HEPATÒCITS: FUNCIONS, ESTRUCTURA, HISTOLOGIA, TEMPS DE VIDA - BIOLOGIA - 2025

Els hepatòcits són un dels quatre tipus cel·lulars bàsics que formen el fetge. Arriben a representar fins al 80% de l'total de cèl·lules d'aquest òrgan i donada la seva abundància i la importància de les seves funcions, són reconeguts com les principals cèl·lules hepàtiques.

Els hepatòcits són cèl·lules epitelials que conformen el teixit funcional o essencial de l'òrgan denominat parènquima. Quan estan fora de el cos humà, aquestes cèl·lules perden la seva funcionalitat en qüestió d'hores i és molt difícil mantenir-les amb vida en cultius cel·lulars.

Hepatòcits en una infecció crònica d'hepatitis B amb una càrrega viral alta. Biòpsia hepàtica. Tinció de H & E.

En el fetge, estan acompanyades d'altres cèl·lules en tot moment, com les cèl·lules ITO o estavellades, les quals els proveeixen amb funcions de suport com l'emmagatzematge.

En humans, la maduració completa d'hepatòcits presa fins a dos anys després del naixement i és promoguda per diversos factors. Els nivells d'oxigen i la nutrició canvien dràsticament a l'néixer, amb això s'activen nous sistemes en diferents òrgans i les substàncies involucrades amb el fetge arriben a propiciar la maduració.

L'establiment de l'microbioma intestinal en la primera setmana després de l'naixement està relacionat amb una reorganització en el fetge immadur que promou la maduració o especialització funcional d'hepatòcits a través de vitamines i precursors derivats de l'microbioma.

Temps de vida

Els hepatòcits viuen aproximadament un any i encara que es renoven a una taxa relativament lenta, presenten una gran capacitat de proliferació i regeneració quan el teixit és afectat.

En un fetge sa, són renovats al voltant de cada cinc mesos, de manera que no és comú trobar-los en etapes de divisió cel·lular. No obstant això, tot i que la taxa de renovació és lenta, un petit desequilibri entre les taxes de producció i mort cel·lular pot conduir a afectar greument a l'òrgan.

D'altra banda, si el fetge pateix algun dany agut, el teixit hepàtic respon incrementant els processos de regeneració cel·lular.

estructura

La forma dels hepatòcits és polièdrica o poligonal. Mesuren de 20 a 30 micròmetres de diàmetre i posseeixen un volum al voltant de 3000 micròmetres cúbics. Aquestes dimensions els col·loquen en el grup de cèl·lules considerades grans.

Posseeixen nuclis de mida variable centrats en l'espai cel·lular. Alguns contenen dos nuclis (binucleados) i molts són poliploides, és a dir, contenen més de dos jocs de cromosomes (entre 20% a 30% en humans i fins 85% en ratolins).

Els que contenen el material genètic duplicat són tetraploides i els que contenen material duplicat fins a dues vegades són octaploides. Posseeixen més d'un nuclèol ben definit i l'estat de l'citoplasma depèn de la presència de magatzems de greix o glucogen; si els magatzems de glucogen són abundants el reticle endoplasmàtic llis ho és també. A més, presenten abundants peroxisomes, lizosomas i mitocòndries.

histologia

Com altres cèl·lules epitelials, els hepatòcits són cèl·lules polaritzades, és a dir, presenten regions distintives com són les membranes basal, lateral i apical. Cada un d'aquests tipus de membrana presenten molècules característiques, lliurades específicament al seu destí per l'aparell de Golgi i el citoesquelet.

La polaritat de les membranes és establerta durant el desenvolupament embrionari i és essencial per a moltes funcions. La seva pèrdua, a l'trencar les unions entre hepatòcits o la regionalització molecular, porta a la desorganització en el teixit i origina malalties.

Les membranes basals i laterals estan unides a una matriu extracel·lular de baixa densitat que facilita el transport de molècules. La membrana apical és aquella que està en contacte amb un altre hepatòcit i on es formen els canalículos biliars encarregats de transportar la bilis i productes metabòlics de rebuig.

Els hepatòcits s'ordenen en capes d'una cèl·lula de gruix, separades pels canals vasculars (sinusoides). No estan ancorats a una capa basal, sinó que es disposen en agrupacions esponjoses en tres dimensions. Aquesta disposició estructural facilita les principals funcions de fetge.

funcions

Els hepatòcits duen a terme moltes funcions cel·lulars que involucren processos de síntesi, degradació i emmagatzematge de nombroses substàncies, a més de possibilitar l'intercanvi de metabòlits des de i cap a la sang.

Metabolitzar els productes de la digestió

La seva principal funció és metabolitzar els productes de la digestió per posar-los a disposició d'altres cèl·lules en el cos, és a dir, que tenen comunicació directa amb l'intestí a través dels canalículos biliars i amb el flux sanguini a través dels sinusoides.

funcions metabòliques

Entre les seves funcions metabòliques destaquen la síntesi de sals biliars (necessàries per a la digestió dels greixos), lipoproteïnes (necessàries per al transport de lípids en sang), fosfolípids, i algunes proteïnes plasmàtiques com fibrinogen, albúmina, α i β globulines i prototrombina.

Producció de bilis

Altres funcions molt conegudes són la producció de bilis i el seu alliberament cap al tracte digestiu per ajudar en el procés digestiu, i la síntesi i regulació de colesterol.

Secreció d'urea

D'altra banda, secreten urea com a producte de l'metabolisme proteic i la majoria de les proteïnes plasmàtiques trobades en la sang.

A més, juguen un paper important en el metabolisme dels carbohidrats -transformándolos i emmagatzemant com glucógeno- i dels greixos -procesándolas i facilitant el seu transport.

Desintoxicació de l'organisme

Així mateix, la desintoxicació de l'organisme és duta a terme pels hepatòcits ja que aquests no només reben substàncies produïdes per la digestió d'aliments, sinó que també reben substàncies com l'alcohol i fàrmacs que són processades en els peroxisomes i reticle endoplàsmic, respectivament.

Addicionalment, són responsables de l'excreció de substàncies processades que esdevenen metabòlits tòxics com la bilirubina o les hormones esteroidees.

Emmagatzematge de vitamines, proteïnes i minerals

D'altra banda, duen a terme l'emmagatzematge de vitamines (A, B12, àcid fòlic, heparina), minerals (ferro) i proteïnes en dipòsits citosólicos ja que les versions lliures d'algunes d'aquestes molècules poden ser tòxiques.

Així mateix, contenen els sistemes moleculars per processar i transportar-ne molècules a la resta de el cos quan és requerit. Presenten, també, una funció hormonal alliberant hepcidicina la qual regula la concentració sistèmica de ferro.

Activen el sistema immune

Més encara, els hepatòcits activen el sistema immune innat a l'sintetitzar i secretar proteïnes que ajuden a la defensa contra infeccions bacterianes. Aquestes proteïnes poden matar bacteris a través de processos com la captació de ferro essencial per a la supervivència d'aquestes o a l'assistir a la fagocitosi, on cèl·lules de el sistema immune literalment es mengen els patògens.

Gràcies a aquestes funcions s'asseguren processos com la coagulació, comunicació cel·lular, el transport de molècules en sang, processament de drogues, contaminants i molècules, així com l'eliminació de deixalles, la qual cosa finalment contribueix a mantenir l'homeòstasi metabòlica.

referències

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Chapter 22 Histology the lives and deaths of cells in tissues. In Molecular Biology of the Cell, Fourth Edition. Garland Science, 2002. Pp. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotechnology Challenges to In Vitro Maturation of Hepatic Stem Cells, Gastroenterology (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Structural and functional hepatocyte Polarity and liver disease. Journal of hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Chapter 26 Liver Regeneration: The Stem Cell Approach. In Regenerative Medicine Applications in Organ Transplantation. Edited by: Giuseppe Orlando. pp. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocytes: a key cell type for innate immunity. Cellular & Molecular Immunology. 2016. pp. 301-315.