Endothelzellen

Gegenseitiger Erhalt der Zelldifferenzierung durch Zell-Zell-Interaktion zwischen Parenchym- und Nichtparenchymzellen in der Leber

Die Leber nimmt als Zentrum des Stoffwechsels eine Vielzahl von Funktionen wahr. Sie hält den Blutglucosespiegel konstant, ist als einziges Organ zur Ketogenese und Harnstoffsynthese befähigt und ist das Hauptorgan des Aminosäurekatabolismus. Sie metabolisiert und resynthetisiert Lipide, bildet Gallensäuren für den Verdauungsprozess und synthetisiert eine Vielzahl von Plasmaproteinen. Durch Biotransformation werden exogen und endogen entstandene Substanzen inaktiviert und als Organ des reticuloendothelialen Systems eliminiert sie körperfremde Makromoleküle und auch Tumorzellen.

Diese Aufgaben werden durch hochdifferenzierte Zellen der Leber, den Hepatocyten als Parenchymzellen und den Nichtparenchymzellen (NPZ) wahrgenommen. Die stoffwechselaktiven Hepatocyten werden vom Blutstrom durch spezielle, fenestrierte sinusoidale Endothelzellen abgeschirmt. Diese sind als Bestandteil des reticuloendothelialen Systems in der Lage lösliche Plasmakomponenten zu endocytieren. Kupfferzellen liegen im Lumen der Sinusoide den Endothelzellen an und entfernen hier als modifizierte Makrophagen verschiedenste Antigene und Partikel durch Endocytose aus dem Blutstrom. Im perisinusoidalen Raum zwischen Endothelzellen und Hepatocyten liegen die Itozellen, welche der Hauptspeicherort für Vitamin A sind. Ebenso sind sie an der Synthese und am Abbau der extrazellulären Matrix beteiligt.

Differenzierung und Vitalität dieser Zellen wird durch ein Netzwerk von Signalen zwischen Hepatocyten und NPZ mittels löslichen Faktoren und Mediatoren gesteuert. In der Zellkultur verlieren sowohl die Hepatocyten als auch die NPZ sehr schnell ihre differenzierten Funktionen und ihre Vitalität. Durch die definierte Kokultivierung der verschiedenen Leberzelltypen in einem serumfreien System wird untersucht, welche Zell-Zell-Interaktionen an der Aufrechterhaltung der Zelldifferenzierung beteiligt sind. Die Kenntnis von der chemischen Natur der ausgetauschten Signale soll helfen pathologische Vorgänge besser zu verstehen und therapeutisch günstig zu beeinflussen.

Hepatozyt (HZ) und Itozelle (IZ)