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Epithel: Definition, Arten und Funktion – Histologie

Das Epithel ist ein Komplex spezialisierter Zellbestandteile, die in Schichten angeordnet sind, Hohlräume auskleiden und die Körperoberflächen bedecken. Die Zellen zeigen einen apikalen und einen basalen Pol. Zu den für die Integrität und Funktion des Epithels wichtigen Strukturen gehören die Basalmembran, die semipermeable Schicht, auf der die Zellen ruhen, sowie zelluläre Verbindungen. Das Epithel wird nach den Zellen (Plattenepithel, iso-, hochprismatisch), der Anzahl der Schichten und anderen einzigartigen Merkmalen entweder aufgrund der Funktion (Übergangsepithel ermöglicht eine Dehnung) oder des Aussehens (pseudostratifiziertes Epithel, das einen falschen Eindruck von mehreren Schichten erweckt) klassifiziert. Das Oberflächenepithel hat mehrere Funktionen, darunter Schutz, Sekretion, Filtration und sensorische Rezeption.

Aktualisiert: Apr 18, 2023

Epithelgewebe

Oberflächenepithel

Ein Komplex spezialisierter Zellen, die in Platten angeordnet sind und Hohlräume auskleiden und Körperoberflächen bedecken:

  • Abgeleitet von allen 3 Keimblättern:
    • Ektoderm (z. B. Epidermis)
    • Mesoderm (z. B. Auskleidung des Gastrointestinaltrakts)
    • Endoderm (z. B. Auskleidungen von Körperhöhlen)
  • Einer von 4 Hauptgrundgewebetypen (die anderen 3 umfassen Nerven-, Muskel- und Bindegewebe)

Diese Zellen weisen 2 Pole auf:

  • Apikaler/luminaler Pol: Abgeleitet vom Apex, ist der Oberfläche/Lumen zugewandt
  • Basalpol: abgeleitet von der Basis, verbunden mit dem unter dem Epithel befindlichen Bindegewebe

Das Oberflächenepithel besitzt keine Blutgefäße; daher werden Nährstoffe und Sauerstoff aus dem angrenzenden Bindegewebe aufgenommen.

Funktionen

  • Schutz: bietet schützende Oberfläche oder Auskleidung, z.B. UV-Schutz
  • Sekretion: Freisetzung von Hormonen, Schweiß, Sekret und Enzymen, wie sie in Drüsen vorkommen
  • Resorption: Stoffaufnahme z.B. durch die Darmschleimhaut
  • Ausscheidung und Filtration von Stoffen
  • Sinneswahrnehmung: Erfassung von Empfindungen, z.B. im olfaktorischen Epithel

Verwandte Strukturen

  • Interzelluläre Verbindungen:
    • Die Adhäsion von Zellen wird durch Cadherine (calciumabhängige Adhäsionsmoleküle) erleichtert.
    • Am apikalen Ende umschließen Strukturen den Bereich (wie ein Band um die Zelle):
      • Zonulae occludens: Tight junctions (Schmale oder okkludierende Verbindungen); schmale Rinnen, die einen passiven Stofffluss zwischen den Zellen verhindern
      • Zonulae adhaerens: Gürteldesmosomen (Adhärente Verbindungen); helfen, beide Verbindungen zu stabilisieren und Zellen zusammenzuhalten.
    • Desmosomen (Macula adhaerens) und Gap Junctions (kommunizierende Verbindungen):
      • Strukturen, die an intrazelluläre Zwischenfilamente gebunden sind und die Zonulae adhaerens unterstützen
      • Außerdem ermöglichen Gap Junctions den Fluss von Molekülen.
    • Hemidesmosomen: verankern Epithelzellen an der Basallamina (der Basalmembran)
  • Interdigitalisierungen: Zellmembranfalten, die die Oberfläche vergrößern (z. B. für Ionen- oder Wassertransport)
  • Basalmembran:
    • Dünnes semipermeables Blatt, auf dem die Basaloberfläche der Epithelien ruht
    • Anheftung von Zellen mit Laminin und Integrin
    • Teile:
      • Basallamina (Lamina basalis): dünne Schicht aus feinen Fibrillen, die sich in der Nähe der Epithelzellen befinden
      • Retikuläre Lamina (Lamina reticularis): dicker und faseriger
    • Funktion:
      • Anheftung an darunterliegendes Gewebe
      • Gewebeseparation
      • Filtration
      • Gerüst und Orientierung z.B. bei Zellreparatur
      • Signaltransduktion an Zellen
Eigenschaften des Epithels

Epithelien haben einen Apex, seitliche Ränder und eine Oberfläche, die auf einer Basalmembran sitzt:
Wie im Bild zu sehen ist, weisen diese Zellen Polarität auf (haben apikale Domänen und basale/basolaterale Domänen). Am apikalen Ende umgeben Strukturen den Bereich (wie ein Band um die Zelle) und erleichtern die Zell-zu-Zell-Adhäsion (Tight junctions und Gürteldesmosomen). In der Nähe der Basalmembran verankern Hemidesmosomen die Epithelien an der Basallamina. Rechts ist die Histologie der Darmepithelauskleidung mit entsprechenden Strukturen dargestellt. Auf der apikalen Domäne sind Mikrovilli zu sehen.

Bild von Lecturio.

Klassifikation

Nach Anzahl der Schichten

  • Einfaches Epithel:
    • Besteht aus einer einzigen Schicht
    • Typischerweise dort, wo Absorption, Sekretion und Filtration stattfinden
  • Mehrschichtiges Epithel:
    • Bestehend aus ≥ 2 Schichten
    • In Bereichen mit starker Reibung (Haut und Mundschleimhaut)
    • Name der Zellen in geschichteten Epithelien basieren auf der Form der Zellen in der apikalen Schicht
  • Pseudostratifiziertes Epithel:
    • Alle Zellen sind an der Basalmembran befestigt, aber nicht alle Zellen erstrecken sich bis zur freien Oberfläche.
    • Die Kerne, die sich auf verschiedenen Ebenen befinden, verleihen den Epithelien ein geschichtetes Aussehen.

Nach Form der Zellen

  • Plattenepithel: dünne oder abgeflachte Zellen
  • Isometrisches Epithel: Zellenbreite und -dicke im Allgemeinen ähnlich (würfelförmig)
  • Zylinderepithel: Zellen sind höher als breit (zylinderförmig)
  • Übergangsepithel: Form der Zellen kann sich verändern:
    • Wenn das Organ (z. B. Harnblase) entspannt ist, erscheinen die Zellen quaderförmig.
    • Wenn das Organ gedehnt wird, werden die Zellen flach.

Nach Funktion

Beachten Sie, dass es Gewebe gibt, die beides haben:

  • Oberflächenepithel: Auskleiden von Hohlräumen oder Organen
  • Drüsenepithel: sekretorisch
Epithelarten

Die Arten von Epithelien:
Die Unterscheidung und Einteilung der Typen erfolgt anhand der Form der Zelle und der Schichten. Einfaches Epithel weist auf eine Zellschicht hin. Das geschichtete Epithel weist auf mehrere Schichten hin. Pseudostratifiziertes Epithel vermittelt einen falschen Eindruck von > 1 Schicht aufgrund unterschiedlicher Kernniveaus. Übergangsepithel ist ein Typ, bei dem die Form der Zellen in Abhängigkeit von der Organfunktion (Erweiterung versus Entspannung, wie z. B. in der Harnblase) ineinander „übergeht“.

Bild : „Types of epithelium” vom U.S. National Cancer Institute’s Surveillance. Lizenz: Public Domain, bearbeitet von Lecturio.

Einschichtiges Epithel

Einschichtiges Plattenepithel

  • Eigenschaften:
    • Einzelne Schicht abgeflachter Zellen
    • Scheibenförmige Kerne (auffälligste Struktur)
    • Spärliches Zytoplasma
  • Typischerweise in der Auskleidung von Gefäßen zu finden, reguliert den Durchgang von Substanzen in die Gewebe
  • Lokalisation:
    • Lungenbläschen/Alveolen
    • Auskleidung des Herzens
    • Blutgefäße und Lymphgefäße
    • Henle-Schleifen (Niere)
    • Hornhaut
  • Besondere Namensgebung:
    • Endothel: einfaches Plattenepithel, das Blutgefäße und Lymphgefäße auskleidet
    • Mesothel: einfaches Plattenepithel in großen Körperhöhlen (sondert seröse Flüssigkeit ab)
Einfaches Plattenepithel

Struktur einschichtiges Plattenepithel (einfache Schicht abgeflachter Zellen)

Bild : „Simple squamous epithelium” von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0
Epithelgewebe Einfaches Plattenepithel

Eine ganze Menge einschichtiges Plattenepithel

Bild: „Epithelial Tissues Simple Squamous Epithelium“ von Berkshire Community College Bioscience Image Library. Lizenz: CC0 1.0

Einschichtig isoprismatisches Epithel

  • Einzelschicht aus würfelförmigen (kubischen) Zellen
  • Zentraler runder Zellkern
  • Die kubische Form bietet mehr Platz für Mitochondrien und andere Organellen, die für Funktionen wie aktiven Transport, Sekretion und Absorption benötigt werden.
  • Lokalisation:
    • Gänge und sekretorische Anteile der Drüsen
    • Nierentubuli
    • Auge: Pigmentepithel, vorderes Linsenepithel
Einfaches quaderförmiges Epithel

Einschichtig isoprismatisches Epithel: eine Schicht kubischer Zellen

Bild:„Simple cuboidal epithelium“ von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0
Einfaches quaderförmiges Epithel

Querschnitt eines Nierentubulus mit einer Schicht isoprismatischer Zellen

Bild:„Epithelial Tissues Simple Cuboidal Epithelium“ von Berkshire Community College Bioscience Image Library. Lizenz: CC0 1.0

Einschichtiges hochprismatisches Epithel (Zylinderepithel)

  • Einschichtige, längsovale Zellen mit einem gleichförmigen Zellkern
  • Oft mit Flimmerhärchen oder Mikrovilli
  • Hauptsächlich an der Absorption und Sekretion beteiligt
  • Lokalisation:
    • Flimmerepithel in Bronchien, Tuben und Uterus
    • Glattes (nonziliares) Epithel im Verdauungstrakt
    • Auskleidung der Gallenblase
Einfaches Zylinderepithel

Einschichtiges hochprismatisches Epithel:
Gezeigt ist eine Schicht zylinderförmiger Zellen mit Zilien

Bild:„Simple columnar epithelium“ von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0
Einfaches Zylinderepithel

Einschichtiges Zylinderepithel, das den Darmtrakt auskleidet

Bild: „Epithelial Tissues Simple Columnar Epithelium“ von Epithelial Tissues: Simple Columnar Epithelium. Lizenz: CC0 1.0

Pseudostratifizierte, mehrschichtige und Übergangsepithelien

Pseudostratifiziertes Zylinderepithel

  • Eigenschaften:
    • Die Zellen variieren in der Höhe, wobei alle Zellen auf der Basalmembran ruhen, aber nur einige bis zur apikalen Oberfläche reichen.
    • Kerne in verschiedenen Höhen
    • Einige haben Zilien.
  • Funktionen bei der Sekretion und Absorption
  • Lokalisation:
    • Flimmerepithel der Trachea
    • Teil des oberen Verdauungstraktes
Pseudostratifiziertes Epithel

Pseudostratifiziertes Epithel:
Gezeigt ist eine einzelne Schicht zylinderförmiger Zellen mit unterschiedlicher Höhe der Kerne

Bild: „Pseudostratified epithelium“ von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0

Querschnitt durch pseudostratifiziertes Zylinderepithel

Pseudostratifiziertes Zylinderepithel in der Trachea

Bild: „Cross-section of pseudostratified columnar epithelium” von OpenStax College. Lizenz: CC BY 3.0

Mehrschichtiges Plattenepithel

  • Am weitesten verbreitet unter den geschichteten Epithelien
  • Bestehend aus mehreren Schichten, die eine Schutzfunktion bieten
  • Freie Oberflächenzellen sind flach.
  • Zellen der tieferen Schicht sind iso- oder hochprismatisch.
  • Unterscheidung in:
    • Mehrschichtig unverhorntes Plattenepithel: Zellform ändert sich von basal in Richtung apikal, Lokalisation: Mundhöhle, Ösophagus, Vagina, Auge (Hornhautepithel)
      • Stratum basale: Prismatische dunkel gefärbte Zellen mit rundem Zellkern
      • Stratum parabasale: Polygonale dunkel gefärbte Zellen, die mehrschichtig angeordnet sind
      • Stratum intermedium (spinosum): Vielgestaltige polygonale Zellen, die durch Desmosomen verbunden sind
      • Stratum superficiale: Abgeflachte Zellen, die in den obersten Schichten zugrunde gehen und abgeschilfert werden
    • Mehrschichtig verhorntes Plattenepithel: typische Epithel der Haut (Epidermis)
      • Stratum basale
      • Stratum spinosum
      • Stratum granulosum: Flache Zellen mit Keratohyalingranula
      • Stratum lucidum: Umwandlungszone
      • Stratum corneum
  • Ablauf:
    • Haut, die keratinisiert oder mit Keratin gefüllt ist:
      • Diese Zellen verlieren die Organellen und Kerne, wenn sie sich abflachen und Keratin ansammeln.
      • Zellen wandern zur Oberfläche, werden metabolisch inaktiv und werden abgeschuppt.
Mehrschichtiges Plattenepithel

Darstellung von mehrschichtigem Plattenepithel

Bild: „Stratified squamous epithelium“ von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0
Epithelgewebe geschichtetes Plattenepithel

Histologisches Bild von mehrschichtigem Plattenepithel

Bild:  „Epithelial Tissues Stratified Squamous Epithelium“ von Berkshire Community College Bioscience Image Library. Lizenz: CC0 1.0

Mehrschichtiges isoprismatisches und mehrschichtiges hochprismatisches Epithel

  • Beide sind selten und haben eine begrenzte Verbreitung.
  • Stratifiziertes Zylinderepithel:
    • Sekretorische Funktion und Schutzfunktion
    • Lokalisation:
      • Männliche Harnröhre
      • Einige Drüsengänge
  • In Gängen großer Drüsen (z. B. Schweißdrüsen, Brustdrüsen) findet sich geschichtetes quaderförmiges Epithel.
Ohrspeicheldrüse

In einem von Bindegewebe umgebenen Gang in der Glandula parotidea ist ein mehrschichtiges, isoprismatisches Epithel (links zu sehen) sichtbar.

Bild: „WVSOM Parotid Gland1“ von Wbensmith. Lizenz: CC BY 3.0

Übergangsepithel

  • Eigenschaften:
    • Oberflächenschicht, von Deckzellen gebildet (kuppelartige Zellen)
    • Ermöglicht das Dehnen von Organen
    • Urothel: Übergangsepithel in den Harnwegen
  • Lokalisation:
    • Harnblase
    • Harnröhre (Urethra)
    • Harnleiter (Ureter)
    • Nierenbecken
Übergangsepithel

Übergangsepithel

Bild: „Transitional epithelium” von Phil Schatz. Lizenz: CC BY 4.0
Übergangsepithel

Übergangsepithel in der Harnblase

Bild: „Urinary bladder, urothelium, haemalum-eosin stain” von Polarlys. Lizenz: CC BY 2.5

Drüsenepithel

  • Verbände besonders differenzierter und spezialisierter Epithelzellen
  • Funktion: Stoffe (Sekrete) bilden und in den Organismus abgeben (Sekretion) durch externe Stimuli oder konstitutiv
  • Unterscheidung: exokrine und endokrine Drüsen
  • Klassifikation: anhand Anzahl und Lage der sezernierenden Zellen und der Art des Sekrets

Exokrine Drüsen

  • Sekretion über einen Ausführungsgang in innere oder äußere Körperoberflächen
  • z.B. Speichel-, Schweißdrüsen, Milchdrüsen der Brust

Endokrine Drüsen

  • Geben Inkret direkt ins Blut ab (meist Hormone)
  • Kein Ausführungsgang
  • z.B. Schilddrüse, Hoden, Tuben

Bauchspeicheldrüse: Sonderform des Drüsengewebes

  • Anatomische und physiologische Besonderheit: beide Drüsentypen 
  • Exokriner Anteil: Verdauungsenzyme über Ductus pancreaticus ins Duodenum
  • Endokrine Anteil (Langerhans-Inseln): Bildung der Hormone Insulin und Glukagon bildet, Abgabe in den Körper

Klinische Relevanz

  • Ichthyose: Dermatologische Erkrankung, bei der eine abnormale Keratinisierung auftritt. Ichthyose wird durch eine autosomal-dominante Mutation im Filaggrin-Gen verursacht, die zu einer Dysfunktion der Hautbarriere führt. Das klinische Bild zeigt raue, trockene und schuppige Haut, wobei sich die Symptome während der kalten, trockenen Monate verschlimmern. Die Diagnose wird in der Regel klinisch gestellt, wird jedoch häufig durch eine Hautbiopsie gestützt, die eine Hyperkeratose und ein vermindertes Stratum granulosum zeigt.
  • Urothelkarzinom: Malignität der Harnblase. Das Urothelkarzinom ist die häufigste Krebserkrankung der Harnwege. Zu den Risikofaktoren gehören Genetik, Rauchen, Opiumkonsum und berufsbedingte Karzinogenexposition. Die Vorstellung erfolgt in der Regel mit schmerzloser Hämaturie, und der diagnostische Ansatz umfasst Zystoskopie, Urinzytologie und Biopsien. Die transurethrale Resektion des Blasentumors, die radikale Zystektomie und die Chemotherapie gehören zu den stadienabhängigen Behandlungsmöglichkeiten.
  • Barrett-Ösophagus: Umwandlung von Plattenepithel zu Zylinderepithel im Ösophagus durch chronischen Reflux. Dies ist mit einem erhöhten Risiko für Adenokarzinome der Speiseröhre verbunden. Die Ösophagogastroduodenoskopie würde eine Verschiebung des Plattenepithel-Übergangs (Z-Linie) am gastroösophagealen Übergang zeigen. Biopsien zeigen Zylinderepithel und Becherzellen im distalen Ösophagus. Die Behandlung erfolgt mit Protonenpumpenhemmern und Änderung des Lebensstils.
  • Gebärmutterhalskrebs (Zervixkarzinom): Sehr häufige Tumorart bei Frauen*. Die meisten Fälle von Gebärmutterhalskrebs sind auf HPV zurückzuführen. Die Region um die äußere Zervix ist von nicht-verhornenden mehrschichtigem Plattenepithel ausgekleidet, das mit dem der Vagina verbunden ist. Dieser Bereich trifft in der Transformationszone auf das schleimsekretierende Zylinderepithel der Endozervix. Die Exposition der Transformationszone gegenüber HPV kann zu einer Plattenepithel-Differenzierung in eine Plattenepithel-Intraepithel-Läsion (die zu einem Plattenepithelkarzinom führt) führen. Das endozervikale Zylinderepithel kann sich zu drüsenförmigen intraepithelialen Läsionen entwickeln (die zu einem Adenokarzinom fortschreiten können).
  • Papillome: Papillome sind gutartige epitheliale Tumoren. Der bekannteste Vertreter ist die Warze (Papilloma basozellulare), welche eine Wucherung von Epithelzellen aus dem Stratum basale der Haut darstellt. Es entsteht ein kompaktorganisierter Epithelknoten, der verhornen kann.
  • Adenome: Wie die Papillome sind auch die Adenome gutartige epitheliale Tumoren, welche sich in Drüsen bilden können. Adenome können zu bösartigen Tumoren, den sogenannten Adenokarzinomen, werden.
  • Allergisches Kontaktekzem: Bei Kontakt mit einem spezifischen Allergen wird das Epithel der Haut schwammartig durch die Bildung eines Ödems aufgelockert. Dieses Ödem ist eine Flüssigkeitsansammlung im interzellulären Raum, welche auch zu Bläschen zusammenfließen kann. Typische Allergene, die solche Ekzeme hervorrufen, sind z.B. Tierhaare.

Quellen

  1. Kierszenbaum, A., Tres, L. (2019). Histology and Cell Biology: An Introduction to Pathology, 5th ed. Elsevier.
  2. Mescher A.L.(Ed.). (2021). Epithelial tissue. Chapter 4 of Junqueira’s Basic Histology Text and Atlas, 16th ed. McGraw-Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=3047&sectionid=255120320
  3. Mescher A.L.(Ed.), (2021). The female reproductive system. Chapter 22 of Junqueira’s Basic Histology Text and Atlas, 16th ed. McGraw-Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=3047&sectionid=255122848
  4. Heinzeller, T., & Büsing, C. M. (2001). Histologie, Histopathologie und Zytologie für den Einstieg. Stuttgart: Thieme.
  5. Huppelsberg, J., & Walter, K. (2009). Kurzlehrbuch Physiologie. Stuttgart: Thieme.
  6. Sarikas, A. (2013). Anatomie und Physiologie – Weiße Reihe. München: Urban & Fischer.
  7. Ulfig, N. (2011). Kurzlehrbuch Histologie. Stuttgart: Thieme.

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Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

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