Hepatozyten

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 18. November 2016
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Die Hepatozyten sind die eigentlichen Leberzellen, aus denen die Leber zu über 80 Prozent besteht. Sie sind für die meisten Stoffwechselvorgänge wie Synthese von Proteinen und Wirkstoffen, den Abbau von Stoffwechselprodukten und die Entgiftungsreaktionen verantwortlich. Störungen in der Funktion der Hepatozyten können zu zentralen Stoffwechselerkrankungen und Vergiftungserscheinungen führen.

Inhaltsverzeichnis

Was sind die Hepatozyten?

Die Hepatozyten stellen mit über 80 Prozent den größten Teil der Leberzellen dar und bilden das sogenannte Leberparenchym. Mit dem Leberparenchym sind die wichtigsten Funktionen der Leber verbunden. Die Hepatozyten sind sehr große Zellen mit einem Durchmesser von 30 - 40 Mikrometer. Außerdem besitzen sie einen großen Kern und manchmal enthalten sie auch zwei Kerne. Ihr Chromosomensatz ist meist diploid. Hepatozyten können aber auch einen polyploiden Chromosomensatz besitzen.

Innerhalb der Hepatozyten laufen sehr intensive Stoffwechselvorgänge ab, die durch eine große Anzahl von Zellorganellen gesteuert werden. Sie teilen sich sehr selten. Dabei erfolgt ihre Bildung hauptsächlich aus pluripotenten Stammzellen im Übergangsbereich von Lebergewebe und den ausgehenden Gallenwegen. Dort wandeln sich die Stammzellen sowohl in Hepatozyten als auch in Cholangiozyten um. Hepatozyten stehen außerdem über die basolateralen Membranen direkt mit dem Blutplasma im Kontakt.

Anatomie & Aufbau

Die Hepatozyten sind sehr große Zellen mit großen Zellkernen und zahlreichen Zellorganellen, die eine sehr intensive Stoffwechselaktivität gewährleisten. Dabei besitzt das Hepatozyt eine stark polarisierte Bau- und Funktionsweise. So sind basolaterale (sinusoidale) und apikale (kanalikuläre) Membranen vorhanden. Gleichzeitig fehlt die Basallamina. Die apikalen Membranen sind für die Sezernierung von Gallenflüssigkeit durch die zahlreichen Mikrovilli verantwortlich.

Die basolateralen Membranen grenzen durch Mikrovilli an einen Sinusoid, sodass Substanzen zwischen Blut und Hepatozyt ausgetauscht werden können. Zur Durchführung ihrer zahlreichen Stoffwechselfunktionen besitzen die Hepatozyten eine Reihe von Zellorganellen. Zunächst enthalten sie große diploide oder polyploide Zellkerne. Des Weiteren sind viele Mitochondrien, Peroxisomen und Lysosomen vorhanden.

Als Speicherstoffe befinden sich einzelne Lipidtropfen und Glykogenfelder in den Hepatozyten. Die Konzentration von Glykogen ist vom Ernährungszustand abhängig und verändert sich im Laufe des Tages mehrfach. Ein stark entwickeltes endoplasmatisches Retikulum und ein starker Golgi-Apparat zeugen von der hohen Stoffwechselaktivität der Leberzellen. Über zahlreiche sekretorische Vesikeln werden bestimmte Wirkstoffe sezerniert. Schließlich hält ein gut entwickeltes Zytoskelett die Form der Hepatozyten aufrecht.

Funktion & Aufgaben

Hepatozyten spielen für die Stoffwechselprozesse des Körpers eine zentrale Rolle. So sind sie für die Bereitstellung von Transportproteinen für Hormone, Fette, Vitamine oder Fremdstoffe verantwortlich. Als Transportproteine stellen sie Albumine und für die Energiegewinnung Aminosäuren, Fette und Glukose zur Verfügung. Der Abbau von Stoffwechselprodukten erfolgt auch über die Hepatozyten.

Das Gleiche gilt für die Entgiftung von Fremdstoffen und die Ausscheidung ihrer Abbauprodukte über Nieren und Galle. Eine weitere wichtige Funktion der Hepatozyten ist die Bildung von Galle. Mithilfe der Galle können Cholesterin, Gallensäuren, Bilirubin und die Abbauprodukte giftiger Fremdstoffe ausgeschieden werden. Auch der Säure-Basen-Haushalt wird über die Hepatozyten reguliert. Die meisten Stoffwechselfunktionen werden in den Zellorganellen gesteuert. Im Zytosol finden beispielsweise die Speicherung, die Synthese und der Abbau von Glukogen statt. Des Weiteren wird dort auch Glukose aus Aminosäuren durch die sogenannte Glukoneogenese hergestellt.

Ebenso läuft im Zytosol der Hepatozyten auch ein Teil der Hämsynthese ab. In den Mitochondrien der Hepatozyten spielt sich des Weiteren ein Teil der Hämsynthese, der Glukoneogenese sowie ein Teil des Harnstoffzyklus und der Harnstoffsynthese ab. Außerdem werden dort über das Zytochrom-P450-System toxische Substanzen inklusive von Medikamenten abgebaut. Im glatten endoplasmatischen Retikulum und im Golgi-Apparat der Hepatozyten erfolgt die Synthese von Gallensäuren und Cholesterin.

Außerdem wird dort Häm in Bilirubin abgebaut. Im rauen endoplasmatischen Retikulum kommt es zur Synthese von Albumin, Transportproteinen, Gerinnungsfaktoren und Apoliproteinen. Dabei laufen nicht in allen Hepatozyten die gleichen Reaktionen ab. Die Intensität der einzelnen Stoffwechselvorgänge ist von der Lage der entsprechenden Leberzelle zum Blutgefäßsystem abhängig. So sind die Stoffwechselfunktionen innerhalb des Leberparenchyms in drei Zonen eingeteilt. Zone 1 stellt das Areal dar, wo das Pfortaderblut ins Lebergewebe eintritt. In Zone 3 sammelt sich das Blut aus dem Lebergewebe zu den wegführenden Zentralvenen. Die Zone 2 liegt dazwischen.

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Krankheiten

Es gibt Lebererkrankungen, die hauptsächlich die Hepatozyten betreffen. Bei anderen Leberstörungen sind sie überhaupt nicht beteiligt. Zu den Lebererkrankungen mit ausschließlicher Beteiligung der Hepatozyten gehören unter anderem Leberentzündungen (Hepatitiden), die Fettleber, die toxische Schädigung der Leber, allergisch-hypererge Mechanismen oder angeborene Speicherkrankheiten. Leberentzündungen können verschiedene Ursachen haben. So sind mehrere Virus-Hepatidis-Formen bekannt. Auch autoimmunologische Leberentzündungen kommen vor.

Bei den Leberentzündungen kommt es zum Absterben von Leberparenchym. Da das Lebergewebe sehr regenerationsfähig ist, werden die Hepatozyten nach Überwinden der Erkrankung wieder ersetzt. Bei einem chronischen Verlauf kann sich jedoch das Lebergewebe unter der Herausbildung einer Leberzirrhose vernarben. Die Entgiftungskapazität der Leber verringert sich immer mehr. In Endstadium kommt es zum allgemeinen Organversagen durch Vergiftung des Körpers.

Aber auch schwere akute und chronische Vergiftungen können zum Abbau von Lebergewebe unter Bildung einer Leberzirrhose führen. Eine typische akute Vergiftung wird beispielsweise durch den Genuss des grünen Knollenblätterpilzes hervorgerufen. Wenn der Patient überlebt, entsteht eine Leberzirrhose. Chronische Vergiftungen werden unter anderem durch den regelmäßigen Alkoholgenuss und Medikamentenmissbrauch hervorgerufen. Auch dabei wird die Entgiftungskapazität der Hepatozyten langfristig überfordert, sodass sich schwere Leberschäden entwickeln.

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