Epithel: Definition, Arten und Funktionen – Histologie

Bild: „Classification of Epithelium.“ von BruceBlaus. Lizenz: CC BY 3.0

Definition und generelle Informationen zu Epithelien

Das Epithel- oder Deckgewebe ist ein Komplex aus flächenhaft angeordneten spezialisierten Zellverbänden ohne nennenswerte Interzellularsubstanz. Sie besetzen immer Grenzflächen des Körpers, d.h. sie befinden sich an der Hautoberfläche oder an der Innenseite von Hohlorganen. Embryologisch betrachtet, stammt das Epithelgewebe von allen drei Keimblättern ab. Je nach Funktion sind die Epithelzellen flach, würfelförmig oder zylindrisch aufgebaut und entweder in einer oder in mehreren Schichten organisiert. Epithelzellen grenzen an zwei verschiedene Räume und haben folglich einen apikalen und einen basalen Pol.

Apikal leitet aus dem Begriff apex her, was Scheitel bedeutet. Basal entsprechend von Basis. Bei den Hohlorganen wird in der medizinischen Nomenklatur auch oft von luminal gesprochen und bezeichnet den Pol, welcher dem Lumen zugewandt ist. Ist der Pol dem Lumen abgewandt spricht man von abluminal. Die Seitenwände der Zelle entsprechen in Bezug auf Aufbau und Funktion häufig der Basis und werden als basolaterale Membran bezeichnet. Zusammenfassend bedeutet das, dass der apikale Pol zur Oberfläche hin gerichtet ist, während der basale Pol an das Bindegewebe grenzt, welches unter dem Epithel liegt.

Die Differenzierung bzw. Einteilung der Epithelarten erfolgt anhand ihrer Form (z.B. isoprismatisch), ihrer Anordnung (z.B. einschichtig) und ihrer Zelloberfläche (z.B. durch Kinozilien bei Flimmerepithel).

Allgemeine Funktionen des Epithelgewebes sind Barriere (Schutz), Sekretion (Stoffabgabe) und Resorption (Stoffaufnahme). Sie enthalten keine Blutgefäße, die „Zellernährung“ erfolgt zwischen den einzelnen Epithelzellen über den Interzellularraum.

Basalmembran

Epithelzellverbände liegen auf der Basalmembran auf. Unter der Basalmembran versteht man eine schmale extrazelluläre Zone. Sie besteht aus der Basallamina, welche in die Laminae rara externa et interna, die Lamina densa und Lamina fibroreticularis (außer in den Nierenkörperchen) aufgegliedert ist. Die Funktion der Basalmembran ist die Stabilisation der Epithel- bzw. Endothel-Zellschichten. Die Befestigung erfolgt durch Syndecan oder Laminin und Integrien. Mikrofilamente befestigen die Lamina fibrorecticularis an Perlecan in der Lamina densa. Die Epithelzellen regenerieren sich von der Basalmembran.

Elektronenmikroskopische Aufnahme der Basallamina

Oberflächenepithelien

Die Oberflächenepithelien erfüllen primär Barriere- und Transportfunktionen. Sie bilden mechanische und chemische Barrieren und verhindern so den unkontrollierten Stoffaustausch. Sie nehmen Stoffe auf (Resorption) oder geben sie ins Gewebe ab (Sekretion).

Einschichtigen Plattenepithel

Bild: “ Schematische Darstellung des Endothels mit Astrozyten in der Blut-Hirn-Schranke“ von Kuebi. Lizenz: CC BY 3.0

Beim einschichtigen Epithel handelt es sich um einen geschlossenen Verbund aus platten Epithelzellen. Diese liegen auf der Basalmembran auf. Es kommt als Alveolarepithel (Lungenalveolen), Endothel (Auskleidung der Blut- und Lymphgefäße) und Mesothel (Auskleidung der Körperhöhlen) im Körper vor. In der Medizin wird das einschichtige Epithel weiterhin in zwei Formen eingeteilt:

Das einschichtige isoprismatische Epithel

Die Zellen des isoprismatischen (oder kubischen) Epithels sind gleich hoch bzw. breit und besitzen einen zentralen runden Zellkern. Es ist z.B. in den Tubuli von Nieren und Samenleitern, sowie in Drüsenausführungsgängen und im Auge als Pigmentepithel und vorderes Linsenepithel zu finden.

Einschichtige hochprismatische Epithel

Elektronenmikroskopische Aufnahme der menschlichen Jejunum-Epithelzellen mit dicht gepackten Mikrovilli.

Längsovale Zellen mit einem gleichförmigen Zellkern bilden das einschichtige hochprismatische Epithel, das sich meist im basalen Zellabschnitt befindet. Häufig ist deren apikale Oberfläche mit Mikrovilli überzogen, um eine starke Resorption möglich zu machen. Die Epithelform ist u.a. im Magen, Darm, Gallenblase, Eileiter und Uterus ansässig.

Mehrschichtiges Epithel

Die Klassifizierung der mehrschichtigen Epithelien richtet sich nach der Zellform der oberflächlichen Schicht. Befinden sich z.B. platte Zellen in der oberflächlichen Schicht, handelt es sich um ein mehrschichtiges Plattenepithel. Beim mehrschichtigen Epithel werden drei Formen voneinander unterschieden:

Mehrschichtige unverhornte Plattenepithel

Beim mehrschichtigen unverhornten Plattenepithel ändert sich die Zellform von basal in Richtung der freien Oberfläche und gliedert sich in vier Abschnitte:

• 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

Diese Epithelform ist u.a. in den Schleimhäuten der Mundhöhle und Speiseröhre, sowie der Scheide und im Auge (Hornhautepithel) lokalisiert.

Mehrschichtige verhornte Plattenepithel

„Epidermis“ by Blausen.com staff. „Blausen gallery 2014„. Wikiversity Journal of Medicine 1 (2). doi:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762 .

Die obersten Zellschichten des Epithels, welche aus flachen, kernlosen und sich in Hornschuppen umwandelnde Zellen bestehen, werden als Stratum corneum bezeichnet und dienen dem mechanischen Schutz vor Austrocknung. Das mehrschichtige verhornte Plattenepithel gliedert sich in fünf Abschnitte:

• Stratum basale
• Stratum spinosum
• Stratum granulosum: Flache Zellen mit Keratohyalingranula
• Stratum lucidum: Umwandlungszone
• Stratum corneum

Es ist das typische Epithel der Haut (Epidermis).

Übergangsepithel (Urothel)

Bild: “Schleimhaut der Harnblase mit Urothel” von Polarlys. Lizenz: CC BY-SA 3.0

Das Urothel besteht aus einer Basalschicht, mehreren Intermediär-Zellschichten und einer Deckzellenschicht. Die Deckzellen (Superfiszialzellen) sind groß und nicht selten zweikernig. Unter ihrer Apikalmembran liegt die Crusta, eine kräftige Verdichtung des Zytoplasmas. Die Plasmamembran besteht überwiegend aus steifen Platten (Plaques), die Uroplakine (Transmembranproteine) enthalten. Das Übergangsepithel befindet sich primär in den ableitenden Harnwegen, d.h. im Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase und Anfangsteil der Harnröhre.

Mehrreihiges Epithel

Das wichtige Merkmal dieser Epithelart ist, dass ihre Zellen zwar die Basalmembran berühren, aber nicht alle tatsächlich die freie Oberfläche. Die Zellen, die die freie Oberfläche erreichen, gehören dem hochprismatischen Typ an. Die Zellen, die die freie Oberfläche nicht erreichen, liegen basal und haben einen kugeligen Zellkern. Der Begriff mehrreihig leitet sich davon ab, dass die Zellkerne der unterschiedlichen Zelltypen auf unterschiedlicher Höhe liegen und daher Reihen bilden. Zweireihiges Epithel befindet sich im z.B. Nebenhodengang und Samenleiter und mehrreihiges Epithel mit Kinozillen in den Atemwegen (Nasenhöhle bis Bronchien).

Drüsenepithel

Verbände besonders differenzierter und spezialisierter Epithelzellen werden als Drüsenepithel bezeichnet und befindet sich folglich im Drüsengewebe. Sie haben die Funktion auf ihre Spezialisierung ausgerichtet, Stoffe (Sekrete) zu bilden und in den Organismus abzugeben (Sekretion). Die Bildung und Abgabe erfolgt entweder durch externe Stimuli oder konstitutiv. Man unterscheidet anhand der Spezialisierung des Drüsenepithels zwischen exokrinen und endokrinen Drüsen. Die Klassifikation erfolgt u.a. anhand der Anzahl und Lage der sezernierenden Zellen und der Art des Sekrets.

Bild: “Exocrine glands are classified by their structure.” von philschatz. Lizenz: CC BY 4.0

Exokrine Drüsen

Exokrine Drüsen leiten ihr Sekret über einen Ausführungsgang in innere oder äußere Körperoberflächen ab; so z.B. Speichel- und Schweißdrüsen und die Milchdrüsen der Brust.

Endokrine Drüsen

Endokrine Drüsen geben ihr Inkret direkt ins Blut ab und besitzen daher keinen Ausführungsgang. Inkrete sind meist Hormone. Beispiele für endokrine Drüsen sind z.B. die Schilddrüse, sowie Hoden und Eierstöcke.

Bauchspeicheldrüse: Sonderform des Drüsengewebes

Die Bauchspeicheldrüse hat die anatomische und physiologische Besonderheit beide Drüsentypen zu besitzen. Ihr exokriner Anteil leitet über den Ductus pancreaticus Verdauungsenzyme ins Duodenum, während der endokrine Anteil (Langerhans-Inseln) die Hormone Insulin und Glukagon bildet und in den Körper abgibt.

Bild: “Modes of Glandular Secretion” von philschatz. Lizenz: CC BY 4.0

Besondere Pathologien

Neben der Physiologie bzw. Histologie sollten Mediziner selbstverständlich die Pathologie der Epithelien kennen, verstehen und behandeln können. Hier einige Beispiele von spezifischen Krankheitsformen und Symptomen:

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.

Bild: “ tumor located in left soft palate” von openi. Lizenz: CC BY 2.0

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 (Epithelienallergie).

Epithelien im Urin bzw. Urinsediment

Findet sich bei der Untersuchung des Urins bzw. Urinsediment ungewöhnlich hohe Konzentration von Epithelien muss von einer Infektion der Harnwege ausgegangen werden, deren Ursache durch weitere Untersuchungen abzuklären ist.

Ichthyosis

Verschiedene Formen von meist genetisch bedingten Verhornungsstörungen der Haut werden als Ichthyosis bezeichnet. Patienten leiden unter großflächigen schuppenartigen Hyperkeratosen der Haut mit mangelnder Abschuppung.

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