Hepatocitas

Hepatocitai yra liaukų epitelio ląstelės, pagrindinės kepenų ląstelės, sudarančios iki 80 % kepenų masės.

Hepatocitų struktūra

Hepatocitai yra daugiakampės formos ląstelės. Jos liečiasi su sinusoidais (mažomis kraujagyslėmis) (sinusoidinė pusė) arba su gretimais hepatocitais (lateralinė pusė). Dalies hepatocitų lateralinės pusės suformuoja tulžies kanalėlius. Sinusoidinėje pusėje yra daug mikroplaukelių.
Dauguma hepatocitų turi vieną branduolį, tačiau dvibranduolės ląstelės taip pat dažnos. Taigi daugelis subrendusių žmogaus ir žiurkės hepatocitų yra tetraploidiniai. Hepatocitų branduoliai paprastai yra apvalūs, su vienu ar dviem gerai matomais branduolėliais.
Hepatocitai ypač aktyviai gamina baltymus ir lipidus, skirtus sekrecijai. Todėl elektroninės mikroskopijos nuotraukose matomas gausus šiurkštusis ir lygusis endoplazminis tinklas.
Skirtingai nuo daugumos liaukų epitelio ląstelių, turinčių vieną Goldžio organelę, hepatocitai paprastai turi kelias Goldžio membranų krūveles. Goldžio pūslelių paprastai būna daug šalia tulžies kanalėlių. Hepatocitai turi daug mitochondrijų (800-1000) ir peroksisomų (200-300).

Glikogeno kaupimas ir gliukozės kiekio kraujyje reguliavimas

Hepatocitai labai svarbūs gliukozės metabolizmui, jie gali kaupti arba gaminti gliukozę, priklausomai nuo organizmo poreikių.
Badaujant α ląstelės, esančios kasos Langerhanso salelėse, išskiria daugiau gliukagono, dėl ko pakyla gliukozės lygis kraujyje. Gliukagonas jungiasi prie savo receptoriaus, esančio hepatocitų paviršiuje, ir aktyvuoja serino/treonino kinazę PKA. Šis fermentas fosforilina ir aktyvuoja kitus du fermentus – glikogeno fosforilazės kinazę ir glikogeno fosforilazę – ir taip pagreitina glikogenolizę. Tačiau glikogeno atsargos gana greitai išsenka, todėl gliukozės lygiui kraujyje palaikyti svarbiausia yra hepatocituose vykstanti gliukoneogenezė.
Pavalgius kepenys pašalina gliukozės perteklių iš kraujo ir laiko jį glikogeno pavidalu arba metabolizuoja jį glikolizės metu. Gliukozės difuziją per hepatocito plazminę membraną lemia transporteris GLUT2. Jis skiriasi nuo gliukozės transporterio GLUT4, randamo raumenyse ir riebaliniame audinyje, tuo, kad visą laiką yra plazminėje membranoje ir turi mažą giminingumą gliukozei bei didelį VMAX.

Tulžies gamyba ir sekrecija

Hepatocituose iš cholesterolio sintetinamos tulžies rūgštys (pagrindinės: cholinė rūgštis ir chenodeoksicholinė), kurios išskiriamos į tulžį.

Daugelio kraujo baltymų sintezė

Hepatocitai sintetina ir sekretuoja albuminą, fibrinogeną, transferiną, kraujo krešėjimo faktorius ir kt. baltymus.

Lipoproteininių dalelių sintezė

Hepatocitai yra pagrindinė organizmo sritis, kurioje sintetinamos labai mažo tankio lipoproteininės dalelės. Šios dalelės perneša lipidus krauju į kitas kūno dalis. Fermentai, kurie sintetina lipoproteinų lipidinius komponentus, yra išsidėstę lygiojo endoplazminio tinklo membranoje.

Toksinių junginių biodegradacija

Lygiojo endoplazminio tinklo membranoje yra išsidėstę fermentai, katalizuojantys lipiduose tirpių vaistų bei įvairių kenksmingų junginių detoksifikacijos reakcijas. Todėl hepatocitai turi daug lygiojo endoplazminio tinklo membranų.
Kai į organizmą patenka dideli kiekiai toksiškų junginių, tokių kaip fenobarbitaliai, kepenyse imami sintetinti neįprastai dideli kiekiai detoksifikacijos fermentų, ir lygiojo endoplazminio tinklo membrana padvigubėja per keletą dienų. Kai chemikalas pašalinamas, perteklinė lygiojo endoplazminio tinklo membrana greitai ir specifiškai pašalinama autofagocitozės būdu.

Medžiagų kaupimas

Hepatocitai yra vitamino B₁₂ ir geležies talpyklos.

Hepatocitų vystymasis

Normalių kepenų ląstelių apykaita yra labai lėta. Subrendusiose kepenyse tik viena iš maždaug 20 000–40 000 ląstelių stebimu momentu bus mitozės stadijoje. Paprastai kepenų ląstelės atsinaujina maždaug kartą per metus, o, pvz., žarnyno epitelio ląstelės atsinaujina kas 2–5 dienas, odos – kas 12–30 dienų. Tačiau pažeidus kepenis hepatocitai ima proliferuoti itin intensyviai – pvz., pašalinus du trečdalius žiurkės kepenų, pradinė kepenų masė atstatoma per dvi savaites.
Svarbi hepatocitų ypatybė yra tai, kad net subrendę hepatocitai yra išlaikę gebėjimą dalintis ir kepenų regeneracijai nereikalingos savitos kamieninės ląstelės. Hepatocitai gali išsivystyti iš ovaliųjų ląstelių, monocitų, embrioninių kamieninių ląstelių, hematopoetinių kamieninių ląstelių, gali susidaryti susiliejant kaulų čiulpų makrofagams su jau egzistuojančiais hepatocitais ir kitais būdais.