EpitheelcellenDefinitie, functie, in urine/sputum

Definitie: Wat zijn epitheelcellen?

Epitheelcellen, die zich op verschillende plaatsen in het lichaam bevinden (waar ze de oppervlakken en holten van lichaamsweefsels en organen bekleden), zijn gespecialiseerde onderdelen met een verscheidenheid aan functies. Zo zijn epitheelcellen, vanwege de plaats waar zij zich bevinden, zeer geschikt om dieper gelegen weefsel te beschermen tegen de externe omgeving (en dus tegen micro-organismen en andere factoren die schade kunnen toebrengen).

Daarnaast vervullen zij secretorische en ondersteunende functies die bijdragen aan de normale orgaan-/weefselfuncties in het lichaam. In vergelijking met sommige andere cellen in het lichaam worden epitheelcellen gekenmerkt door gespecialiseerde contacten met elkaar, waardoor ze er als een ononderbroken vel uitzien (dit vel cellen staat bekend als het epitheelweefsel).

Hoewel ze deze en enkele andere kenmerken delen, variëren epitheelcellen in vorm, grootte en algemeen voorkomen.

Zo worden ze onderverdeeld in drie hoofdgroepen, te weten:

• Squameuze epitheelcellen
• Cuboïdale epitheelcellen
• Kolomvormige epitheelcellen

Oorsprong van epitheelcellen

In het lichaam, bedekken verschillende soorten epitheelcellen verschillende oppervlakken en vormen zij de hoofdbestanddelen van het klierweefsel. Terwijl de huid, de urinewegen, de spijsverteringsorganen enz. worden bedekt door een laag epitheelcellen die epitheel wordt genoemd, worden lichaamsholten zoals bloedvaten, die niet aan de buitenkant van het lichaam zijn blootgesteld, bekleed door een laag cellen die endotheel wordt genoemd (een soort epitheel dat het oppervlak bedekt van verschillende organen/weefsels die dieper in het lichaam liggen).

Deze epitheelcellen zijn afkomstig uit de embryonale lagen.

Epidermis en gestratificeerde epitheelcellen

Waar de epidermis verwijst naar het epitheel dat de huid bekleedt, bestaat gestratificeerde epitheel uit epitheelcellen die het oppervlak van de mond en neus bekleden, evenals de anus en verschillende andere gebieden van het lichaam.

Deze cellen zijn afkomstig van het oppervlakkige ectoderm van de buitenste kiemlaag (ectoderm). Uit deze cellen ontstaat ook een aantal gemodificeerde epidermale weefsels, waaronder haar en nagels, en diverse slijmklieren.

* Dergelijke ectodermale aanhangsels als mond- en huidklieren en haar enz. ontstaan uit de verbinding tussen het mesenchym en het epitheel.

Epitheelcellen bekleden delen van spijsverteringsstelsel en luchtwegen

In tegenstelling tot de epitheelcellen die de opperhuid (van de huid) vormen, ontwikkelen de cellen die de luchtwegen (ademhalingsbuis) bekleden en delen van het spijsverteringskanaal zich uit het endoderm (binnenste laag van de primaire kiemlaag).

Hierbij moet echter worden opgemerkt dat in het lichaam alleen uit endodermale cellen de bekleding van de spijsverteringsbuis ontstaat. De cellen voor de bekleding van de luchtwegen en de longen zijn afkomstig uit de spijsverteringsbuis.

* Behalve de bekleding van de luchtwegen en de spijsverteringsbuis, zijn enkele andere structuren die uit het endoderm afkomstig zijn klieren van het maag-darmkanaal, de lever en de nierblaas.

De bekleding van de hart- en lymfevaten (endotheel)

De epitheelcellen die de vaten van de hart- en lymfevaten bekleden, zijn afkomstig uit de middelste laag van de primaire kiemlagen, die bekend staat als het mesoderm. Naast deze vaten is deze laag ook de oorsprong van een aantal epitheelcellen, waaronder die van de baarmoeder, de vagina en het blaasslijmvlies.

Structuur en kenmerken van epitheelcellen

Zoals gezegd, variëren epitheelcellen in vorm en grootte. Daarom worden epitheelcellen in het lichaam ingedeeld aan de hand van hun algemene uiterlijk (inclusief het aantal cellagen waaruit het weefsel bestaat).

Plaveiselepitheelcellen

Plaveiselepitheelcellen zijn dun en afgeplat van vorm. Ze lijken daardoor breder dan ze groot zijn. Deze cellen vormen normaal gesproken de bekleding van lichaamsholten zoals de buikholte.

Afhankelijk van de plaats waar zij worden aangetroffen, kunnen plaveiselepitheelcellen een epitheelweefsel vormen dat uit één enkele cellaag bestaat (enkelvoudig plaveiselepitheel) of uit meerdere cellagen (gestratificeerd plaveiselepitheel).

Het endotheel, bestaande uit epitheelcellen die de vaten van het lymfestelsel bekleden, bestaat uit een enkele laag plaveiselcellen. Daardoor is het dun genoeg om verschillende chemische stoffen door te laten.

Een gelaagd plaveiselepitheel bestaat uit verschillende lagen plaveiselcellen die op andere cellen zijn gestapeld. In deze ordening bestaat de basale laag vaak uit zuil- of kuboïdale cellen, terwijl de apicale cellen (de cellen die zich verder van de basale oppervlakte/toplaag van cellen bevinden) plaveiselcellen zijn. Een goed voorbeeld van gelaagd plaveiselepitheel is de huid. Hier zijn de epicale cellen afgeplat en meestal verhoornd.

Zie wangcellen onder de microscoop

Zuilvormig epitheel

In vergelijking met plaveiselcellen zijn zuilvormige cellen groter dan ze breed zijn. Daardoor lijken ze langwerpig (zuilvormig) wanneer ze onder de microscoop worden bekeken. De kern, die ook langwerpig lijkt, bevindt zich dichter bij de basis van de cellen, waardoor verschillende cellulaire activiteiten aan de bovenkant van de cel kunnen plaatsvinden.

Zuilvormige epitheelcellen kunnen, net als plaveiselcellen, een enkelvoudig of een gelaagd zuilvormig epitheel vormen. Een enkelvoudig zuilvormig epitheel bestaat uit één laag epitheelcellen en kan worden aangetroffen in delen van het spijsverteringskanaal, de luchtwegen en de eileiders.

Het gelaagde zuilvormige epitheel bestaat uit meerdere lagen epitheelcellen (zuilcellen). Deze organisatie van cellen kan worden aangetroffen in de urinebuis en in sommige klierkanalen.

Cuboïdaal epitheel

Zoals de naam al doet vermoeden, bestaat een cuboïdaal epitheel uit doosvormige epitheelcellen (kubusvormige). Deze cellen hebben een afgeronde kern die zich meestal bij het centrale deel van de cel bevindt. Het eenvoudige kuboïdale epitheel kan worden aangetroffen aan het oppervlak van nierbuisjes en klierbuisjes.

Gestratificeerd kuboïdaal epitheel bestaat uit meerdere lagen kuboïdale cellen. Deze cellen worden aangetroffen aan het oppervlak van de vagina, de mond en de slokdarm.

Overgangsepitheel

Naast de drie bovengenoemde celtypen is er nog een ander type epitheelcel dat gelaagd epitheel vormt. Zij staan bekend als gelaagde epitheelcellen en kunnen worden aangetroffen aan het oppervlak van lichaamsholten zoals de blaas.

Vergeleken met de andere epitheelcellen kunnen gelaagde epitheelcellen van vorm veranderen, waardoor organen kunnen uitzetten en inkrimpen.

Celverbindingen

Naast de verschillende vormen worden epitheelcellen ook gekenmerkt door nauwe verbindingen. Ze worden dus niet van elkaar gescheiden door allerlei extracellulaire materialen, wat bij andere celtypen wel het geval is.

Deze interacties tussen epitheelcellen worden mogelijk gemaakt door verschillende soorten verbindingen, waaronder:

– Strakke juncties – Deze bevinden zich tussen epitheelcellen, waar ze worden gescheiden in apicale en basale lagen/compartimenten, en dienen om te voorkomen dat moleculen tussen deze lagen lekken/diffuseren.

Het bestaat uit een aantal moleculen/eiwitten zoals claudines die niet alleen de beweging van ionen of moleculen tussen de cellen minimaliseren, maar ook de beweging van verschillende eiwitten tussen de cellagen verhinderen.

– Gap junctions – Vergeleken met tight junctions, die barrières opwerpen tussen verschillende lagen epitheelcellen, dienen gap junctions om de passage van kleine ionen en moleculen mogelijk te maken. Als zodanig kunnen ze worden omschreven als een soort intercellulaire kanalen tussen aangrenzende cellen.

De gap junctions, die zijn opgebouwd uit eiwitten die connexines worden genoemd, zijn cilindrisch van vorm, waardoor ionen kunnen passeren. Door ionen door te laten, dragen deze spleten ook bij aan de veranderingen in membraanpotentiaal tussen de cellen.

– Verankeringsknooppunten – Verankeringsknooppunten zijn vooral betrokken bij de stabilisatie van epitheelweefsels.

Er zijn verschillende soorten verankeringsknooppunten, waaronder:

o Desmosomen – Zorgen voor de verankering van de cellen door zich vast te hechten aan de intermediaire filamenten (bijv.b.v. tussenliggende filamenten van keratine)

o Adherens – In tegenstelling tot desmosomen, zorgt de adheren junctie voor celverankering door zich te hechten aan de actinebundels van cellen. Deze verbinding, die bestaat uit catenines en cadherines, dient om naburige cellen met elkaar te verbinden.

o Hemidesmosomen – Hoewel deze verbinding lijkt op desmosomen, is zij vooral betrokken bij de hechting van epitheelcellen aan het basaalmembraan. Daarbij zorgt het ervoor dat de cellen goed verankerd zijn en blijven aan dit membraan.

Dit is vooral belangrijk omdat het bijdraagt aan de algehele cohesie van epitheelcellen. Dit wordt bereikt door de tussenliggende filamenten van de cellen te verankeren aan de basale lamina.

Functies van epitheelcellen

Zoals eerder vermeld, staan epitheelcellen in nauw contact met elkaar. Daardoor zien ze eruit als grote platen cellen die verschillende oppervlakken en holten in het lichaam bedekken. Dit is een belangrijk kenmerk, omdat het een barrière vormt tussen de verschillende organen van het lichaam en de omgeving buiten het lichaam, waardoor ze worden beschermd tegen factoren die schade kunnen veroorzaken.

Zo vormt de huid, die bestaat uit gelaagde plaveiselcellen, een barrière tussen de inwendige omgeving van het lichaam en de uitwendige omgeving, waardoor het lichaam wordt beschermd tegen verschillende factoren (micro-organismen, vuil, enz.) die schade kunnen toebrengen.

Deze bekleding wordt ook aangetroffen in het lichaam rond organen als het spijsverterings- en voortplantingssysteem, enz. die deze organen scheiden van de uitwendige omgeving.

Deze rol van epitheelcellen is ook duidelijk in openingen zoals de neusgaten, de mond en de gehoorgangen. In het ademhalingsstelsel slaan de uitlopers van de epitheelcellen op een zodanige wijze dat zij helpen bij het verwijderen van ingesloten deeltjes, micro-organismen en vloeistoffen.

* Van epitheelcellen kan dus worden gezegd dat zij de eerste verdedigingslinie vormen tegen diverse biologische, fysische en chemische agentia die anders schade aan het lichaam zouden toebrengen.

Selectieve overdracht van materiaal

In hun beschermende rol spelen epitheelcellen ook een belangrijke rol bij het regelen van de overdracht van materiaal in en uit het lichaam. Wil een stof het lichaam binnenkomen of verlaten, dan moet deze een bepaald epitheel passeren.

Zo zijn sommige epitheelcellen zodanig gespecialiseerd dat kleine moleculen en ionen kunnen passeren. Zij regelen dus het soort materiaal dat wordt doorgelaten en zijn daardoor betrokken bij diverse mechanismen, zoals veranderingen in het celpotentiaal enz.

Afscheidende functies

Naast beschermende functies zijn sommige epitheelcellen gespecialiseerd in het afscheiden en afgeven van verschillende chemische moleculen. In de dunne darm bijvoorbeeld zijn sommige epitheelcellen betrokken bij de productie van spijsverteringsenzymen die een rol spelen bij een goede spijsvertering. Epitheelcellen langs de luchtwegen kunnen slijm produceren dat voorkomt dat verschillende micro-organismen het ademhalingsstelsel binnendringen.

* Een meerderheid van de klieren bestaat uit verschillende soorten epitheelcellen. Zij zijn verantwoordelijk voor de synthese en afscheiding van verschillende stoffen en worden ofwel ingedeeld als endocriene klieren (zonder kanalen) of als exocriene klieren die stoffen afscheiden via een kanaal.

Wat betreft overgangsepitheelcellen, deze cellen zijn in staat van vorm te veranderen, zij spelen een belangrijke rol in organen als de blaas en de urineleiders die de neiging hebben samen te trekken en te ontspannen. Wanneer de blaas zich met urine vult, veranderen deze cellen in plaveiselcellen, waardoor de blaas kan uitzetten en de urine kan vasthouden. Wanneer de blaas echter leeg is, veranderen deze cellen in kuboïdale apicale cellen, waardoor de blaas weer zijn oorspronkelijke grootte aanneemt.

Een aantal andere belangrijke functies van epitheelcellen zijn:

– Absorptie – Waarbij ze specifiek materiaal opnemen dat nodig is voor cel- en weefselfuncties

– Filtratie – Het alleen doorlaten van bepaald materiaal

– Zintuiglijke ontvangst -. Sommige epitheelcellen bevatten sensoren die veranderingen in de omgeving kunnen waarnemen, zodat hierop adequaat kan worden gereageerd

Aanwezigheid van epitheelcellen in urine

Gezien het feit dat epitheelcellen de urinewegen bekleden, is het normaal om kleine hoeveelheden van deze cellen in de urine aan te treffen. Bij gezonde mensen kunnen deze cellen in kleine hoeveelheden worden aangetroffen bij urineonderzoek.

Worden bij urineonderzoek te veel epitheelcellen in de urine aangetroffen, dan kan dat wijzen op onderliggende gezondheidsproblemen, zoals nieraandoeningen, infecties van de urinewegen (bijv. blaasontsteking en urethritis), of onder meer leveraandoeningen. Hier kan het aantal epitheelcellen in het monster helpen de ernst van de onderliggende aandoening aan te geven.

* Bij urineonderzoek moeten belangrijke voorzorgsmaatregelen worden genomen, omdat de aanwezigheid van plaveiselepitheelcellen gewoon het gevolg kan zijn van verontreiniging van het monster.

* 1 tot 5 plaveiselepitheelcellen per hoogspanningsveld in een monster wordt als normaal beschouwd.

* Om epitheelcellen te kweken, wordt een urinemonster eerst gecentrifugeerd voordat het wordt gekweekt. Na het kweekproces beginnen de cellen binnen een week te prolifereren en vertonen de kolonies verschillende morfologieën.

Epitheelcellen in sputum

Net als bij urine is het normaal om enkele epitheelcellen in sputum aan te treffen, aangezien epitheelcellen het oppervlak van de luchtwegen bedekken. Onder normale omstandigheden zal de Gram-kleuringstechniek 10 of minder epitheelcellen (plaveiselepitheelcellen) in elk laag-vermogenveld aantonen. Een hoog aantal van deze cellen duidt echter op onderliggende gezondheidsproblemen die aanvullende tests noodzakelijk kunnen maken.

* Om epitheelcellen in een kweek te identificeren, wordt eerst een sputummonster gekweekt in de juiste kweekmedia. Vervolgens worden Gram-kleuren gebruikt om het monster te kleuren en de verschillende aanwezige celtypen te identificeren.

Naast epitheelcellen, die wijzen op slijmvliesbesmetting, kan het monster ook witte cellen bevatten die wijzen op een infectie.

Zie ook: Wangcellen onder de Microscoop

Terug naar hoofdpagina Celbiologie

Terug van Epitheelcellen naar MicroscoopMaster home

Hisao Honda. (2017). De wereld van epitheelplaten. De Japanse Vereniging van Ontwikkelingsbiologen.

Ian G. Macara, Richard Guyer, Graham Richardson, Yongliang Huo, and Mukhtar Ahmed. (2015). Epitheliale homeostase.

Lea T. (2015) Epithelial Cell Models; General Introduction. In: Verhoeckx K. et al. (eds) The Impact of Food Bioactives on Health. Springer, Cham

Lucía Jiménez-Rojo, Zoraide Granchi, Daniel Graf en Thimios A. Mitsiadis. (2012). Stamcel lot bepaling tijdens de ontwikkeling en regeneratie van ectodermale organen.