HEPATOCĪTI: FUNKCIJAS, STRUKTŪRA, HISTOLOĢIJA, DZĪVES ILGUMS - BIOLOĢIJA - 2025

Par hepatocītu ir viens no četriem galvenajiem šūnu tipiem, kas padara veido aknām. Viņi pārstāv līdz 80% no visām šī orgāna šūnām, un, ņemot vērā to pārpilnību un funkciju nozīmīgumu, tie tiek atzīti par galvenajām aknu šūnām.

Hepatocīti ir epitēlija šūnas, kas veido funkcionālos vai būtiskos orgāna audus, kurus sauc par parenhīmu. Atrodoties ārpus cilvēka ķermeņa, šīs šūnas dažu stundu laikā zaudē savu funkcionalitāti, un ir ļoti grūti noturēt viņus dzīvus šūnu kultūrā.

Hepatocīti hroniskas B hepatīta infekcijas gadījumā ar lielu vīrusu daudzumu. Aknu biopsija. H&E traips.

Aknās tos vienmēr pavada citas šūnas, piemēram, ITO vai zvaigžņu šūnas, kas tām nodrošina tādas atbalsta funkcijas kā glabāšana.

Cilvēkiem hepatocītu pilnīga nobriešana notiek līdz diviem gadiem pēc piedzimšanas, un to veicina vairāki faktori. Skābekļa līmenis un uzturs krasi mainās piedzimstot, tādējādi aktivizējot jaunu sistēmu veidošanos dažādos orgānos, un vielas, kas saistītas ar aknām, veicina nobriešanu.

Zarnu mikrobioma izveidošana pirmajā nedēļā pēc dzimšanas ir saistīta ar reorganizāciju nenobriedušās aknās, kas veicina hepatocītu nobriešanu vai funkcionālu specializāciju, izmantojot vitamīnus un prekursorus, kas iegūti no mikrobioma.

Dzīves laiks

Hepatocīti dzīvo apmēram gadu un, lai arī tie atjaunojas salīdzinoši lēni, tie parāda lielisku proliferācijas un reģenerācijas spēju, ja tiek skarti audi.

Veselās aknās tos atjauno apmēram ik pēc pieciem mēnešiem, tāpēc nav bieži tos atrast šūnu dalīšanās stadijās. Tomēr pat tad, ja atjaunošanās ir lēna, neliela nelīdzsvarotība starp ražošanas apjomiem un šūnu nāvi var izraisīt nopietnu orgāna bojājumu.

No otras puses, ja aknas cieš no akūtiem bojājumiem, aknu audi reaģē, palielinot šūnu reģenerācijas procesus.

Uzbūve

Hepatocītu forma ir poliaedriska vai daudzstūraina. To izmērs ir no 20 līdz 30 mikrometriem diametrā, un to tilpums ir aptuveni 3000 kubikmikrometru. Šīs dimensijas ievieto tos šūnu grupā, ko uzskata par lielām.

Viņiem ir dažāda lieluma kodoli, kuru centrs ir šūnu telpā. Daži satur divus kodolus (binukleātu) un daudzi ir poliploīdi, tas ir, tie satur vairāk nekā divus hromosomu komplektus (no 20% līdz 30% cilvēkiem un līdz 85% pelēm).

Tie, kas satur ģenētiskā materiāla dublikātu, ir tetraploīdi, un tie, kas satur materiālu, kas dublēti līdz divreiz, ir oktaploīdi. Viņiem ir vairāk nekā viens precīzi definēts nukleols, un citoplazmas stāvoklis ir atkarīgs no tauku vai glikogēna krājumu klātbūtnes; ja glikogēna krājumi ir bagātīgi, ir arī bagātīgs gludu endoplazmatisks retikulums. Turklāt viņiem ir bagātīgas peroksisomas, lizosomas un mitohondriji.

Histoloģija

Tāpat kā citas epitēlija šūnas, hepatocīti ir polarizētas šūnas, tas ir, tie satur atšķirīgus reģionus, piemēram, pagraba, sānu un apikālās membrānas. Katram no šiem membrānas tipiem ir raksturīgas molekulas, kuras Golgi aparāts un citoskelets speciāli piegādā galamērķim.

Membrānu polaritāte tiek noteikta embrionālās attīstības laikā un ir būtiska daudzām funkcijām. Tā zaudēšana, pārraujot hepatocītu vai molekulārās reģionalizācijas savienības, noved pie audu dezorganizācijas un izraisa slimības.

Pagraba un sānu membrānas ir pievienotas zema blīvuma ārpusšūnu matricai, kas atvieglo molekulu transportēšanu. Apikālā membrāna ir tāda, kas saskaras ar citu hepatocītu un kurā veidojas žults kanāliņi, kas ir atbildīgi par žults un vielmaiņas atkritumu produktu pārvadāšanu.

Hepatocīti ir izvietoti 1 šūnas biezos slāņos, atdalīti ar asinsvadu kanāliem (sinusoīdiem). Tie nav noenkuroti pie pamata slāņa, bet ir izvietoti trīsas dimensijās, kas sastāv no purvainām kopām. Šis strukturālais izkārtojums atvieglo aknu galvenās funkcijas.

Iespējas

Hepatocīti veic daudzas šūnu funkcijas, kas ietver daudzu vielu sintēzes, sadalīšanās un uzglabāšanas procesus, kā arī ļauj apmainīties ar metabolītiem no asinīm un no tām.

Metabolizē gremošanas produktus

Tās galvenā funkcija ir metabolizēt gremošanas produktus, padarot tos pieejamus citām ķermeņa šūnām, tas ir, tiem ir tieša saikne ar zarnu caur žults kanālu un ar asins plūsmu caur sinusoīdiem.

Metabolisma funkcijas

Tās vielmaiņas funkcijas ietver žults sāļu (kas nepieciešami tauku sagremošanai), lipoproteīnu (kas nepieciešami lipīdu transportēšanai asinīs), fosfolipīdu un dažu plazmas olbaltumvielu, piemēram, fibrinogēna, albumīna, α un β globulīnu un protrombīna, sintēzi.

Žults ražošana

Citas plaši pazīstamas funkcijas ir žults ražošana un izdalīšana gremošanas traktā, lai atvieglotu gremošanas procesu, kā arī holesterīna sintēze un regulēšana.

Urīnvielu sekrēcija

No otras puses, tie izdala urīnvielu kā olbaltumvielu metabolisma produktu un lielāko daļu plazmas olbaltumvielu, kas atrodamas asinīs.

Turklāt tiem ir nozīmīga loma ogļhidrātu metabolismā, pārveidojot un uzglabājot tos kā glikogēnu, un taukos, apstrādājot un atvieglojot to transportēšanu.

Ķermeņa detoksikācija

Tāpat ķermeņa detoksikāciju veic hepatocīti, jo tie ne tikai saņem vielas, kas rodas pārtikas gremošanas procesā, bet arī saņem tādas vielas kā alkohols un narkotikas, kuras attiecīgi tiek apstrādātas peroksisomos un endoplazmatiskajā retikulā.

Turklāt viņi ir atbildīgi par tādu pārstrādātu vielu izdalīšanos, kas kļūst par toksiskiem metabolītiem, piemēram, bilirubīnu vai steroīdiem hormoniem.

Vitamīnu, olbaltumvielu un minerālvielu uzglabāšana

No otras puses, tie veic vitamīnu (A, B12, folijskābes, heparīna), minerālu (dzelzs) un olbaltumvielu uzglabāšanu citosola nogulsnēs, jo dažu šo molekulu bezmaksas versijas var būt toksiskas.

Tāpat tie satur molekulārās sistēmas, lai vajadzības gadījumā apstrādātu un transportētu šīs molekulas uz pārējo ķermeni. Viņiem ir arī hormonāla funkcija, kas atbrīvo hepcidicīnu, kas regulē sistēmisko dzelzs koncentrāciju.

Aktivizējiet imūnsistēmu

Turklāt hepatocīti aktivizē iedzimto imūnsistēmu, sintezējot un izdalot olbaltumvielas, kas palīdz aizsargāties pret baktēriju infekcijām. Šie proteīni var iznīcināt baktērijas, izmantojot tādus procesus kā dzelzs uzņemšana, kas ir nepieciešama to izdzīvošanai, vai palīdzot fagocitozei, kad imūnsistēmas šūnas burtiski ēd patogēnus.

Pateicoties šīm funkcijām, tiek nodrošināti tādi procesi kā koagulācija, šūnu komunikācija, molekulu transportēšana asinīs, zāļu, piesārņotāju un molekulu pārstrāde, kā arī atkritumu likvidēšana, kas galu galā veicina metabolisma homeostāzes saglabāšanu.

Atsauces

1. Brūss Alberts, Aleksandrs Džonsons, Džūlians Lūiss, Deivids Morgans, Martins Rafs, Keita Roberts, Pīters Valters. 22. nodaļa. Histoloģija - audu šūnu dzīvība un nāve. Šūnas molekulārajā bioloģijā, ceturtais izdevums. Garland Science, 2002. 1259.-1312. Lpp.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotehnoloģijas izaicinājumi aknu cilmes šūnu in vitro nogatavināšanai, Gastroenteroloģija (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Strukturālā un funkcionālā hepatocītu polaritāte un aknu slimība. Vēstnesis par hepatholotipiem. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. 26. nodaļa Aknu reģenerācija: cilmes šūnu pieeja. Regeneratīvās medicīnas lietojumos orgānu transplantācijā. Rediģēja: Džuzepe Orlando. lpp. 375–390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocīti: atslēgas šūnu tips iedzimtai imunitātei. Šūnu un molekulārā imunoloģija. 2016. lpp. 301-315.