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 3,4 x 10 −9 cm 3 . [2] El retículo endoplásmico liso es abundante en los hepatocitos, a diferencia de la mayoría de los otros tipos de células. [3]
Los hepatocitos muestran un citoplasma eosinófilo , que refleja numerosas mitocondrias , y un punteado basófilo debido a grandes cantidades de retículo endoplásmico rugoso y ribosomas libres . También se observan gránulos marrones de lipofuscina (a medida que aumenta la edad) junto con áreas irregulares del citoplasma sin teñir; estos corresponden a depósitos citoplasmáticos de glucógeno y lípidos eliminados durante la preparación histológica. La vida media de los hepatocitos 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 se organizan en placas separadas por canales vasculares ( sinusoides ), disposición sostenida por una red de reticulina ( colágeno tipo III ). Las placas de hepatocitos tienen un espesor de una célula en los mamíferos y de dos células en el pollo. Los sinusoides muestran un revestimiento de células endoteliales fenestradas y discontinuas . Las células endoteliales no tienen membrana basal y están separadas de los hepatocitos por el espacio de Disse , que drena la linfa hacia el tracto linfático porta .
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 distribuyen entre las células endoteliales pero son difíciles de visualizar mediante microscopía óptica.
El hepatocito es una célula del cuerpo que produce albúmina sérica , fibrinógeno y el grupo de factores de coagulación protrombina (excepto los factores 3 y 4).
Es el sitio principal para la 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 endoplásmico rugoso (RER), y tanto el retículo endoplásmico rugoso como el liso (SER) participan en la secreción de las proteínas formadas.
El retículo endoplásmico (RE) participa en la conjugación de proteínas con restos de lípidos y carbohidratos sintetizados por los hepatocitos o modificados dentro de ellos.
Las proteínas producidas por los hepatocitos que funcionan como hormonas se conocen como hepatoquinas .
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 es también el sitio principal del 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 de 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 esteroides .
El drenaje de la sangre venosa intestinal hacia el hígado requiere una desintoxicación eficiente de diversas sustancias absorbidas para mantener la homeostasis y proteger el 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 del hígado de ratón los daños en el ADN (roturas de hebras simples, bases oxidadas y 7-metilguanina ) aumentan con la edad. [6] Además, en el hígado de rata, las roturas de cadena simple y doble del ADN, las bases oxidadas y las bases metiladas aumentan con la edad; y en el hígado de conejo, las bases entrecruzadas aumentan con la edad. [6] Las células del hígado dependen de 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 investigaciones biofarmacéuticas y biológicas celulares. 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 de hígado o tejido hepático completo de animales o humanos [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 añade una solución que contiene colagenasa para separar los hepatocitos del estroma hepático . Este proceso crea una suspensión de hepatocitos, que se pueden sembrar en placas de varios 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 unión 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 tipo sándwich de hepatocitos. La aplicación de una configuración tipo 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 la cultura. Los hepatocitos son intensamente sensibles al daño durante los ciclos de criopreservación, incluida la congelación y descongelación. Incluso después de la adición de crioprotectores clásicos, todavía se producen daños durante la criopreservación. [12] Sin embargo, los protocolos recientes de criopreservación y reanimación respaldan la aplicación de hepatocitos criopreservados para la mayoría de las aplicaciones biofarmacéuticas. [13]
