Mikroskopická stavba žláz asociovaných s trávicí trubicí • játra • pankreas • slinné žlázy Petr Vaňhara Ústav histologie a embryologie LF MU pvanhara@med.muni.cz GIT II • Jaterní parenchym – největší žlázová tkáň lidského těla • Nutritivní a funkční krevní zásobení • Endokrinní i exokrinní funkce • Uniformní histologická struktura ve všech čtyřech hlavních anatomických oddílech (lalocích) i segmentech - Hepatocyty a další buněčné typy - Stroma pojivové tkáně - Krevní a lymfatické cévy - Sinusoidy - Inervace - Vazivové pouzdro - Serózní pokryv JÁTRA (HEPAR) • Serózní mesothelium • Vazivo – kolagenní a elastická vlákna • 70-100m • Porta hepatis CAPSULA FIBROSA HEPATIS Porta hepatis CAPSULA FIBROSA HEPATIS JATERNÍ PARENCHYM Portobiliární oblast Centrální véna FUNKČNÍ • kapilární řečiště žaludku a střev • vena portae • interlobulární vény • cirkumlobulární venuly NUTRITIVNÍ • aorta, truncus coeliacus • arteria hepatica communis • (segmentové tepny) • interlobulární tepny • cirkumlobulární arterioly • jaterní sinusoidy • venae centrales hepatis • venae sublobulares • venae hepaticae • vena cava inferior 70-75% 25-30% IVC V. hepatica d. m. s. Porta hepatis VASKULARIZACE Gartner, Hiatt: Color Textbook of Histology (2001) VASKULARIZACE JATERNÍ PARENCHYM – PORTOBILIÁRNÍ OBLASTI A CENTRÁLNÍ VÉNY • Tři různé možné definice • Morfologická – lalůček centrální vény lobulus venae centralis • Metabolická – jaterní acinus − metabolická zóna 1 – 3 − zásobení hepatocytů kyslíkem • Historická jednotka – lobulus venae interlobularis (portální lalůček) wiki MIKROSKOPICKÉ ČLENĚNÍ JATERNÍ TKÁNĚ JATERNÍ PARENCHYM – PORTÁLNÍ TRIÁDY A CENTRÁLNÍ VÉNY JATERNÍ ACINUS • Klasická morfologická jednotka • Polygonální buňky (hexagonální), 0.7 x 2mm • Centrální véna • Trámce hepatocytů – radiální uspořádání • Jaterní sinusoidy • Portální triáda, portobiliární oblast LALŮČEK CENTRÁLNÍ VÉNY (LOBULUS VENAE CENTRALIS) LALŮČEK CENTRÁLNÍ VÉNY (LOBULUS VENAE CENTRALIS) Kontakt tří-čtyř sousedících lalůčku • Interlobulární arterie (a. interlobularis) • Interlobulární véna (v. interlobularis) • Interlobulární žlučovod (d. bilifer interlobularis) • Lymfatické cévy • Inervace – nervus vagus Řídké intersticiální vazivo PORTÁLNÍ TRIÁDA Ham: Textbook of Histology PORTÁLNÍ TRIÁDA CENTRÁLNÍ VÉNA A PORTÁLNÍ TRIÁDA • tenkostěnná véna • kolagenní vlákna • minimum svalových buněk CENTRÁLNÍ VÉNA (VENA CENTRALIS) CENTRÁLNÍ VÉNA (VENA CENTRALIS) • Hepatocyty ‒ trámce (trabekulární epitel) ‒ šířka 1-2 buňky, časté anastomózy • Sinusoidy – 9-15m – Anastomozující síť plochých endoteliálních buněk – Bez bazální membrány – žádná difuzní bariéra – Fenestrace - 100nm, chybí diafragma – Intercelulární prostor – Perisinusoidální (Dissého) prostor – Retikulární vlákna, perisinusoidální fibroblasty – Rozptýlené Kupferovy buňky (monocytomakrofágový systém) – Perisinusoidální Itovy buňky • Vena centralis HEPATOCYTY A JATERNÍ SINUSOIDY JATERNÍ SINUSOIDY JATERNÍ SINUSOIDY • Polygonální buňky jaterního parenchymu • 20x30m • Nepravidelné trámce mezi sinusoidy • Obvykle jedno centrálně umístěné jádro, dvou- a vícenukleární buňky jsou časté (20%) • Jadérka • Lysozomy • Glykogen • Funkční povrchy: – Žlučový pól - sekreční – membrány sousedících hepatocytů tvořící žlučovou kapiláru – Krevní pól - absorpční - sinusoidální – mikroklky orientované do Disseho prostoru – Membrány se spojovacími komplexy HEPATOCYTY • Mezibuněčný prostor • Endotel sinusoid - Hepatocyty – Spojení Dissého prostoru a lumen sinusoidů díky fenestrovaným endoteliálním buňkám – Hepatocyty v přímém kontaktu s plazmou (mikroklky) – Itovy buňky DISSEHO PROSTOR Joseph Disse (1852-1912) KUPFFEROVY BUŇKY • Jaterní makrofágy • Mononukleární fagocytární systém • Fagocytují cizí částice, poškozené erytrocyty, bakterie, ... ITOVY BUŇKY • Hvězdicovité (stelátní, perisinusoidové) buňky • Tukové kapénky • Deponují vitamin A • Produkují jemné retikulární vazivo • Antigen prezentující buňky (lipidové antigeny) DALŠÍ BUŇKY JATERNÍHO PARENCHYMU Karl Wilhelm Kupffer 1866 Toshio Ito 1951 KUPFFEROVY BUŇKY MIKROPROSTŘEDÍ DISSÉHO PROSTORU MIKROPROSTŘEDÍ DISSÉHO PROSTORU FUNKČNÍ DOMÉNY HEPATOCYTU • Dlouhé mitochondrie s plochými nebo tubulárními kristami • Zřetelné RER, SER a Golgi • Glykogen, tukové kapénky, lysosomy, peroxisomy ULTRASTRUKTURA HEPATOCYTU Erytrocyt Těsný spoj Žlučová kapilára Dissého prostor Kupferovy buňky Itovy buňky Jádro Dissého prostor Z krevní plazmy: Glukóza, aminokyseliny, žlučové kyseliny Krevní proteiny (sérový albumin, fibrinogen, protrombin, komplement, transferrin, atd.) FUNKČNÍ VZTAHY HEPATOCYTŮ Žlučové kyseliny Bilirubin Steroidy Léčiva K+ Těsný spoj Žlučová kapilára Cholestasa FUNKČNÍ VZTAHY HEPATOCYTŮ • Syntéza a metabolismus látek krevní plazmy − Proteosyntéza – RER + Golgi (plasmatické proteiny – albuminy, prothrombin, fibrinogen) − Metabolismus tuků – SER, peroxisomy (lipidová konverze mastných kyselin a glukózy, syntéza lipoproteinů) − Metabolismus glukózy a sacharidů - syntéza glykogenu, glykogenolýza a glukoneogeneze (insulin / glukagon) METABOLICKÁ AKTIVITA HEPATOCYTŮ • Detoxifikace ‒ SER (steroidy, barbituráty, polyaromatické látky rozpustné v tucích atd., endo- a exotoxiny) ‒ Lysozomy (autofagie, degradace endocytovaných molekul) ‒ Peroxisomy • Metabolismus a deponování vitamínů a stopových prvků • Produkce žluči ‒ Recyklace žlučových kyselin (90%) ‒ 10% syntéza de novo ‒ konjugace nerozpustného (toxického) bilirubinu a glukuronové kyseliny na rozpustný (netoxický) komplex bilirubin- glukuronid ‒ SER ‒ hyperbilirubinemie (nekojugovaný/konjugovaný bilirubin) METABOLICKÁ AKTIVITA HEPATOCYTŮ ENTEROHEPATICKÝ OBĚH • Resorpce v terminální části ilea • Vena portae • Sinusoidy Hepatocyty • Žlučové kapiláry • Intra a extrahepatální cesty • Duodenum Krevní pól Žlučový pól ENTEROHEPATICKÝ OBĚH Žlučové kanálky - mezibuněčný prostor mezi hepatocyty - 1-2m - nemají stěnu, ohraničené jen membránami hepatocytů - spojovací komplexy Heringovy kanálky - navazují na žlučové kapiláry - jednoduchý dlaždicový epitel Interlobulární žlučovody - cholangiocyty - kubický nebo nízký cylindrický epitel + vazivo Lobární žlučovody - ductus hepaticus dexter et sinister - vysoký jednovrstevný cylindrický epitel - mucinózní žlázky Ductus hepaticus, ductus cysticus, ductus choledochus - sliznice - fibromuskulární vrstva - sfinkter INTRAHEPATÁLNÍ EXTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY INTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY http://alexandria.healthlibrary.ca/documents/notes/bom/unit_4/unit%204%202005/L- 39%202008%20%20histology%20of%20the%20pancreas.xml INTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY INTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY INTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY Centrální véna Cirkulobulární venula Portální arteriola Interlobulární žlučovod Heringův kanálek Žlučová kapilára HEPATOCYTYCHOLANGIOCYTY INTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY d. hepaticus communis + d. cysticus → d. choledochus papilla duodeni major m. sphincter ampullae hepatoduodenalis (Oddiho sfinkter) EXTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY DOI: 10.1007/s00534-010-0362-5· Sliznice - podélné řasy - jednovrstevný cylindrický epitel (cholangiocyty) - ve vazivu mucinózní žlázky a pohárkové buňky Fibromuskulární vrstva - hustá síť kolagenních a elastických vláken - leiomyocyty Modifikace žluči EXTRAHEPATÁLNÍ ŽLUČOVÉ CESTY Stěna silná 1-2mm - Sliznice - Svalová vrstva - Seróza/adventicie Sliznice - slizniční řasy - 20-50m jednovrstevný cylindrický epitel s mikroklky - četné spojovací komplexy - lamina propria mucosae - řídké kolagenní vazivo s mucinózními tuboalveolárními žlázkami - lamina muscularis mucosae chybí Svalová vrstva (Muscularis propria) - prostorová síť hladkých svalových buněk, - elastická vlákna Seróza - mohutná vrstva subserózního vaziva (l. propria serosae) ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) Koncentrace žluči - Sekrece žluči játry – cca 0,8-1l denně - Cholecystokinin (enteroendokrinní buňky) - Objem žlučníku 15-60 ml - Resorpce vody ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) mucosa muscularis propria serosa ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) ŽLUČNÍK (VESICA FELLEA) VÝVOJ JATER A ŽLUČOVÝCH CEST • Výchlipka ventrální stěny embryonálního duodena – jaterní divertikulum • Pars hepatica (parenchym + ductus hepaticus) a pars cystica (ductus cysticus + žlučník) vytváří d. choledochus • Rychle proliferující buňky pronikají do septum transversum (mesodermální ploténka mezi perikardiální dutinou a žloutkovým vakem) a vrůstají do ventrálního mesenteria • Entoderm: jaterní trámce • Interakce mezi buňkami jaterních trámců a vv. omphalomesentericae indukují vznik jaterních sinusoid • Vazivo, Kupfferovy a hematopoetické buňky – z mesodermu septum transversum • Mesoderm na povrchu diferencuje ve viscerální peritoneum • 10. týden: - 10% těla - hematopoeze • 12. týden: produkce žluči • Složená, čistě serózní tuboalveolární žláza • Exokrinní i endokrinní charakter – pankreatický acinus – Langerhansovy ostrůvky • Hlavní vývod (Wirsungův) ústí do Vaterské papily jako společný žlučový a pankreatický vývod • Vazivové pouzdro z hustého kolagenního vaziva • Septa – krevní cévy, inervace a interlobulární vývody SLINIVKA BŘIŠNÍ (PANCREAS) • Epiteliální buňky pyramidového tvaru • Pankreatické trávicí enzymy • Vsunuté vývody • Serózní buňky acinů – Polarizované sekreční buňky – Bazofilní – Apikální část – Golgi a zymogenní granula – Microklky – Spojovací komplexy • Centroacinózní buňky – Centrálně umístěné jádro, dlaždicový charakter – Navazují na vsunuté vývody PANKREATICKÝ ACINUS PANKREATICKÝ ACINUS PANKREATICKÝ ACINUS PANKREATICKÝ ACINUS • Centroacinózní buňky • Vsunuté vývody – jednovrstevný plochý epitel + bazální membrána • Intralobulární a interlobulární vývody – jednovrstevný kubický – nízký cylindrický epitel • Hlavní pankreatické vývody – D. pancreaticus major – Wirsungi a D. pancreaticus accessorius - Santorini – dvouvrstevný cylindrický epitel a vrstva hustého kolagenního vaziva – intramurální mucinózní tubulózní žlázky, pohárkové buňky, EC buňky PANKREATICKÉ VÝVODY • cca 1000-2000 ml denně • alkalické pH (8.8), HCO3 - (epitel vsunutých vývodů) • mucin (epitel velkých vývodů) • Hydrolázy různého druhu – Trypsinogen – Chymotrypsinogen – Proelastáza – Karboxypeptidáza – Pankreatická lipáza – Amylázy – … Trávicí enzymy Hormonální regulace (sekretin, cholecystokinin) + parasympatikus EXOKRINNÍ FUNKCE PANKREATU Glukagon ▪ Spotřeba glykogenu v játrech a svalech ▪ Zvýšení hladiny krevní glukózy Insulin ▪ Zvýšení permeability buněčných membrán pro glukózu ▪ Oxidace glukózy v tkáních ▪ Snížení hladiny krevní glukózy ▪ Syntéza glykogenu v játrech a svalech Somatostatin ▪ Zastavuje uvolňování GIT hormonů Pankreatický polypeptid ▪ Autoregulace pankreatické sekrece ENDOKRINNÍ FUNKCE PANKREATU LANGERHANSOVY OSTRŮVKY • Skupiny světle zbarvených buněk • cca 1,5  106 • Tenké vazivové pouzdro • Trámce epiteliálních buněk • Sinusoidy • Obecné znaky APUD buněk A buňky: 20%, glukagon ◼ B buňky: 60-70%, insulin ◼ D buňky: minoritní, somatostatin ◼ PP buňky: minoritní, pankreatický polypeptid LANGERHANSOVY OSTRŮVKY LANGERHANSOVY OSTRŮVKY VÝVOJ PANKREATU Pankreas • 4. týden • Dvojí výchlipka kaudálního úseku předního střeva - pancreas dorsale - pancreas ventrale • rotace • ductus pancreaticus • sekundárně retroperotineální • Langerhansovy ostrůvky aktivní od 4. měsíce VÝVOJ PANKREATU Retroperitoneal position of pancreas is SECONDARY https://www.youtube.com/watch?v=cBSyOgjTGVU https://www.youtube.com/watch?v=C8z10UanCKg https://www.youtube.com/watch?v=W_twYPeBSRg https://www.youtube.com/watch?v=UuHI_FsM8IA PŘEHLED Děkuji za pozornost Otázky? Komentáře? pvanhara@med.muni.cz