|
Hepatòcit
L'hepatòcit és la cèl·lula pròpia del fetge i que forma la seva parènquima, està polaritzada amb dominis luminals diferents i separats dels dominis basals. Aquestes cèl·lules constitueixen al voltant del 80% del pes de totes les cèl·lules del teixit hepàtic. L'hepatòcit està situat fisiològicament a la interfície entre l'«exterior» de l'organisme i el medi intern, desenvolupa funcions com: el catabolisme de fàrmacs i tòxics, la formació de bilis, el metabolisme de lípids, la síntesi de proteïnes i el metabolisme d'hidrats de carboni.[1][2][3] EmbriologiaEls hepatòcits tenen un origen embriològic comú juntament amb els colangiòcits (cèl·lules epitelials del ducte biliar) a partir de la cèl·lula fundadora anomenada hepatoblast. La separació dels llinatges d'hepatòcits i colangiòcits en humans es produeix a la meitat del segon trimestre de l'embriogènesi. L'hepatoblast deriva de cèl·lules de l'endoderm multipotencial, ubicades al diverticle hepàtic que és un engrossiment de l'intestí anterior de l'embrió.[4] EstructuraEls hepatòcits constitueixen al voltant del 80% del volum i 60-65% del nombre cel·lular total del teixit hepàtic. Es distribueixen associats a fibres reticulars del teixit connectiu que es projecten des dels espais portals on es distribueixen els vasos sanguinis i els conductes biliars.[5] MicroarquitecturaAmb el microscopi òptic els hepatòcits es veuen com a cèl·lules prismàtiques amb un diàmetre de 20-40 μm (en comparació, un pèl humà té un diàmetre 17 a 180 μm).[6] El volum típic d'un hepatòcit és 3.4 x 10−9 cm3.[7] Presenten el citoplasma acidòfil amb cossos basòfils i són molt rics en orgànuls. A més, contenen inclusions de glucogen i greix al seu citoplasma.[5] Mostren 2 nuclis esfèrics en 20-25% de les cèl·lules, amb un nuclèol prominent. La disposició del teixit connectiu i les seves fibres reticulars, que es projecten des dels espais portal, determinen una arquitectura multicel·lular, en zones que són anomenats «petits lòbuls».
Quan es considera la irrigació arterial dels hepatòcits, aquests es disposen en cordons dins d'un espai amb forma de triangle amb base en dos espais portal i les seves respectives branques interlobul·lars i amb vèrtex allunyat a la vena central lobul·lar. Aquest espai triangular és la menor unitat funcional hepatocítica, va ser anomenada «acinus».[3][5]
Si el que es considera és el drenatge venós, el lòbul hepàtic està format per cordons d'hepatòcits, que es disposen en forma radial, en un espai hexagonal amb centre a la vena centrolobul·lar.[5][8]
La bilis produïda pels hepatòcits s'aboca en una xarxa de petits canals dins de les làmines d'hepatòcits i flueix en forma centrífuga cap al lòbul, cap als conductes biliars dels espais porta. UltraestructuraLa membrana plasmàtica dels hepatòcits presenta un domini sinusoide amb microvil·li que miren cap a l'espai de Disse i un domini lateral que mira cap a l'hepatòcit veí, on les membranes dels dos es fusionen per delimitar els petits canals biliars on inicia la via biliar intrahepàtica. Els mitocondris són nombrosos, fins a 1000 per hepatòcit, ovoides o cilíndrics amb aspecte de bastó, de vegades allargades fins a 2 μm de longitud i es localitzen a prop del nucli i del reticle. Mostren grànuls densos a la seva matriu mitocondrial, formats per calci, ferro i magnesi.[9] El reticle endoplàsmic és abundant, tant al sector de reticle endoplasmàtic rugós com al sector de reticle endoplasmàtic llis.
L'aparell de Golgi és gran, és a prop del pol biliar i està format per cinc i més cisternes grans, amb dilatacions saculars i vesícules associades.
Les vesícules són abundants tant al pol vascular com al biliar. Els orgànuls a l'hepatòcit es relacionen amb les seves múltiples funcions en el metabolisme de proteïnes, hidrats de carboni, i lípids, i la formació de bilis. Cada hepatòcit té una organització multipolar; participa en diversos lúmens estrets de petits canals biliars, i té múltiples superfícies basals que s'enfronten al revestiment endotelial de sinusoides.[2] FuncióL'hepatòcit està situat fisiològicament a la interfície entre l'exterior de l'organisme, (representat per la vena porta de sang variable, que arriba des dels intestins, pàncrees, i melsa), i el medi intern arterial constant i filtrat.[10] Cada hepatòcit compleix centenars de funcions, tant endocrines com exocrines.[11] Algunes són:
Els hepatòcits funcionen en concert amb colangiòcits (cèl·lules epitelials biliars), cèl·lules endotelials, cèl·lules endotelials sinusoïdals, cèl·lules de Kupffer (macròfags hepàtics residents), cèl·lules de fossa (cèl·lules assassines naturals) i cèl·lules estrellades hepàtiques.[13] Els hepatòcits secreten factor de creixement de l'endoteli vascular (VEGF en anglès), que permet la proliferació i supervivència de les cèl·lules endotelials sinusoïdals, així com la seva capacitat per formar fenestracions.[14] Recanvi cel·lular d'hepatòcits El recanvi dels hepatòcits és baix i tenen una vida relativament llarga que s'ha calculat en 120-150 dies.[15] El fetge és un dels pocs òrgans dels mamífers que mostren canvis a la poliploïdia durant l'homeòstasi, la regeneració i la resposta al dany.[16] En condicions d'homeòstasi, els hepatòcits ja diferenciats tenen el potencial de regenerar part del parènquima, mitjançant hipertròfia i hiperplàsia compensatòria.[10][17] En un percentatge variable 20-25% s'observen dos nuclis en un hepatòcit, d'origen endomitòtic per cariocinesi sense citocinesi.[3] És habitual trobar nuclis diploides (16-44%) i tetraploides (55-80%).[5] Quan el dany hepàtic és extens, es produeix la regeneració intervinguda per cèl·lules mare/progenitores, (LSPC, Liver stem progenitor cell), també anomenades cèl·lules mare/progenitores hepàtiques (HSPC, Hepatic stem progenitor cell), cèl·lules progenitores hepàtiques (LPC, Liver progenitor cell) o cèl·lules progenitores hepàtiques (HPC, Hepatic progenitor cell), que s'ubiquen al petit cabak biliar de Hering, i donen origen a les cèl·lules ovals, que condueixen la regeneració.[4][10][17] A la lesió hepàtica crònica apareix una reacció ductular a la regió periportal, composta de cèl·lules diferenciades i cèl·lules progenitores hepàtiques (LPC) dins d'una matriu extracel·lular complexa, que conté cèl·lules inflamatòries, cèl·lules endotelials i cèl·lules mesenquimals.[15] Ús en la investigacióEls hepatòcits primaris s'utilitzen habitualment en la investigació biològica i biofarmacèutica cel·lular. Els sistemes de models in vitro basats en hepatòcits han estat de gran ajuda per entendre millor el paper dels hepatòcits en els processos (pato)fisiològics del fetge. A més, la indústria farmacèutica ha confiat molt en l'ús d'hepatòcits en suspensió o cultiu per explorar els mecanismes del metabolisme dels fàrmacs i fins i tot predir el metabolisme dels fàrmacs in vivo. Amb aquests propòsits, els hepatòcits solen aïllar-se del fetge o del teixit hepàtic sencer animal o humà[18] mitjançant la digestió de col·lagenasa, que és un procés de dos passos. En el primer pas, el fetge es col·loca en una solució isotònica, en la qual s'elimina el calci per trencar les unions estretes cèl·lules-cèl·lules mitjançant l'ús d'un agent quelant del calci. A continuació, s'afegeix una solució que conté colagenasa per separar els hepatòcits de l'estroma hepàtic. Aquest procés crea una suspensió d'hepatòcits, que es poden sembrar en plaques de diversos pous i cultivar-se durant molts dies o fins i tot setmanes. Per obtenir resultats òptims, primer s'han de recobrir les plaques de cultiu amb una matriu extracel·lular (per exemple, col·lagen, Matrigel) per promoure la fixació d'hepatòcits (normalment entre 1 i 3 hores després de la sembra) i el manteniment del fenotip hepàtic. A més, sovint es realitza una superposició amb una capa addicional de matriu extracel·lular per establir un cultiu sandvitx d'hepatòcits. L'aplicació d'una configuració sandvitx admet el manteniment prolongat dels hepatòcits en cultiu.[19] [20] Els hepatòcits recentment aïllats que no s'utilitzen immediatament es poden criopreservar i emmagatzemar.[21] No proliferen en el cultiu. Els hepatòcits són molt sensibles als danys durant els cicles de criopreservació, incloent la congelació i la descongelació. Fins i tot després de l'addició de crioprotectors clàssics encara hi ha danys mentre es criopreserva.[22] No obstant això, els recents protocols de criopreservació i reanimació donen suport a l'aplicació d'hepatòcits criopreservats per a la majoria d'aplicacions biofarmacèutiques.[23] Referències
Bibliografia
Vegeu també A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Hepatòcit Enllaços externs
|
||||||||||||||||||||||
