GIT 1 – játra a žlučové cesty - cytologie a funkční morfologie hepatocytu Ústav histologie a embryologie Doc. MUDr. Zuzana Jirsová, CSc. Předmět: Praktická mikroskopie – 02242 Přednáška 2. paralelky: 24. 2. 2014
Určeno výhradně pro přípravu studentů 1.lékařské fakulty UK v Praze
JÁTRA Orgán složený převážně z trámčitého epitelu a velmi malého množství vaziva. Hepatocyty tvoří ploché anastomosující trámce (ploténky), mezi kterými probíhají krevní sinusoidy. Jaterní sinusoidy mají nesouvislou výstelku, endotelové buňky obsahují fenestrace, které usnadňují výměnu látek mezi hepatocyty a krví. Ve stěně sinusoid se vyskytují Kupfferovy buňky (MFS). Perisinusoidový prostor (Disseho) je prostor mezi endotelem a hepatocyty, vyskytují se zde Itovy buňky. Jaterní lalůčky: lobulus v. centralis portální lalůček jaterní acinus Portobiliární prostory (řídké kolagenní vazivo) obsahují cévy a žlučovody - portální trias: v. interlobularis (větev v. portae) a. interlobularis (větev a.hepaticae) ductus bilifer interlobularis
JÁTRA JATERNÍ LALŮČEK (lobulus v. centralis) jaterní sinusoida v. centralis
hepatocyty
žlučové kapiláry Kupfferova buňka, MFS ¨
v. centralis
jaterní sinusoida hepatocyt
žlučová kapilára
Ž V A
Ž jaterní sinusoida hepatocyty
V A
Portální trias (portobiliární prostor – řídké kolagenní vazivo): V = v. interlobularis, větev v. portae; A = a. interlobularis, větev a. hepaticae, Ž = interlobulární žlučovod Schémata a mikrofotografie: Junqueira´s Basic Histology, A. Mescher, 2010
JÁTRA - jaterní lalůčky
v. centralis anastomosující trámce jaterních buněk
jaterní sinusoidy
Ž
V
Ž AŽ V
Ž
portobiliární prostor
interlobulární žlučovod v. interlobularis Schéma: Sobotta/Hammerson, Histology, Color Atlas, 1980
Koncepce strukturně-funkční organizace jaterního parenchymu Klasický jaterní lalůček
Portální lalůček
Jaterní acinus
lobulus v. centralis uspořádání hepatocytů ve směru toku krve umožňuje výměnu látek mezi krví a hepatocyty
oblast parenchymu, ze které se odvádí žluč do společného interlobulárního žlučovodu
hepatocyty dostávají krev s různým gradientem kyslíku a živin vyšší metabolická aktivita priportálních hepatocytů, nízká pericentrálních buněk
a. interlobularis interlobulární žlučovod
v. centralis zóna III O2 zóna II zóna I O2
v. interlobularis v. centralis
Schéma: Junqueira´s Basic Histology, A. Mescher, 2010
JÁTRA (HE) – v. centralis (vc)
Radiálně uspořádané trámce hepatocytů, sinusoidy (s)
Mikrofotografie: Histology, MH Ross & W Pawlina, 2011
s s vc s
s
vc
interlobulární žlučovod
JÁTRA, portobiliární prostor v. interlobularis (větev v. portae), a. interlobularis (větev a. hepaticae)
L
B A
V
Mikrofotografie: Wheater´s Functional Histology, B Young & JW Heath, 2004
jaterní sinusoidy
Elektronogram demonstruje submikroskopickou strukturu jaterního parenchymu, Wheater´s Functional Histology, B Young & JW Heath, 2004 vztah hepatocytů a krevního řečiště m
n n
Hepatocyty (H) –polyedrické buňky, mají kulaté jádro s jemnou chromatinovou strukturou a výrazným jadérkem (n), obsahují početné mitochondrie (m), četné Golgiho komplexy, bohatě vytvořené endoplazmatické retikulum (zrnité: syntéza proteinů, hladké – detoxikační funkce), lyzosomy, peroxisomy, buněčné inkluze – glykogen, lipidy (L). Do Disseho prostoru (D) vybíhají z povrchu hepatocytů četné mikroklky. Žlučové kapiláry (BC) nemají vlastní výstelku, probíhají jako intercelulární kanálky mezi hepatocyty k periferii lalůčku, kde ústí do Heringových kanálků. Jaterní sinusoidy jsou široké kapiláry vystlané diskontinuálním endotelem. Endotelové buňky (S) nemají basální laminu, obsahují četné póry (průměr 100 nm) bez diafragmy. E = erytrocyty
SEM: Fenestrace endotelu (E) sinusoidy plní funkci síta, které umožňují intenzívní obousměrnou výměnu látek mezi krví a hepatocyty (H)
SEM: Junquiera´s Basic Histology, Mescher, 2010
MI
MI p Perisinusoidový prostor (PS) obsahue je mikroklky (MI) H t
MI
Schéma hepatocytů vložených mezi sinusoidy Zrnité ER
endotelová buňka
tukové kapénky
Schéma z: Histology, MH Ross & W Pawlina, 2011
Golgiho komplex erytrocyty
hladké ER retikulární vlákna
Kupfferova buňka
Itova buňka
sinusoida
glykogen mitochondrie
sinusoida perisinusoidový (Disseho) prostor žlučová kapilára zonula occludens
JÁTRA, impregnace stříbrem retikulární vlákna v perisinusoidovém prostoru
portobiliární prostor
A
V
Ž Ž
Mikrofotografie: ÚHIEM
SCHÉMA TOKU KRVE A ŽLUČI V JATERNÍM LALŮČKU Schéma převzato z Wikipedie:601px-Hepatic_structure2_svg-1
v. interlobularis
Portobiliární prostor
interlobulární žlučovod žlučová kapilára
Kupfferova buňka
lumen jaterní sinusoidy
Vena centralis
a. interlobularis
perisinusoidový prostor
Itova buňka
hepatocyt
Do jaterních sinusoid proudí krev bohatá na živiny z v. interlobularis a okysličená krev z a. inerlobularis. Jaterní sinusoidy obsahují ve výstelce Kupfferovy buňky (buňky MFS; z krve fagocytují a odbourávají poškozené erytrocyty, cizí částice a bakterie) Žluč produkovaná hepatocyty je secernovná do žlučových kapilár, které probíhají k obvodu lalůčku, kde ústí do Heringových kanálků (krátkých intralobulárních žlučovodů), které navazují na interlobulární žlučovody.
Schéma submikroskopické stavby hepatocytu Basic Histology, LC Junguiera, J Carneiro & RO Kelly, 1995 nexus
L L
žlučový
těsná spojení
L
póry endotelu
RER = zrnité ER, lokální agregace, syntéza proteinů krevní plazmy (albuminy, α-globuliny, ß-globuliny, lipoproteiny, fibrinogen, protrombin) SER = hladké ER: syntéza lipidů a žlučových kyselin, detoxikační funkce (odbourávání léků, toxických látek, alkoholu; odstraňování NH4 syntézou močoviny, konjugace bilirubinu s kyselinou glukuronovou) Lyzosomy Peroxisomy – ß-oxidace dlouhých řetězců mastných kyselin, detoxikace kyslíkových radikálů, rozklad purinů. Obsahují alkoholdehydrogenázu, která mění etanol na acetaldehyd Hepatocyt tvoří glykogen, skladuje ho a glykogenolýzou uvolňuje glukózu zpět do krve; glukoneogenesa Lipidové kapénky „Endokrinní“ funkce – hepatocyt přeměňuje thyroxin na aktivní T3, vitamín D na 25-hydroxycholekalciferol
Žlučové kapiláry
Mi
4
1
Žlučové kapiláry jsou intercelulární kanálky (průměr okolo 1µm), přilehlé hepatocyty jsou spojeny spojovacími komplexy (4: šipky) a vybíhají do lumina v mikroklky (Mi). Cytoplasmatická membrána žlučového pólu obsahuje ATP-ázy (3).
2
3
1: Schéma průběhu žlučových kapilár. Wikipedie,GP2083[1] 2: Znázornění žlučových kapilár impregnací stříbrem. Wikipedie, imagesCA1F07A9 3: Průkaz aktivity ATP-ázy. Wheater´s Functional Histology, B Young & JW Heath, 2004 4: Elektronogram: Basic Histology, LC Junguiera, J Carneiro & RO Kelly, 1995
Glykogen PAS reakce
Mikrofotografie: Sbírka ÚHIEM
Elektronogram
Basic Histology, LC Junguiera, J Carneiro & RO Kelly, 1995
Px
Px
Mi
Glykogen v cytoplazmě hepatocytu (označeno šipkami, shluky elektrodenzních částic) Px = peroxisomy, Mi = mitochondrie
KUPFFEROVY BUŇKY
Mikrofotografie: Wikipedie: bile_canaliculi_21316824788306[1]
KB
KB
S = sinusoida, E = endotel, BC = žlučová kapilára, L = lipidové kapénky, KB = Kupfferova buňka, šipky = akumulace glykogenu
KB usedlé jaterní makrofágy (MFS) ve výstelce sinusoid. Fagocytují a odbourávají částice přinášené portální krví (bakterie, cizí proteiny). Fagocytují opotřebované krvinky, rozkládají hemoglobin. uvolněné Fe se transportuje do červené kostní dřeně, bilirubin se v hepatocytech po konjugaci s kyselinou glukuronovou transprtuje do žluči.
Funkce jater • Jaterní buňky mají hlavní úlohu v látkové přeměně • Hepatocyty produkují sérové bílkoviny, koagulační faktory, lipoproteiny • Tvorba a skladování glykogenu, glukostatická funkce • Skladování vitamínů (A, D, K) a železa • Vylučovací orgán pro odpadové produkty metabolismu • Detoxikační funkce - odbourávání vlastních i cizorodých látek jejichž metabolity jsou částečně odváděny žlučí •Tvorba žluči
Klinické poznámky Žloutenka (ikterus) je způsobena zvýšenou koncentrací bilirubinu v krvi. Jaterní buňky vychytávají hydrofóbní toxický bilirubin, konjugují ho a vylučují do žluči. Příčiny: hemolytický icterus, hepatální (poškození hepatocytů – virová hepatitis, abusus alkoholu), obstrukce žlučových cest (kameny, nádory) Jaterní cirhóza – závažné jaterní onemocnění charakterizované zmnožením vaziva (fibróza), nekrózami jaterního parenchymu a uzlovitou (nodulární, N) přestavbou/ regenerací jaterní tkáně. Vzniká jako následek poškození jater (některé formy chronické hepatitidy B nebo C, toxické vlivy, abusus alkoholu). Vazivo (V) je V produkováno periportálními fibroblasty a Itovými buňN kami, které za normálního stavu V skladují v tukových kapénkách vit. A. Vlivem cytokinů se aktivují a produkují mezibuněčnou hmotu - kolagen, proteoglykany a glykoproteiny Mikrofotografie: Wikipedie: 800px-Cirrhosis_high_mag[1]
Intrahepatické žlučové cesty:
Ductus hepaticus dexter a sinister Ductus cysticus Spirální řasa
Ductus hepaticus communis Ductus choledochus
Ductus pancreatics
Papilla dudodeni major
Extrahepatické žlučové cesty Histologická stavba: Sliznice je bez řas, krytá vysokým jednovrstevným cylindrickým epitelem, ve slizničním vazivu se vyskytují drobné mucinózní žlázy Svalová vrstva je tenká, tvořená hladkou svalovinou Tenká vazivová vrstva M. sphincter ductus choledochi
Žlučník
Ampulla hepatopancreatica
Žlučové kapiláry, Heringovy kanálky, interlobulární žlučovody, segmentové vývody, lalokové vývody ústí do pravého a levého jaterního vývodu
Pancreas
Plica spiralis je vytvořená v místě přechodu krčku žlučníku a ductus cysticus, zpomaluje průtok žluči, ale umožňuje tok oběma směry (podle tlaku v ductus choledochus nebo ve žlučníku)
Duodenum Schéma: Junqueira´s Basic Histology, A. Mescher, 2010
ŽLUČNÍK, HE Stěna je složena ze tří vrstev: Tunica mucosa Sliznice je zřasena, je kryta vysokým jednovrstevným cylindrickým epitelem (šipky), který má krycí, sekreční (produkuje hlen) a resorpční funkci (ve žlučníku se žluč nejen skladuje, ale také zahušťuje). L. propria (LP) je tvořena řídkým kolagenním vazivem, neobsahuje žlázy (pouze v krčku jsou drobné mucinózní žlázy) Tunica muscularis (M) – je složena z hladké svaloviny uspořádané v cirkulární a longitudinální vrstvu. Stahy svaloviny Vyvolává cholecystokinin, který produkují enteroendokrinní buňky duodena. Perimuskulární vrstva vaziva přechází v: Tunica serosa která kryje jen volný povrch žlučníku, horní povrch žlučníku je připojen vazivem k játrům (A – adventicie) Mikrofotografie: Juquera´s Basic Histology, A. Mescher, 2010
PAS reakce, kamencový hematoxylin žlučník (jednovrstevný cylindrický epitel) retikulární vlákna, bazální membrána (bm)
Alciánová modř, jádrová červeň Průkaz kyselých mukopolysacharidů v hlenu epitelu žlučníku
bm
hlen
Mikrofotografie: doc. M. Jirkovská
Mikrofotografie: Sbírka ÚHIEM
