Гепатоцит

ГЕПАТОЦИТ (ПЕЧЁНОЧНАЯ КЛЕТКА; HEPATOCYTUS)

1. Определение

Гепатоцит представляет собой основную паренхиматозную клетку печени, выполняющую большинство её метаболических, синтетических, детоксикационных и экскреторных функций. Гепатоциты составляют около 80% массы печени; это крупные многогранные клетки размером 20–30 мкм, объединённые в пластинки (балки) толщиной в одну клетку, которые радиально расходятся от центральной вены печёночной дольки. Одной поверхностью гепатоцит обращён к кровеносным синусоидам, другой — к желчным канальцам, что позволяет ему одновременно извлекать вещества из крови и выделять желчь. Гепатоцит синтезирует альбумин, факторы свёртывания и другие белки плазмы, регулирует уровень глюкозы, обмен липидов, обезвреживает аммиак, лекарства и токсины.

Повреждение гепатоцитов лежит в основе гепатитов любой природы, жировой болезни печени и лекарственных поражений, а их гибель отражается повышением активности аминотрансфераз в крови. Благодаря способности гепатоцитов к делению печень обладает уникальной способностью к регенерации.

2. Строение

Полярность клетки:

Гепатоцит — поляризованная эпителиальная клетка. Базолатеральная (синусоидальная) поверхность покрыта микроворсинками, обращёнными в пространство Диссе между гепатоцитом и эндотелием синусоида; через неё происходит обмен веществ с кровью. Апикальная (каналикулярная) поверхность образует стенку желчного канальца между соседними клетками; она занимает лишь небольшую часть мембраны и отделена от остальной поверхности плотными контактами. Нарушение этих контактов ведёт к регургитации желчи в кровь.

Ядра и плоидность:

До четверти гепатоцитов взрослого человека содержат два ядра, а значительная часть клеток (по разным данным, 30–40%) полиплоидна. Полиплоидизация нарастает с возрастом и рассматривается как нормальная особенность печени.

Органелла	Особенности в гепатоците	Функциональное значение
Митохондрии	Многочисленные (порядка 800–1000 на клетку)	Окислительное фосфорилирование, β-окисление жирных кислот, начальные реакции цикла мочевины, глюконеогенез
Гранулярная эндоплазматическая сеть	Хорошо развита	Синтез альбумина и других белков плазмы
Гладкая эндоплазматическая сеть	Обширна, увеличивается при индукции ферментов	Цитохромы P450, синтез холестерина и желчных кислот, конъюгация билирубина
Комплекс Гольджи	Множественный	Созревание и секреция белков и липопротеинов
Пероксисомы	Многочисленные	Окисление жирных кислот с очень длинной цепью, разложение пероксида водорода
Включения	Гликоген, липидные капли	Депо углеводов и жиров

3. Метаболическая зональность

В функциональной единице печени — ацинусе — кровь течёт от ветвей воротной вены и печёночной артерии к центральной вене, поэтому гепатоциты разных зон находятся в неодинаковых условиях по содержанию кислорода, гормонов и субстратов и выполняют разные функции.

Зона	Расположение	Преобладающие процессы	Уязвимость
Зона 1 (перипортальная)	Около портальных трактов	Глюконеогенез, β-окисление, синтез мочевины, образование желчи	Первой поражается при воздействии токсинов, поступающих с портальной кровью, при холестазе
Зона 2 (промежуточная)	Между перипортальной и перивенозной	Переходные функции	Поражается при отдельных инфекциях
Зона 3 (перивенозная, центролобулярная)	Вокруг центральной вены	Гликолиз, липогенез, синтез глутамина, метаболизм лекарств с участием CYP2E1	Наиболее чувствительна к гипоксии, алкоголю и парацетамолу; здесь начинается жировая дистрофия и баллонная дистрофия при стеатогепатите

Зональность объясняет, почему при шоке, сердечной недостаточности и отравлении парацетамолом развивается центролобулярный некроз: в зоне 3 меньше кислорода и выше активность ферментов, превращающих лекарства в реактивные метаболиты.

4. Основные функции

Функция	Содержание
Белково-синтетическая	Альбумин, фибриноген, протромбин и другие факторы свёртывания, трансферрин, церулоплазмин, белки комплемента, белки острой фазы, гепсидин
Углеводный обмен	Синтез и распад гликогена, глюконеогенез из аланина, лактата и глицерина; поддержание глюкозы крови натощак
Липидный обмен	Синтез холестерина, триглицеридов и липопротеинов очень низкой плотности, β-окисление и кетогенез
Образование желчи	Синтез желчных кислот из холестерина, конъюгация и экскреция билирубина, выведение холестерина и фосфолипидов
Обезвреживание	Превращение аммиака в мочевину, биотрансформация лекарств и ксенобиотиков (реакции I и II фазы), метаболизм алкоголя и гормонов
Депонирование	Гликоген, витамины A, D, B12, железо (в форме ферритина), медь

Белки плазмы печень практически не запасает, а выделяет по мере синтеза, поэтому снижение синтетической функции гепатоцитов отражается падением уровня альбумина и удлинением протромбинового времени.

5. Обновление и регенерация

В здоровой печени гепатоциты делятся редко: в норме митоз обнаруживается примерно у одной клетки из 10–20 тысяч. Однако после гибели части клеток или хирургической резекции оставшиеся зрелые гепатоциты входят в клеточный цикл и восстанавливают массу органа (но не исходную форму долей). Регенерацию обеспечивают главным образом сами гепатоциты, прежде всего диплоидные; при массивном повреждении к ней подключаются клетки-предшественники и холангиоциты. На этой способности основаны резекции печени и трансплантация части печени от живого донора.

При хроническом повреждении регенерация сочетается с активацией звёздчатых клеток и разрастанием соединительной ткани; нарушение архитектоники дольки с образованием узлов-регенератов и фиброзных септ составляет морфологическую основу цирроза.

6. Повреждение гепатоцитов и клиническое значение

Цитолиз: гибель гепатоцитов сопровождается выходом аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы в кровь; степень повышения активности ферментов отражает активность процесса, но не всегда — его тяжесть.
Жировая дистрофия (стеатоз): накопление триглицеридов в гепатоцитах при метаболических нарушениях, злоупотреблении алкоголем, действии лекарств.
Баллонная дистрофия: набухание гепатоцитов с разрушением цитоскелета, характерное для стеатогепатита; в клетках могут выявляться тельца Мэллори–Денка.
Холестаз: нарушение образования или выведения желчи гепатоцитами с повышением билирубина и холестатических ферментов.
Печёночная недостаточность: утрата функции большей части гепатоцитов проявляется желтухой, коагулопатией, гипоальбуминемией, гипогликемией и печёночной энцефалопатией из-за недостаточного обезвреживания аммиака.

Многие лекарства метаболизируются ферментами гепатоцитов, поэтому при заболеваниях печени изменяется их фармакокинетика и требуется коррекция доз, а сами гепатоциты являются мишенью лекарственного поражения печени. Гепатоциты служат также клетками-мишенями вирусов гепатитов B и C и местом развития гепатоцеллюлярной карциномы.

Ключевое клиническое положение: Гепатоцит — основная паренхиматозная клетка печени, составляющая около 80% её массы. Будучи поляризованной клеткой, он одной стороной обращён к синусоидам, другой — к желчным канальцам, что позволяет одновременно извлекать вещества из крови и образовывать желчь. Гепатоциты синтезируют альбумин и факторы свёртывания, поддерживают уровень глюкозы, обмен липидов, превращают аммиак в мочевину и метаболизируют лекарства, причём функции распределены по зонам печёночного ацинуса: перивенозная зона 3 наиболее чувствительна к гипоксии, алкоголю и парацетамолу. Повреждение гепатоцитов проявляется повышением аминотрансфераз, стеатозом, баллонной дистрофией и холестазом, а утрата их функции — гипоальбуминемией, коагулопатией и энцефалопатией. Способность зрелых гепатоцитов к делению лежит в основе регенерации печени после резекции.