Jakie są funkcje komórki wątroby?

Wyzwanie z komórkami wątroby polega na tym, że bardzo szybko stają się samotne, co czyni je bardzo temperamentnymi, gdy znajdują się poza ciałem. „Komórki wątroby są notorycznie wybredne” – powiedział Forbes Magazine profesor inżynierii Sangeeta Bhatia z MIT w marcu 2009 roku. Dodaje, że po wyjęciu komórek wątroby z organizmu „Komórki umierają natychmiast, a ich funkcja jest tracona w ciągu kilku godzin”. Naukowcy zakładają, że mogą wykorzystać komórki wątroby do stworzenia nowej wątroby dla ponad 16 000 pacjentów z listy przeszczepów wątroby, aby opracować szczepionki na wirusowe zapalenie wątroby typu C i malarię oraz stworzyć lepsze testy toksyczności dla nowych leków – jeśli tylko te komórki wątroby współpracować!

Nie jest tajemnicą, że komórki wątroby to ludzie towarzyski, którzy wiedzą, jak urządzić przyjęcie. Lubią mieć wokół siebie wiele komórek wspierających przez cały czas. Hepatocyty (zwane również komórkami miąższowymi) są honchos głowy. Te popularne komórki stanowią 70 do 80 procent masy cytoplazmatycznej wątroby i biorą udział w syntezie białka, cholesterolu, soli żółciowych, fibrynogenu, fosfolipidów i glikoprotein. Innymi słowy, hepatocyty zapewniają koagulację naszej krwi, dzięki czemu nie wykrwawiamy się na śmierć, komunikacja komórkowa jest na najwyższym poziomie i że jesteśmy w stanie przenosić tłuszcze w krwiobiegu. Inne funkcje hepatocytów obejmują przemianę węglowodanów (z alaniny, glicerolu i szczawiooctan), magazynowanie białka, rozpoczęcie tworzenia i wydzielania żółci i mocznika oraz detoksykacja i wydalanie substancji. Dzięki tym głównym komórkom jesteśmy w stanie zwalczać choroby, wytwarzać odpady, transportować materiały po całym ciele i przetwarzać wszystko, od leków i środków owadobójczych po sterydy i zanieczyszczenia.

Innym typem komórek wątroby są komórki śródbłonka. Ponieważ nie mają ciasnych błon, komórki te działają jak „zmiatacze” pobliskich komórek – na przykład zbierając i krążąc hepatocyty we krwi. Odpowiadają również głównie za transport białych krwinek i innych materiałów z krwi do wątroby oraz za zwiększenie tolerancji wątroby przez układ odpornościowy. Mogą absorbować ligandy, które służą jako markery biologiczne i spoiwa dla leków farmaceutycznych. Po stymulacji komórki śródbłonka wydzielają cytokiny, które są formą sygnału komunikacji komórkowej.

Komórki Kupffera znajdują się w sinusoidalnej wyściółce wątroby i zawierają jedną czwartą lizosomów wątroby. Lizosomy trawią i usuwają umierające komórki, zbędne białka, bakterie i obce drobnoustroje. Stymulowane komórki Kupffera wydzielają mediatory układu odpornościowego i mogą wykonywać m.in złożony zestaw funkcji – od rozbrajania obcych substancji po usuwanie uszkodzonych czerwonych krwinek z krążenie. W pewnym sensie komórki kupffera są jak ochroniarze i zabójcy dla hepatocytów, chroniąc je przed najeźdźcami i odpadkami komórkowymi.

Pomyśl o komórkach gwiaździstych wątroby jako armii rezerwowej wątroby. Przez większość czasu te 5 do 8 procent komórek wątroby po prostu znajduje się w nieaktywnym stanie „spokoju”, przechowując witaminę A i szereg ważnych receptorów. Jednak po aktywacji (przez zdarzenie, takie jak uszkodzenie wątroby), komórka promuje ruch jonów, produkcję przeciwciał, geneza limfocytów T natural killer i proliferacja reakcji chemicznych na naprężenie. Naukowcy uważają, że komórki gwiaździste wątroby odgrywają kluczową rolę w uwalnianiu kolagenowej tkanki bliznowatej i zachęcaniu do bliznowacenia wątroby.

Inne komórki zwisające w wątrobie obejmują komórki nabłonka przewodu żółciowego, komórki śródbłonka krwi i naczynia limfatyczne, komórki mięśni gładkich tętnic i żył, komórki nerwowe, fibroblasty i stany zapalne komórki. Ta macierz wszystkich współpracujących ze sobą komórek jest tym, co naprawdę ułatwia funkcjonowanie wątroby. Współpracując mogą filtrować krew, magazynować witaminy i minerały, wydalać szkodliwe toksyny, wytwarzać żółć, transportują materiały, tworzą związki, które pomagają krzepnąć krew i metabolizować węglowodany, tłuszcze i białka.

Funkcje komórek wątroby są dziś bardzo ważne w badaniach medycznych. Obecnie naukowcy badają przeszczepione hepatocyty w nadziei, że znajdą drogę do uszkodzonej wątroby, naprawiają, usuwają odpady i rozmnażają się, negując w ten sposób zapotrzebowanie na wątrobę dawców. Hepatocyty są również przedmiotem badań nad hemofilią, ponieważ odgrywają kluczową rolę w krzepnięciu krwi. Badają również, w jaki sposób śmierć hepatocytów i proliferacja komórek gwiaździstych przyczyniają się do stanu zapalnego, zwłóknienia, a nawet raka. Komórki śródbłonka są badane w celu poszukiwania sposobów przeciwdziałania uszkodzeniu wątroby za pomocą leków farmaceutycznych. Komórki śródbłonka promują również wczesne tworzenie się wątroby i trzustki, więc odkrycie klucza, w jaki sposób te komórki współpracują ze sobą, aby wyhodować nowy narząd, odpowie na wiele pytań w nadchodzących latach.