Biología celular

Hepatocitos: función, estructura e histología


Los hepatocitos son las células que forman el tejido hepático, es decir, son las células del hígado y participan tanto en la estructura de la glándula como de sus importantes funciones exocrinas y endocrinas.

El hígado es un órgano esencial para el cuerpo humano. Es una de las glándulas más grandes y, en los seres humanos, se encuentra en el cuadrante derecho superior de la cavidad abdominal, justo por debajo del diafragma. Pesa alrededor de 1.5 kg y se divide en 4 “porciones” conocidas como lóbulos.

El hígado está muy irrigado por el sistema circulatorio; de hecho, cerca del 12% del volumen sanguíneo del cuerpo humano está contenido en este solo órgano, pues parte de sus funciones consisten en filtrar la sangre, razón por la cual también es un blanco susceptible al efecto nocivo de patógenos, grasas, toxinas y drogas.

El hígado funciona como glándula exocrina y endocrina:

  • Exocrina, porque se encarga de la producción y excreción de una sustancia conocida como bilis, la cual es conducida hacia los intestinos, donde funciona en la digestión.
  • Endocrina, porque tiene la capacidad de sintetizar y secretar algunas hormonas hacia el torrente sanguíneo: factores de crecimiento, angiotensinógeno, etc.

Los hepatocitos comprenden la mayor parte de la masa del hígado. Son células relativamente longevas -renovadas aproximadamente cada 5 meses- y tienen una sorprendente capacidad de proliferación y regeneración en caso de algún daño.

Índice del artículo

Función de los hepatocitos

Las células del hígado son las responsables de las dos principales funciones de esta importante glándula: 

  • La contribución en el proceso digestivo.
  • El metabolismo de las moléculas derivadas de los alimentos.

Estas funciones tienen mucho que ver con la disposición de los hepatocitos en el tejido hepático, pues las mismas están tanto en contacto con los capilares sanguíneos del hígado (derivados de las venas principales), como con los canalículos biliares (hacia donde se excreta la bilis).

En este contexto, podemos decir que los hepatocitos funcionan en:

  • La síntesis de la bilis, una sustancia que es liberada en el intestino delgado y que favorece el proceso digestivo, especialmente en el metabolismo de las grasas, que es mediado por las lipoproteínas.
  • El metabolismo de las sustancias derivadas de la digestión de los alimentos, las cuales son “entregadas” a estas por la sangre a través de la vena porta del hígado, que las “recogió” previamente del tejido intestinal.
  • La desintoxicación de moléculas potencialmente peligrosas para el cuerpo como el etanol, proveniente de las bebidas alcohólicas u otras moléculas derivadas de drogas o venenos.

Adicionalmente, los hepatocitos tienen un importante papel en otra de las funciones más trascendentales del hígado: el control de los niveles sanguíneos de glucosa.

Para desempeñar esta función, estas células se encargan de internar las moléculas de glucosa derivadas de los alimentos y de almacenarlas en forma de glucógeno, un polímero de glucosa. El glucógeno funciona como reserva energética y su catabolismo libera en la sangre moléculas de glucosa cuando los niveles energéticos disminuyen.

Los hepatocitos también funcionan en la regulación de los niveles de hierro y en su almacenamiento en forma de ferritina; participan en la síntesis del colesterol y de diversas proteínas plasmáticas; actúan en la inactivación de hormonas y de drogas liposolubles.

Otra importante función de estas células es la conversión del amonio a urea y la conversión de aminoácidos y lípidos en glucosa a través de la gluconeogénesis,

Estructura e histología de los hepatocitos

Tamaño y forma

Los hepatocitos son células poliédricas, es decir, tienen varios “lados” (generalmente 6) y estos suelen ser aplanados. Es a través de estos “lados” que dichas células entran en contacto entre ellas o con los sinusoides hepáticos, que son los capilares internos del hígado.

Son células relativamente grandes, ya que pueden tener diámetros entre 20 y 30 micras, siendo el tamaño promedio de una célula animal 20 μm.

Además, se trata de células polarizadas, lo que significa que tienen una región “basal” y otra “apical”. La región apical está en contacto con los canalículos biliares, que son los pequeños ductos hacia los que estas células excretan la bilis, entretanto la región basal está en contacto con los espacios sinusoides (capilares).

Características internas

Citosol

El citosol de los hepatocitos suele tener un aspecto granular, ya que además de todos los orgánulos intracelulares, contiene cientos de pequeños depósitos de glucógeno y lípidos.

Núcleo

Las células hepáticas tienen un núcleo central de tamaño variable, aunque un pequeño porcentaje de hepatocitos pueden ser binucleados (con dos núcleos).

Gran cantidad de estas células tienen núcleos tetraploides (4n), es decir, con el doble de la cantidad de ADN que tienen las demás células del cuerpo. Estos núcleos suelen ser más grandes que los diploides (2n) y pueden presentar más de una región nucleolar.

Retículo endoplásmico

Su retículo endoplásmico rugoso es particularmente abundante y participa en las tareas fundamentales del hígado, como es la producción de las proteínas séricas (albúmina, microglobulinas, transferrina, ceruloplasmina y algunos componentes de las lipoproteínas).

El retículo endoplásmico liso, ubicado entre el retículo endoplásmico rugoso y el complejo de Golgi, también es muy abundante y sus principales funciones tienen que ver con la presencia de ciertas enzimas:

  • Las de la ruta biosintética del colesterol, una molécula fundamental para la producción de esteroides, componentes de membrana y lipoproteínas de muy baja densidad
  • Las de un sistema de oxidasas de funciones mixtas, que está implicado en los procesos de desintoxicación durante la ingesta de venenos o drogas
  • Las que producen las bilirrubinas para la formación de las sales biliares
  • Las que degradan glucógeno
  • Las que participan en la “desyodación” de las hormonas tiroideas activas T4 para formar las T3

Complejo de Golgi

Al observar células hepáticas bajo el microscopio puede evidenciarse que muchas contienen un sistema de sáculos o cisternas bien definidos, correspondientes al complejo de Golgi. En algunas se puede observar como un sistema membranoso prominente que suele participar en:

  • La glicosilación de la mayoría de las proteínas del suero sanguíneo antes de que estas sean secretadas.
  • El almacenamiento de los precursores para la glicosilación de proteínas en forma de gránulos de glucógeno.
  • El proceso final de la síntesis y empaquetamiento de las lipoproteínas de muy baja densidad.
  • El recambio de la superficie celular y la formación de los lisosomas y otros microcuerpos intracelulares.

Lisosomas y peroxisomas

Muy relacionados con las membranas del complejo de Golgi, los lisosomas participan en la degradación de distintos materiales intracelulares, especialmente los que son potencialmente peligrosos.

Los hepatocitos también contienen abundantes peroxisomas -entre 200 y 300 por célula-, que también participan en la desintoxicación de las células que han recibido compuestos tóxicos de la sangre.

Mitocondrias

Cada célula hepática puede tener entre 100 y 800 mitocondrias homogéneamente distribuidas por el citosol y ejerciendo su función principal: la síntesis de energía en forma de moléculas de ATP.

Organización histológica

Los hepatocitos comprenden cerca del 80% de todas las células del hígado y, en esta glándula, dichas células se pueden ordenar bien en láminas –placas– de una célula de espesor o en cordones de células.

Generalmente, las placas celulares se conectan entre sí formando un tejido de aspecto esponjoso y se acomodan radialmente alrededor de las venas centrales de la glándula, mientras que los cordones lo hacen alrededor de los capilares sinusoides.

Prácticamente todas las células hepáticas están bañadas por sangre, ya que el hígado está irrigado de tal forma que la superficie de contacto célula-plasma sanguíneo es sumamente grande, lo que permite el flujo bidireccional de moléculas entre los compartimientos intracelular y extracelular.

Es importante señalar que los hepatocitos se diferencian de otras células epiteliales en el hecho de que estas no están asociadas con una membrana basal. En su lugar, sus membranas basolaterales están rodeadas por una matriz extracelular de baja densidad secretada por las mismas células, la cual facilita la difusión e intercambio de moléculas.

Referencias

  1. Baruch, Y. (2000). The liver: a large endocrine gland. Journal of hepatology, 32(3), 505-507.
  2. Dudek, R. W., & Dudek. (2004). High-yield histology. Philadelphia, Pa, USA: Lippincott Williams & Wilkins.
  3. E Johnson, K. (1991). Histology and cell biology. Williams & Wilkins.
  4. Gartner, L. P., & Hiatt, J. L. (2006). Color textbook of histology ebook. Elsevier Health Sciences.
  5. Klover, P. J., & Mooney, R. A. (2004). Hepatocytes: critical for glucose homeostasis. The international journal of biochemistry & cell biology, 36(5), 753-758.
  6. Schulze, R. J., Schott, M. B., Casey, C. A., Tuma, P. L., & McNiven, M. A. (2019). The cell biology of the hepatocyte: A membrane trafficking machine. Journal of Cell Biology, 218(7), 2096-2112.