EpithelzellenDefinition, Funktion, im Urin/Sputum

Definition: Was sind Epithelzellen?

Epithelzellen, die an verschiedenen Stellen des Körpers zu finden sind (wo sie die Oberflächen und Hohlräume von Körpergeweben und Organen auskleiden), sind spezialisierte Bestandteile mit einer Vielzahl von Funktionen. Zum Beispiel sind Epithelzellen aufgrund ihrer Lage gut geeignet, tiefer liegendes Gewebe vor der äußeren Umgebung (und damit vor Mikroorganismen und anderen Faktoren, die Schaden anrichten können) zu schützen.

Zudem erfüllen sie sekretorische und unterstützende Funktionen, die zu normalen Organ-/Gewebefunktionen im Körper beitragen. Im Vergleich zu einigen anderen Zellen im Körper zeichnen sich Epithelzellen typischerweise durch spezialisierte Kontakte zueinander aus, die ihnen ein durchgehendes blattförmiges Aussehen verleihen (dieses Blatt von Zellen ist als Epithelgewebe bekannt).

Während sie diese und einige andere Eigenschaften gemeinsam haben, variieren Epithelzellen in Form, Größe und allgemeinem Aussehen.

So werden sie in drei Hauptgruppen eingeteilt, zu denen gehören:

• Schuppenepithelzellen
• Kubische Epithelzellen
• Kolumnare Epithelzellen

Herkunft der Epithelzellen

Im Körper, verschiedene Typen von Epithelzellen, die unterschiedliche Oberflächen bedecken und außerdem die Hauptbestandteile des Drüsengewebes sind. Während die Haut, der Harn- und Verdauungstrakt usw. von einer Schicht aus Epithelzellen bedeckt sind, die als Epithel bezeichnet wird, werden Körperhöhlen wie Blutgefäße, die nicht der Körperaußenseite ausgesetzt sind, von einer Schicht aus Zellen ausgekleidet, die als Endothel bezeichnet wird (eine Art von Epithel, das die Oberfläche verschiedener Organe/Gewebe bedeckt, die tiefer im Körper liegen).

Diese Epithelzellen stammen aus den embryonalen Schichten.

Epidermis und geschichtete Epithelien

Während sich die Epidermis auf das Epithel bezieht, das die Haut auskleidet, besteht das geschichtete Epithel aus Epithelzellen, die die Oberfläche des Mundes und der Nase sowie des Anus neben einigen anderen Bereichen des Körpers auskleiden.

Diese Zellen stammen aus dem Oberflächenektoderm der äußeren Keimschicht (Ektoderm). Aus diesen Zellen entstehen auch eine Reihe von modifizierten epidermalen Geweben, darunter Haare und Nägel sowie verschiedene Schleimdrüsen, um nur einige zu nennen.

* Solche ektodermalen Anhängsel wie Mund- und Hautdrüsen sowie Haare etc. entstehen aus der Verbindung zwischen Mesenchym und Epithel.

Epithelzellen kleiden Teile des Verdauungssystems und der Atemwege aus

Im Gegensatz zu den Epithelzellen, die die Epidermis (der Haut) bilden, entwickeln sich die Zellen, die die Atemwege und Teile des Verdauungstraktes auskleiden, aus dem Endoderm (innerste Schicht der primären Keimschicht).

Hier ist allerdings zu beachten, dass im Körper aus endodermalen Zellen nur die Auskleidung des Verdauungstraktes entsteht. Aus dem Verdauungstrakt wiederum entstehen Zellen, die die Atemröhre sowie die Lunge auskleiden.

Abgesehen von der Auskleidung der Atem- und Verdauungsröhre gehören zu den weiteren Strukturen, die aus dem Endoderm entstehen, Drüsen des Magen-Darm-Trakts, der Leber sowie der Nierenblase.

Die Auskleidung der Herz-Kreislauf- und Lymphgefäße (Endothel)

Epithelzellen, die die Gefäße der Herz-Kreislauf- und Lymphgefäße auskleiden, stammen aus der mittleren Schicht der primären Keimblätter, dem Mesoderm. Neben diesen Gefäßen ist diese Schicht auch der Ausgangspunkt für eine Reihe von Epithelzellen, darunter solche, die die Gebärmutter, die Vagina sowie die Blasenschleimhaut auskleiden.

Struktur und Eigenschaften von Epithelzellen

Wie bereits erwähnt, variieren Epithelzellen in Form und Größe. Aus diesem Grund werden Epithelzellen im Körper nach ihrem allgemeinen Aussehen (einschließlich der Anzahl der Zellschichten, die das Gewebe bilden) klassifiziert.

Plattenepithelzellen

Plattenepithelzellen sind dünn und von abgeflachter Form. Als solche erscheinen sie breiter als sie hoch sind. Diese Zellen kleiden normalerweise Körperhöhlen wie die Bauchhöhle aus.

Abhängig von ihrem Standort können Plattenepithelzellen entweder ein Epithelgewebe bilden, das aus einer einzigen Zellschicht (einfaches Plattenepithel) oder aus mehreren Zellschichten (geschichtetes Plattenepithel) besteht.

Das Endothel, bestehend aus Epithelzellen, die die Gefäße des Lymphsystems auskleiden, besteht aus einer einzigen Schicht von Plattenepithelzellen. Dadurch ist es dünn genug, um verschiedene Chemikalien durchzulassen.

Ein geschichtetes Plattenepithel besteht aus mehreren Schichten von Plattenepithelzellen, die auf andere Zellen gestapelt sind. In dieser Anordnung besteht die basale Schicht oft aus säulenartigen/würfelförmigen Zellen, während die apikalen Zellen (diejenigen, die sich weiter von der basalen Oberfläche/obersten Schicht der Zellen befinden) schuppenförmig sind. Ein gutes Beispiel für ein geschichtetes Plattenepithel ist die Haut. Hier sind die epikalen Zellen abgeflacht und neigen dazu, zu verhornt zu sein.

Wangenzellen unter dem Mikroskop

Säulenepithel

Im Vergleich zu Plattenepithelzellen sind Säulenzellen höher als sie breit sind. Dadurch erscheinen sie bei der Betrachtung unter dem Mikroskop länglich (säulenförmig). Der Zellkern, der ebenfalls länglich erscheint, befindet sich näher an der Basis der Zellen, so dass verschiedene zelluläre Aktivitäten an der oberen Oberfläche der Zelle stattfinden können.

Wie Plattenepithelzellen können säulenförmige Epithelzellen entweder ein einfaches oder ein geschichtetes säulenförmiges Epithel bilden. Das einfache säulenförmige Epithel besteht aus einer einzigen Schicht von Epithelzellen und kleidet Teile des Verdauungstraktes, der Atemwege sowie der Eileiter aus.

Das geschichtete säulenförmige Epithel besteht aus mehreren Schichten von Epithelzellen (säulenförmige Zellen). Diese Organisation von Zellen findet man in der Harnröhre sowie in einigen Drüsengängen.

Quaderförmiges Epithel

Wie der Name schon sagt, besteht ein quaderförmiges Epithel aus kastenförmigen Epithelzellen (würfelförmig). Diese Zellen haben einen runden Zellkern, der sich typischerweise in der Nähe des zentralen Teils der Zelle befindet. Das einfache quaderförmige Epithel findet sich an der Oberfläche der Nierentubuli sowie der Drüsengänge.

Stratifiziertes quaderförmiges Epithel besteht aus mehreren Schichten von quaderförmigen Zellen. Diese Zellen finden sich an der Oberfläche der Vagina, des Mundes sowie der Speiseröhre.

Übergangsepithel

Neben den drei oben genannten Zelltypen gibt es noch einen weiteren Typ von Epithelzellen, der geschichtetes Epithel bildet. Sie sind als geschichtete Epithelzellen bekannt und können an der Oberfläche von Körperhöhlen wie der Blase gefunden werden.

Im Vergleich zu den anderen Epithelzellen können geschichtete Epithelzellen ihre Form verändern, was die Ausdehnung und Kontraktion von Organen ermöglicht.

Zellverbindungen

Abgesehen von den unterschiedlichen Formen zeichnen sich Epithelzellen auch durch enge Verbindungen aus. Als solche sind sie nicht durch verschiedene extrazelluläre Materialien voneinander getrennt, wie es normalerweise bei anderen Zelltypen der Fall ist.

Diese Interaktionen zwischen Epithelzellen werden durch verschiedene Arten von Verbindungen ermöglicht, zu denen gehören:

– Tight junctions – Gefunden zwischen Epithelzellen, wo sie diese in apikale und basale Schichten/Kompartimente trennen, dienen Tight junctions dazu, das Austreten/Diffundieren von Molekülen zwischen diesen Schichten zu verhindern.

Sie besteht aus einer Reihe von Molekülen/Proteinen wie Claudinen, die nicht nur die Bewegung von Ionen oder Molekülen zwischen den Zellen minimieren, sondern auch die Bewegung verschiedener Proteine zwischen den Zellschichten verhindern.

– Gap Junctions – Im Vergleich zu Tight Junctions, die Barrieren zwischen verschiedenen Schichten von Epithelzellen bilden, dienen Gap Junctions dazu, den Durchgang von kleinen Ionen und Molekülen zu ermöglichen. Als solche können sie als eine Art interzellulärer Kanal zwischen benachbarten Zellen beschrieben werden.

Die Gap Junctions bestehen aus Proteinen, die als Connexine bekannt sind, und haben eine zylindrische Form, die es Ionen ermöglicht, hindurchzugehen. Indem sie den Durchgang von Ionen ermöglichen, tragen diese Lücken auch zu den Änderungen des Membranpotentials zwischen den Zellen bei.

– Verankerungsverbindungen – Verankerungsverbindungen sind in erster Linie an der Stabilisierung von Epithelgewebe beteiligt.

Es gibt verschiedene Arten von Verankerungsverbindungen, zu denen gehören:

o Desmosomen – sorgen für die Verankerung der Zelle, indem sie sich an die Intermediärfilamente (z.z. B. Intermediärfilamente des Keratins)

o Adheren – Im Gegensatz zu Desmosomen sorgt die Adheren Junction für die Zellverankerung durch Anlagerung an die Aktinbündel der Zellen. Bestehend aus Cateninen und Cadherinen, dient diese Junction dazu, benachbarte Zellen miteinander zu verbinden.

o Hemidesmosomen – Diese Junktionsstelle ähnelt den Desmosomen, ist aber vor allem an der Anheftung von Epithelzellen an die Basalmembran beteiligt. Dabei sorgt sie dafür, dass die Zellen richtig verankert werden und an dieser Membran haften bleiben.

Dies ist besonders wichtig, da sie zum gesamten Zusammenhalt der Epithelzellen beiträgt. Dies wird durch die Verankerung der Intermediärfilamente der Zellen an der Basallamina erreicht.

Funktionen der Epithelzellen

Wie bereits erwähnt, stehen Epithelzellen in engem Kontakt zueinander. Dadurch erscheinen sie als große Zellplatten, die verschiedene Oberflächen und Hohlräume im Körper bedecken. Dies ist eine wichtige Eigenschaft, da sie eine Barriere zwischen verschiedenen Organen des Körpers und der äußeren Umgebung bilden und sie so vor Faktoren schützen, die Schaden verursachen können.

Zum Beispiel bildet die Haut, die aus geschichteten Plattenepithelzellen besteht, eine Barriere zwischen der inneren Umgebung des Körpers und der äußeren Umgebung und schützt so den Körper vor verschiedenen Faktoren (Mikroorganismen, Schmutz usw.), die Schaden anrichten können.

Diese Auskleidung findet sich auch im Körper um solche Organe wie das Verdauungs- und Fortpflanzungssystem usw. und trennt diese Organe von der äußeren Umgebung.

Diese Rolle der Epithelzellen ist auch in den Körperöffnungen wie Nasenlöchern, Mund und Gehörgängen zu finden. Im Atmungssystem schlagen die Fortsätze der apikalen Epithelzellen in einer Weise, die bei der Entfernung von eingeschlossenen Partikeln, Mikroorganismen und Flüssigkeiten hilft.

* Man kann also sagen, dass Epithelzellen die erste Verteidigungslinie gegen verschiedene biologische, physikalische und chemische Agenzien darstellen, die dem Körper sonst Schaden zufügen würden.

Selektiver Materialtransfer

In ihrer Schutzfunktion spielen Epithelzellen auch eine wichtige Rolle bei der Kontrolle des Materialtransfers in und aus dem Körper. Damit eine Substanz in den Körper eindringen oder ihn verlassen kann, muss sie ein bestimmtes Epithel passieren.

Ein Teil der Epithelien ist beispielsweise so spezialisiert, dass kleine Moleküle und Ionen durchgelassen werden. Sie regulieren also die Art des durchtretenden Materials und sind damit an verschiedenen Mechanismen wie z.B. Veränderungen des Zellpotentials etc. beteiligt.

Sekretionsfunktionen

Abgesehen von den Schutzfunktionen sind einige der Epithelzellen darauf spezialisiert, verschiedene chemische Moleküle zu sezernieren und freizusetzen. Zum Beispiel sind im Dünndarm einige der Epithelzellen an der Produktion von Verdauungsenzymen beteiligt, die für eine gute Verdauung sorgen. Epithelzellen, die die Atemwege auskleiden, können Schleim produzieren, der verhindert, dass verschiedene Mikroorganismen in die Atemwege eindringen können.

* Ein Großteil der Drüsen besteht aus verschiedenen Arten von Epithelzellen. Sie sind für die Synthese und Sekretion verschiedener Substanzen verantwortlich und werden entweder als endokrine Drüsen (ohne Ausführungsgänge) oder als exokrine Drüsen, die Substanzen über einen Ausführungsgang absondern, klassifiziert.

Als Übergangsepithelzellen sind diese Zellen in der Lage, ihre Form zu verändern und spielen eine wichtige Rolle in Organen wie der Blase und den Harnleitern, die sich zusammenziehen und entspannen können. Wenn sich die Blase mit Urin füllt, verwandeln sich diese Zellen in Plattenepithelzellen, so dass sich die Blase ausdehnen und den Urin aufnehmen kann. Wenn die Blase jedoch leer ist, verwandeln sich diese Zellen in quaderförmige, apikale Zellen, die es der Blase ermöglichen, wieder auf ihre ursprüngliche Größe zurückzugehen.

Zu den weiteren wichtigen Funktionen der Epithelzellen gehören:

– Absorption – Sie nehmen bestimmte Stoffe auf, die für die Zell- und Gewebefunktionen benötigt werden

– Filtration – Sie lassen nur bestimmte Stoffe passieren

– Sensorische Rezeption. Einige der Epithelzellen enthalten Sensoren, die Veränderungen in der Umgebung erkennen können und so eine angemessene Reaktion ermöglichen

Vorkommen von Epithelzellen im Urin

Da Epithelzellen die Harnwege auskleiden, ist es normal, kleine Mengen dieser Zellen im Urin zu finden. Bei gesunden Personen können diese Zellen in geringen Mengen bei der Urinanalyse gefunden werden.

Wenn bei der Urinanalyse zu viele Epithelzellen im Urin gefunden werden, kann dies ein Hinweis auf eine zugrunde liegende Erkrankung sein, wie z.B. eine Nierenerkrankung, eine Infektion der Harnwege (z.B. Zystitis und Urethritis) oder eine Lebererkrankung. Hier kann die Anzahl der Epithelzellen in der Probe einen Hinweis auf den Schweregrad der Grunderkrankung geben.

* Bei der Urinanalyse müssen wichtige Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, da das Vorhandensein von Plattenepithelzellen einfach auf eine Kontamination der Probe zurückzuführen sein kann.

* 1 bis 5 Plattenepithelzellen pro High-Power-Feld in einer Probe gelten als normal.

* Um Epithelzellen zu kultivieren, wird eine Urinprobe zunächst zentrifugiert, bevor sie kultiviert wird. Nach dem Kulturprozess beginnen die Zellen innerhalb einer Woche zu proliferieren, wobei die Kolonien unterschiedliche Morphologien aufweisen.

Epithelzellen im Sputum

Wie im Urin ist es normal, einige Epithelzellen im Sputum zu finden, da Epithelzellen die Oberfläche des Atemtraktes auskleiden. Unter normalen Umständen zeigt die Gram-Färbetechnik 10 oder weniger Epithelzellen (Plattenepithelzellen) in jedem Feld mit geringer Leistung. Eine hohe Anzahl dieser Zellen ist jedoch ein Hinweis auf zugrundeliegende Gesundheitszustände, die zusätzliche Tests erfordern können.

* Um Epithelzellen in einer Kultur zu identifizieren, wird eine Sputumprobe zunächst in den entsprechenden Nährmedien kultiviert. Anschließend wird die Probe mit Gram-Färbemitteln angefärbt, um die verschiedenen vorhandenen Zelltypen zu identifizieren.

Neben Epithelzellen, die auf eine Schleimhautkontamination hinweisen, kann die Probe auch weiße Zellen enthalten, die auf eine Infektion hinweisen.

Siehe auch: Wangenzellen unter dem Mikroskop

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