Un hepatocito es una célula del tejido parenquimatoso principal del hígado . Los hepatocitos constituyen el 80% de la masa del hígado. Estas células participan en:
El hepatocito típico es cúbico con lados de 20-30 μm (en comparación, un cabello humano tiene un diámetro de 17 a 180 μm). [1] El volumen típico de un hepatocito es de 3,4 x 10 −9 cm 3 . [2] El retículo endoplasmático liso es abundante en los hepatocitos, a diferencia de la mayoría de los otros tipos de células. [3]
Los hepatocitos presentan un citoplasma eosinofílico , que refleja numerosas mitocondrias , y un punteado basófilo debido a grandes cantidades de retículo endoplasmático rugoso y ribosomas libres . También se observan gránulos de lipofuscina de color marrón (con el aumento de la edad) junto con áreas irregulares sin teñir del citoplasma; estos corresponden a depósitos citoplasmáticos de glucógeno y lípidos eliminados durante la preparación histológica. La vida media del hepatocito es de 5 meses; son capaces de regenerarse .
Los núcleos de los hepatocitos son redondos con cromatina dispersa y nucléolos prominentes . La anisocariosis (o variación en el tamaño de los núcleos) es común y a menudo refleja tetraploidía y otros grados de poliploidía , una característica normal del 30-40% de los hepatocitos en el hígado humano adulto. [4] Las células binucleadas también son comunes.
Los hepatocitos están organizados en placas separadas por canales vasculares ( sinusoides ), una disposición sostenida por una red de reticulina ( colágeno tipo III ). Las placas de hepatocitos tienen una célula de espesor en los mamíferos y dos células de espesor en el pollo. Los sinusoides muestran un revestimiento de células endoteliales fenestrado y discontinuo. Las células endoteliales no tienen membrana basal y están separadas de los hepatocitos por el espacio de Disse , que drena la linfa hacia los vasos linfáticos del tracto portal .
Las células de Kupffer se encuentran dispersas entre las células endoteliales; forman parte del sistema reticuloendotelial y fagocitan los eritrocitos gastados . Las células estrelladas (Ito) almacenan vitamina A y producen matriz extracelular y colágeno ; también se encuentran distribuidas entre las células endoteliales, pero son difíciles de visualizar con microscopio óptico.
El hepatocito es una célula del cuerpo que fabrica albúmina sérica , fibrinógeno y el grupo de factores de coagulación protrombina (excepto los factores 3 y 4).
Es el principal sitio de síntesis de lipoproteínas , ceruloplasmina , transferrina , complemento y glicoproteínas . Los hepatocitos fabrican sus propias proteínas estructurales y enzimas intracelulares .
La síntesis de proteínas se realiza mediante el retículo endoplasmático rugoso (RER), y tanto el retículo endoplasmático rugoso como el liso (REL) participan en la secreción de las proteínas formadas.
El retículo endoplásmico (RE) participa en la conjugación de proteínas con fracciones de lípidos y carbohidratos sintetizados o modificados dentro de los hepatocitos.
Las proteínas producidas por los hepatocitos que funcionan como hormonas se conocen como hepatocinas .
El hígado forma ácidos grasos a partir de carbohidratos y sintetiza triglicéridos a partir de ácidos grasos y glicerol. [5] Los hepatocitos también sintetizan apoproteínas con las que luego ensamblan y exportan lipoproteínas ( VLDL , HDL ).
El hígado también es el principal sitio en el cuerpo para la gluconeogénesis , la formación de carbohidratos a partir de precursores como la alanina , el glicerol y el oxaloacetato .
El hígado recibe muchos lípidos de la circulación sistémica y metaboliza los restos de quilomicrones . También sintetiza colesterol a partir del acetato y, además, sintetiza sales biliares . El hígado es el único lugar de formación de sales biliares.
Los hepatocitos tienen la capacidad de metabolizar, desintoxicar e inactivar compuestos exógenos como fármacos (ver metabolismo de fármacos ), insecticidas y compuestos endógenos como los esteroides .
El drenaje de la sangre venosa intestinal hacia el hígado requiere una desintoxicación eficiente de las diversas sustancias absorbidas para mantener la homeostasis y proteger al cuerpo contra las toxinas ingeridas.
Una de las funciones desintoxicantes de los hepatocitos es modificar el amoníaco en urea para su excreción.
El orgánulo más abundante en las células del hígado es el retículo endoplasmático liso .
A medida que las células hepáticas de los mamíferos envejecen, los daños en su ADN aumentan en prevalencia. Una revisión de la literatura indicó que en las células hepáticas de ratón los daños en el ADN (roturas de cadena simple, bases oxidadas y 7-metilguanina ) aumentan con la edad. [6] Además, en el hígado de rata, las roturas de cadena simple y doble de ADN, las bases oxidadas y las bases metiladas aumentan con la edad; y en el hígado de conejo, las bases reticuladas aumentan con la edad. [6] Las células hepáticas dependen de las vías de reparación del ADN que protegen específicamente el compartimento transcrito del genoma para promover la funcionalidad sostenida y la preservación celular con la edad. [7]
Los hepatocitos primarios se utilizan comúnmente en la investigación biológica celular y biofarmacéutica. Los sistemas modelo in vitro basados en hepatocitos han sido de gran ayuda para comprender mejor el papel de los hepatocitos en los procesos (pato)fisiológicos del hígado. Además, la industria farmacéutica ha dependido en gran medida del uso de hepatocitos en suspensión o cultivo para explorar los mecanismos del metabolismo de los fármacos e incluso predecir el metabolismo de los fármacos in vivo. Para estos fines, los hepatocitos generalmente se aíslan del hígado completo o del tejido hepático animal o humano [8] mediante digestión con colagenasa , que es un proceso de dos pasos. En el primer paso, el hígado se coloca en una solución isotónica , en la que se elimina el calcio para alterar las uniones estrechas entre células mediante el uso de un agente quelante de calcio . A continuación, se agrega una solución que contiene colagenasa para separar los hepatocitos del estroma hepático . Este proceso crea una suspensión de hepatocitos, que se puede sembrar en placas de múltiples pocillos y cultivar durante muchos días o incluso semanas. Para obtener resultados óptimos, las placas de cultivo deben recubrirse primero con una matriz extracelular (por ejemplo, colágeno, Matrigel) para promover la adhesión de los hepatocitos (normalmente entre 1 y 3 horas después de la siembra) y el mantenimiento del fenotipo hepático. Además, a menudo se realiza una superposición con una capa adicional de matriz extracelular para establecer un cultivo sándwich de hepatocitos. La aplicación de una configuración sándwich favorece el mantenimiento prolongado de los hepatocitos en cultivo. [9] [10] Los hepatocitos recién aislados que no se utilizan inmediatamente se pueden criopreservar y almacenar. [11] No proliferan en cultivo. Los hepatocitos son intensamente sensibles al daño durante los ciclos de criopreservación, incluida la congelación y la descongelación. Incluso después de la adición de crioprotectores clásicos , todavía se producen daños mientras se criopreservan. [12] Sin embargo, los protocolos recientes de criopreservación y reanimación respaldan la aplicación de hepatocitos criopreservados para la mayoría de las aplicaciones biofarmacéuticas. [13]
