Hepatozyten: Ultrastrukturelle und funktionale Merkmale hoher metabolischer Aktivität

Ultrastrukturelle und funktionale Merkmale von Hepatozyten mit hoher metabolischer Aktivität

1. Zahlreiche Mitochondrien

~1.000–2.000 pro Zelle. Ort der β-Oxidation, Citratzyklus, oxidativer Phosphorylierung, Ketogenese, Harnstoffzyklus. Hoher ATP-Bedarf für Biosynthese, Ionentransport, Entgiftung.

2. Ausgedehntes endoplasmatisches Retikulum

• Rauhes ER: Ribosomen-besetzt; synthetisiert Sekretionsproteine (Albumin, Gerinnungsfaktoren, Lipoproteine, Komplement, Akutphasenproteine).
• Glattes ER: Lipid-/Cholesterin-/Steroidhormonsynthese; CYP450-Entgiftung (Medikamente, Bilirubin, Toxine); Glykogenolyse/Gluconeogenese-Enzyme; Ca²⁺-Speicher.

3. Zahlreiche Lysosomen & Peroxisomen

• Lysosomen: Autophagie, Phagozytose (Kupffer-Zell-Debris), Abbau beschädigter Organellen.
• Peroxisomen: β-Oxidation sehr langkettiger Fettsäuren, Plasmalogensynthese, H₂O₂-Entgiftung (Katalase).

4. Glykogenkörnchen

Dichte cytoplasmatische Rosetten (α-Partikel). Schnell mobilisierbarer Glukosespeicher (Glykogenolyse) für die Blutzuckerkonstanz.

5. Gallikanälchen-Netzwerk

Apikale Domäne zwischen benachbarten Hepatozyten. Sekretiert Galle (Gallensäuren, Phospholipide, Cholesterin, Bilirubin, IgA) → Gallengänge. Gallenfluss ist osmotisch (gallensäureabhängig + unabhängig).

6. Polarisierte Membran-Domänen

• Sinusoidal (basolateral): Mikrovilli (Spazio di Disse) — Aufnahme von Nährstoffen, Hormonen, Medikamenten; Sekretion von Albumin, Lipoproteinen.
• Kanalikulär (apikal): Galleausscheidung (BSEP, MRP2, MDR1 Transporter).

7. Mitochondriale Heterogenität (Zonation)

Periportale (Zone 1) vs. Perizentrale (Zone 3) Zonation: oxidativer vs. glykolytischer Stoffwechsel, Harnstoff- vs. Glutaminsynthese, CYP-Expressionsgradienten.

Klinische Korrelation

Diese Merkmale erklären die Regenerationskapazität der Leber, ihre Verwundbarkeit gegenüber medikamentös induzierter Schädigung (CYP-Bioaktivierung) und die Muster zonationsspezifischer Nekrose (z. B. Paracetamol → Zone 3).