Epithel

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Epithelium
Illu epithelium.jpg
Arten von Epithelium
Ausspracheˌɛpɪˈθiːliəm
Anatomische Begriffe der Mikroanatomie
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Epithel /ˌɛpɪˈθliəm/ ist neben Bindegewebe, Muskelgewebe und Nervengewebe eine der vier grundlegenden Arten von tierischem Gewebe. Es ist eine dünne, zusammenhängende, schützende Schicht aus kompakt gepackten Zellen mit wenig interzellulärer Matrix. Epithelgewebe kleidet die Außenflächen von Organen und Blutgefäßen im ganzen Körper sowie die Innenflächen von Hohlräumen in vielen inneren Organen aus. Ein Beispiel dafür ist die Epidermis, die äußerste Schicht der Haut.

Es gibt drei Hauptformen von Epithelzellen: Plattenepithel, Säulenepithel und Quaderepithel. Diese können in einer einzigen Zellschicht als einfaches Epithel (Plattenepithel, Säulenepithel oder Quaderepithel) oder in Schichten von zwei oder mehr Zellen in der Tiefe (geschichtetes Epithel) oder als Verbundepithel (Plattenepithel, Säulenepithel oder Quaderepithel) angeordnet sein. In einigen Geweben kann eine Schicht säulenförmiger Zellen aufgrund der Anordnung der Zellkerne als geschichtet erscheinen. Diese Art von Gewebe wird als pseudostratifiziert bezeichnet. Alle Drüsen setzen sich aus Epithelzellen zusammen. Zu den Funktionen der Epithelzellen gehören Diffusion, Filtration, Sekretion, selektive Absorption, Keimbildung und transzellulärer Transport. Das Verbundepithel hat Schutzfunktionen.

Epithelschichten enthalten keine Blutgefäße (avaskulär), so dass sie durch Diffusion von Stoffen aus dem darunter liegenden Bindegewebe durch die Basalmembran ernährt werden müssen. Zellverbindungen sind in Epithelgeweben besonders zahlreich vorhanden.

Das Epithel [epiˈteːl] (altgriechisch ἐπί epí, deutsch ‚auf‘, ‚über‘ und θηλή thēlē, deutsch ‚Mutterbrust‘, ‚Brustwarze‘) ist eine biologische Sammelbezeichnung für Deck- und Drüsengewebe. Es handelt sich um ein- oder mehrlagige Zellschichten, die alle inneren und äußeren Körperoberflächen der vielzelligen Organismen bedecken (Ausnahme: Gelenkkapseln und Schleimbeutel des Bewegungsapparates).

Das Epithel ist neben Muskel-, Nerven- und Bindegewebe eine der vier Grundgewebearten von Tieren.

Klassifizierung

Die Epidermis der Wirbeltiere (kräftig blaurot gefärbt) ist das einzige verhornende Plattenepithel

Im mehrschichtigen Epithel liegen viele (mehr als zehn) Zellschichten übereinander. Es lässt sich grundsätzlich eine Dreiteilung vornehmen: In der basalen Schicht, die an der Basallamina verankert ist, finden Zellteilungen statt. Die Zellen steigen auf und differenzieren in einer Mittel- oder Intermediärschicht auf spezifische Weise. Schließlich erreichen sie die Oberflächen- oder Superfizialschicht.

  • mehrschichtiges Plattenepithel: Dieses Epithel ist von großer Bedeutung und findet sich überall dort, wo die mechanische Belastung groß ist. Zytoskelett und Zellkontakte sind auf diese Belastung abgestimmt. In Regionen, die ständig befeuchtet sind, bleibt das mehrschichtige Plattenepithel unverhornt, wo es der Luft ausgesetzt ist, verhornt es.
    • mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel:
      • Mundhöhle, Speiseröhre, Analkanal
      • Vagina
      • Hornhaut und Bindehaut des Auges
      • in der männlichen Harnröhre kurz vor der äußeren Mündung
    • mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel: Als weitere Schutzfunktion kommt hier noch das Absterben und Verhornen der äußeren Zellschichten hinzu. Die Zellen sind massiv mit Desmosomen untereinander und mit Hemidesmosomen in der Basallamina verankert:
      • beim Menschen ist die Epidermis das einzige verhornende Plattenepithel
      • bei Wiederkäuern kommt es auch in Netzmagen, Blättermagen und Pansen vor
  • mehrschichtiges isoprismatisches Epithel: Ovarialfollikel, die das Stadium des Sekundärfollikels erreicht haben, besitzen ein solches Epithel.
  • zweischichtiges isoprismatisches Epithel: Diese Epithelform findet sich in den Ausführungsgängen der Schweißdrüsen. Auch der Ziliarkörper ist von einem solchen Epithel bedeckt, das allerdings Teil der Netzhaut ist.
  • mehrschichtiges hochprismatisches Epithel: Diese weniger häufige Epithelform ist vom wesentlich bedeutenderen mehrreihigen hochprismatischen Epithel zu unterscheiden. Sie kommt nur an drei Stellen des menschlichen Körpers vor:
    • in der männlichen Harnröhre in ihrem Verlauf von der Prostata bis kurz vor der äußeren Mündung
    • in Hauptausführungsgängen der großen Speicheldrüsen (zweischichtig)
    • im Fornix conjunctivae, einer Reservefalte der Bindehaut
Zusammenfassung der verschiedenen Epithelzellen/-gewebe und ihrer Merkmale.

Im Allgemeinen werden Epithelgewebe nach der Anzahl ihrer Schichten sowie nach der Form und Funktion der Zellen eingeteilt.

Die drei wichtigsten Formen, die mit Epithelzellen assoziiert werden, sind Plattenepithel, Quaderepithel und Säulenepithel.

  • Plattenepithel hat Zellen, die breiter sind als ihre Höhe (flach und schuppenartig). Man findet es als Auskleidung des Mundes, der Speiseröhre, einschließlich der Blutgefäße, sowie in den Lungenbläschen, der Bowman-Kapsel und der Henle-Schleife.
  • Quaderförmiges Epithel hat Zellen, deren Höhe und Breite ungefähr gleich sind (würfelförmig).
  • Säulenepithel hat Zellen, die höher als breit sind (säulenförmig). Säulenepithel kann weiter unterteilt werden in bewimpertes Säulenepithel und drüsiges Säulenepithel.

Nach Schichten wird Epithel entweder als einfaches Epithel mit nur einer Zelle (einlagig) oder als geschichtetes Epithel mit zwei oder mehr Zellen in der Dicke oder als mehrlagiges Epithel (geschichtetes Plattenepithel, geschichtetes quaderförmiges Epithel und geschichtetes säulenförmiges Epithel) eingeteilt, wobei beide Arten der Schichtung aus allen Zellformen bestehen können. Betrachtet man jedoch größere einfache säulenförmige Epithelzellen im Querschnitt, die mehrere Kerne auf verschiedenen Höhen aufweisen, können sie mit geschichteten Epithelien verwechselt werden. Diese Art von Epithel wird daher als pseudostratifiziertes säulenförmiges Epithel bezeichnet.

Das Übergangsepithel hat Zellen, die sich je nach Spannung des Epithels von Plattenepithel zu Quaderepithel verändern können.

Einfaches Epithel

Einfaches Epithel ist eine einzelne Zellschicht, bei der jede Zelle in direktem Kontakt mit der Basalmembran steht, die es vom darunter liegenden Bindegewebe trennt. Im Allgemeinen ist es dort zu finden, wo Absorption und Filtration stattfinden. Die geringe Dicke der epithelialen Barriere erleichtert diese Prozesse.

Im Allgemeinen werden einfache Epithelgewebe nach der Form ihrer Zellen klassifiziert. Die vier Hauptklassen des einfachen Epithels sind (1) einfaches Plattenepithel, (2) einfaches Quaderepithel, (3) einfaches Säulenepithel und (4) Pseudostratifikation.

(1) Einfaches Plattenepithel: Plattenepithelzellen erscheinen schuppenförmig, abgeflacht oder abgerundet (z. B. Wände von Kapillaren, Auskleidungen der Herzbeutel-, Pleura- und Peritonealhöhlen, Auskleidungen der Lungenbläschen).
(2) Einfach quaderförmig: Diese Zellen können sekretorische, absorbierende oder exkretorische Funktionen haben. Beispiele sind die kleinen Sammelkanäle der Niere, der Bauchspeicheldrüse und der Speicheldrüse.
(3) Einfach säulenförmig: Die Zellen können sekretorisch, resorbierend oder exkretorisch sein. Einfaches säulenförmiges Epithel kann bewimpert oder nicht bewimpert sein; bewimpertes säulenförmiges Epithel findet sich im weiblichen Fortpflanzungstrakt und im Uterus. Nicht bewimpertes Epithel kann auch Mikrovilli besitzen. Einige Gewebe enthalten Becherzellen und werden als einfaches drüsiges Säulenepithel bezeichnet. Diese sezernieren Schleim und sind im Magen, Dickdarm und Rektum zu finden.
(4) Pseudostratifiziertes säulenförmiges Epithel: Diese können beflimmert oder nicht beflimmert sein. Der Flimmertyp wird auch als respiratorisches Epithel bezeichnet, da er fast ausschließlich in den größeren Atemwegen der Nasenhöhle, der Luftröhre und der Bronchien vorkommt.

Geschichtetes Epithel

Das geschichtete oder zusammengesetzte Epithel unterscheidet sich vom einfachen Epithel dadurch, dass es mehrschichtig ist. Es ist daher dort zu finden, wo Körperauskleidungen mechanischen oder chemischen Beanspruchungen standhalten müssen, so dass Schichten abgeschliffen werden und verloren gehen können, ohne dass subepitheliale Schichten freigelegt werden. Die Zellen werden flacher, wenn die Schichten apikaler werden, obwohl die Zellen in ihren basalsten Schichten plattenförmig, quaderförmig oder säulenförmig sein können.

Schichtepithelien (säulenförmig, quaderförmig oder plattenförmig) können die folgenden Spezialisierungen aufweisen:

Spezialisierung Beschreibung
Keratinisiert In diesem besonderen Fall sind die apikalsten (äußeren) Zellschichten abgestorben und haben ihren Zellkern und ihr Zytoplasma verloren, stattdessen enthalten sie ein zähes, widerstandsfähiges Protein namens Keratin. Diese Spezialisierung macht das Epithel einigermaßen wasserbeständig und ist daher auch in der Haut von Säugetieren zu finden. Die Auskleidung der Speiseröhre ist ein Beispiel für ein nicht keratinisiertes oder "feuchtes" geschichtetes Epithel.
Parakeratinisiert In diesem Fall sind die apikalsten Zellschichten mit Keratin gefüllt, aber die Zellkerne sind noch vorhanden. Diese Kerne sind pyknotisch, das heißt, sie sind stark verdichtet. Parakeratinisiertes Epithel findet sich manchmal in der Mundschleimhaut und in den oberen Bereichen der Speiseröhre.
Übergangsepithel Übergangsepithelien finden sich in Geweben, die sich dehnen, und können in entspanntem Zustand quaderförmig geschichtet erscheinen, während sie in gedehntem Zustand und bei Dehnung des Gewebes als geschichtete Plattenepithelien erscheinen. Es wird manchmal als Urothel bezeichnet, da es fast ausschließlich in der Blase, den Harnleitern und der Harnröhre vorkommt.

Zelltypen

Die grundlegenden Zelltypen sind Plattenepithel, Quaderepithel und Säulenzellen, die nach ihrer Form unterschieden werden.

Typ Beschreibung
Plattenepithelzellen Plattenepithelzellen haben das Aussehen dünner, flacher Platten, die von oben betrachtet polygonal aussehen können. Ihr Name kommt von squāma, lateinisch für "Schuppe" - wie bei der Haut von Fischen oder Schlangen. Die Zellen liegen in den Geweben eng beieinander und bilden eine glatte, reibungsarme Oberfläche, über die sich Flüssigkeiten leicht bewegen können. Die Form des Zellkerns entspricht in der Regel der Zellform und hilft, die Art des Epithels zu bestimmen. Plattenepithelzellen haben in der Regel horizontal abgeflachte, fast ovale Zellkerne, was auf die dünne, abgeflachte Form der Zelle zurückzuführen ist. Plattenepithelzellen kleiden Oberflächen wie die Haut oder die Alveolen in der Lunge aus und ermöglichen eine einfache passive Diffusion, wie sie auch im Alveolarepithel der Lunge zu finden ist. Spezialisiertes Plattenepithel bildet auch die Auskleidung von Hohlräumen, z. B. in Blutgefäßen (als Endothel), im Herzbeutel (als Mesothel) und in anderen Körperhöhlen.
Quaderförmig Quaderförmige Epithelzellen haben eine würfelförmige Gestalt und erscheinen im Querschnitt quadratisch. Der Zellkern ist groß, kugelförmig und befindet sich in der Mitte der Zelle. Quaderförmiges Epithel findet sich häufig in sekretorischem Gewebe wie den exokrinen Drüsen oder in absorbierendem Gewebe wie der Bauchspeicheldrüse, der Auskleidung der Nierentubuli sowie in den Drüsenausgängen. Das Keimepithel, das den weiblichen Eierstock auskleidet, und das Keimepithel, das die Wände der Samenleiter in den Hoden auskleidet, sind ebenfalls vom quaderförmigen Typ. Quaderförmige Zellen bieten Schutz und können je nach Lage und Spezialisierung aktiv Material in das oder aus dem Lumen pumpen oder passiv sein. Einfaches quaderförmiges Epithel differenziert sich häufig und bildet die sekretorischen und duktilen Anteile von Drüsen. Geschichtetes quaderförmiges Epithel schützt Bereiche wie die Ausführungsgänge von Schweißdrüsen, Brustdrüsen und Speicheldrüsen.
Säulenförmig Säulenepithelzellen sind länglich und säulenförmig und haben eine Höhe von mindestens dem Vierfachen ihrer Breite. Ihre Zellkerne sind länglich und befinden sich normalerweise in der Nähe der Zellbasis. Das säulenförmige Epithel bildet die Auskleidung des Magens und des Darms. Die Zellen können hier Mikrovilli besitzen, um die Oberfläche für die Absorption zu maximieren, und diese Mikrovilli können einen Bürstensaum bilden. Andere Zellen können mit Flimmerhärchen versehen sein, um den Schleim im Rahmen der mukoziliären Clearance zu bewegen. Weitere Flimmerzellen finden sich in den Eileitern, in der Gebärmutter und im Zentralkanal des Rückenmarks. Einige Säulenzellen sind auf die sensorische Wahrnehmung spezialisiert, z. B. in der Nase, den Ohren und den Geschmacksknospen. Die Haarzellen in den Innenohren haben Stereozilien, die den Mikrovilli ähnlich sind. Becherzellen sind modifizierte Säulenzellen und befinden sich zwischen den säulenförmigen Epithelzellen des Zwölffingerdarms. Sie sezernieren Schleim, der als Schmiermittel dient. Einlagiges, nicht bewimpertes Säulenepithel deutet eher auf eine absorptive Funktion hin. Geschichtetes säulenförmiges Epithel ist selten, findet sich aber in den lobären Gängen der Speicheldrüsen, des Auges, des Rachens und der Geschlechtsorgane. Es besteht aus einer Schicht von Zellen, die auf mindestens einer anderen Schicht von Epithelzellen ruht, die plattenförmig, quaderförmig oder säulenförmig sein können.
Pseudostratifiziert Dabei handelt es sich um einfache säulenförmige Epithelzellen, deren Zellkerne auf unterschiedlichen Höhen liegen, so dass im Querschnitt der irreführende (daher "pseudo") Eindruck entsteht, das Epithel sei geschichtet. Pseudostratifizierte Flimmerepithelzellen haben Flimmerhärchen. Zilien sind in der Lage, durch das Zusammenspiel von Zytoskelett-Mikrotubuli und verbindenden Strukturproteinen und Enzymen energieabhängig pulsierend in eine bestimmte Richtung zu schlagen. In den Atemwegen bewirkt der erzeugte Webeffekt, dass der von den Becherzellen lokal abgesonderte Schleim (zur Schmierung und zum Abfangen von Krankheitserregern und Partikeln) in diese Richtung fließt (normalerweise aus dem Körper heraus). Flimmerepithel findet sich in den Atemwegen (Nase, Bronchien), aber auch in der Gebärmutter und den Eileitern, wo die Flimmerhärchen die Eizelle in die Gebärmutter befördern.

Aufbau

Epithelien sind durch die Basalmembran klar vom Bindegewebe getrennt und enthalten keine Blutgefäße.

Eine weitere allen Epithelzellen gemeinsame Eigenschaft ist ihre Polarität:

  • Die äußere, apikale Seite ist dem Äußeren (z. B. bei der Haut) oder dem Lumen (z. B. beim Darm oder den Drüsen) zugewandt.
  • Die basale Seite ist über eine Basallamina mit dem darunterliegenden Gewebe verbunden.

Die Polarität von Epithelzellen ist zudem durch strukturelle und funktionelle Unterschiede von apikaler und basaler Membran der Epithelzellen geprägt. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer apikalen und basolateralen Domäne.

Des Weiteren besitzen Epithelzellen einen Haftkomplex (Schlussleistenkomplex) bestehend aus Zonula occludens (Tight junction), Zonula adhaerens (Adhaerens junction) und Desmosom (Macula adhaerens). Der Haftkomplex stellt zum einen eine physiko-chemische Barriere dar und verbindet zum anderen angrenzende Epithelzellen miteinander.

Die Zellen liegen dicht beieinander und sind reich an Zellkontakten. Demzufolge besitzt das Gewebe nur kleine Interzellularräume mit entsprechend wenig Interzellularsubstanz. Mit Hilfe der Emperipolesis durchdringen andere Zellen die Epithelien.

Das Epithelgewebe ist skutoid geformt, dicht gepackt und bildet eine durchgehende Schicht. Es hat fast keine Interzellularräume. Alle Epithelien sind in der Regel durch eine extrazelluläre faserige Basalmembran von den darunter liegenden Geweben getrennt. Die Auskleidung des Mundes, der Lungenbläschen und der Nierentubuli besteht allesamt aus Epithelgewebe. Die Auskleidung der Blut- und Lymphgefäße besteht aus einer speziellen Form von Epithel, dem Endothel.

Standort

Epithel kleidet sowohl die Außenseite (Haut) als auch die inneren Hohlräume und Lumina von Körpern aus. Die äußerste Schicht der menschlichen Haut besteht aus abgestorbenen, schichtförmigen, verhornten Epithelzellen.

Die Gewebe, die das Innere des Mundes, der Speiseröhre, der Vagina und eines Teils des Rektums auskleiden, bestehen aus nicht verhorntem, geschichtetem Plattenepithel. Andere Oberflächen, die Körperhöhlen von der äußeren Umgebung trennen, sind mit einfachen Plattenepithel-, Säulen- oder pseudostratifizierten Epithelzellen ausgekleidet. Andere Epithelzellen kleiden das Innere der Lunge, des Magen-Darm-Trakts, des Fortpflanzungs- und Harntrakts aus und bilden die exokrinen und endokrinen Drüsen. Die Außenfläche der Hornhaut ist mit schnell wachsenden, leicht regenerierbaren Epithelzellen bedeckt. Eine spezialisierte Form des Epithels, das Endothel, bildet die innere Auskleidung der Blutgefäße und des Herzens und wird als Gefäßendothel und die Auskleidung der Lymphgefäße als lymphatisches Endothel bezeichnet. Eine andere Art, das Mesothel, bildet die Wände des Herzbeutels, des Brustfells und des Bauchfells.

Bei Gliederfüßern besteht das Integument oder die äußere "Haut" aus einer einzigen Schicht Epithelektoderm, aus der die Kutikula hervorgeht, eine äußere Hülle aus Chitin, deren Steifigkeit je nach chemischer Zusammensetzung variiert.

Basismembran

Die Basalfläche des Epithelgewebes ruht auf einer Basalmembran und die freie/apikale Oberfläche ist der Körperflüssigkeit oder der Außenwelt zugewandt. Die Basalmembran dient als Gerüst, auf dem das Epithel wachsen und sich nach Verletzungen regenerieren kann. Epithelgewebe hat eine Nerven-, aber keine Blutversorgung und muss durch Substanzen ernährt werden, die aus den Blutgefäßen des darunter liegenden Gewebes diffundieren. Die Basalmembran fungiert als selektiv durchlässige Membran, die bestimmt, welche Stoffe in das Epithel eindringen können.

Die Basalmembran besteht aus Laminin (Glykoproteinen), das von den Epithelzellen abgesondert wird. Die retikuläre Lamina unterhalb der Basallamina besteht aus Kollagenproteinen, die von Bindegewebe abgesondert werden.

Zellverbindungsstellen

Zellverbindungen sind besonders häufig in Epithelgeweben anzutreffen. Sie bestehen aus Proteinkomplexen und stellen den Kontakt zwischen benachbarten Zellen, zwischen einer Zelle und der extrazellulären Matrix her, oder sie bilden die parazelluläre Barriere von Epithelien und steuern den parazellulären Transport.

Zellverbindungsstellen sind die Kontaktstellen zwischen Plasmamembran und Gewebezellen. Es gibt hauptsächlich 5 verschiedene Arten von Zellverbindungen: Tight Junctions, Adherens Junctions, Desmosomen, Hemidesmosomen und Gap Junctions. Tight junctions sind ein Paar von Transmembranproteinen, die auf der äußeren Plasmamembran verschmolzen sind. Adherens junctions sind eine Plaque (Proteinschicht auf der inneren Plasmamembran), die die Mikrofilamente der beiden Zellen verbindet. Desmosomen haften an den Mikrofilamenten des Zytoskeletts, das aus Keratinprotein besteht. Hämidesmosomen ähneln im Schnitt den Desmosomen. Sie bestehen jedoch nicht aus Cadherin, sondern aus Integrin (einem Transmembranprotein). Sie verbinden die Epithelzelle mit der Basalmembran. Gap Junctions verbinden das Zytoplasma zweier Zellen und bestehen aus Proteinen, die Connexine genannt werden (sechs davon kommen zusammen, um eine Verbindung zu bilden).

Entwicklung

Epithelgewebe entstehen aus allen embryologischen Keimschichten:

  • aus dem Ektoderm (z. B. der Epidermis);
  • aus dem Endoderm (z. B. die Auskleidung des Magen-Darm-Trakts);
  • aus dem Mesoderm (z. B. die inneren Auskleidungen der Körperhöhlen).

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass Pathologen Endothel und Mesothel (beide vom Mesoderm abgeleitet) nicht als echtes Epithel betrachten. Der Grund dafür ist, dass diese Gewebe eine sehr unterschiedliche Pathologie aufweisen. Aus diesem Grund bezeichnen Pathologen Krebserkrankungen des Endothels und Mesothels als Sarkome, während echte Epithelkarzinome als Karzinome bezeichnet werden. Außerdem sind die Filamente, die diese aus dem Mesoderm stammenden Gewebe tragen, sehr unterschiedlich. Außerhalb der Pathologie ist es allgemein anerkannt, dass das Epithel aus allen drei Keimschichten entsteht.

Funktionen

Formen der Sekretion im Drüsengewebe
Verschiedene Merkmale der Drüsen des Körpers

Epithelgewebe haben in erster Linie die Aufgabe:

  1. Schutz des darunter liegenden Gewebes vor Strahlung, Austrocknung, Toxinen, Eindringen von Krankheitserregern und physischen Traumata
  2. die Regulierung und den Austausch von Chemikalien zwischen den darunter liegenden Geweben und einer Körperhöhle
  3. die Sekretion von Hormonen in den Blutkreislauf sowie die Sekretion von Schweiß, Schleim, Enzymen und anderen Produkten, die über die Ausführungsgänge abgegeben werden
  4. die Bereitstellung von Empfindungen
  5. Absorption von Wasser und verdauter Nahrung in der Auskleidung des Verdauungskanals.

Drüsengewebe

Histologische Aufnahme der Schilddrüse eines Pferdes: Follikel mit Kolloid (1), Follikelepithelzellen (2), Endothelzellen der Kapillaren (3)

Sämtliche Sekretionsvorgänge des Körpers geschehen von den Drüsenepithelien aus. Dementsprechend gibt es hier eine große Vielfalt, von der einzelnen Becherzelle der Darmschleimhaut über die Schweißdrüsen der Haut bis hin zu ganzen Organen wie den Speicheldrüsen oder der Bauchspeicheldrüse. Drüsen sind Organe aus spezialisierten Epithelzellen; sie dienen der Sekretion. Man unterscheidet:

  • exokrine Drüsen, die ihre Sekrete durch einen Ausführungsgang an die Oberfläche bringen. Sie scheiden an inneren oder äußeren Oberflächen aus (z. B. Tränendrüse, Speicheldrüse, Schweißdrüse), und
  • endokrine Drüsen, die ihre Sekrete direkt an die umgebende Extrazellulärflüssigkeit abgeben und keinen Ausführungsgang besitzen. Häufig diffundieren die Sekrete (Hormone) anschließend in Blutgefäße und verteilen sich im ganzen Organismus (z. B. Schilddrüse, Hypophyse).

Auch den Sekretionsweg kann man unterscheiden, also

  • holokrin (Zelle zerfällt für die Sekretbildung, typisch für die Talgdrüsen der Haut),
  • apokrin (Vesikelabschnürung, z. B. laktierende Brustdrüse),
  • merokrin (durch Exozytose) und
  • ekkrin (durch Transporter),

wobei die letzten nach der Zusammensetzung des Sekrets unterteilt werden in

  • serös (dünnflüssig, eiweißhaltig, manchmal verdauungsenzymhaltig, enges Drüsenlumen, z. B. Ohrspeicheldrüse, Bauchspeicheldrüse),
  • mukös (zähflüssig, schleimig; dient der Bildung von Transportschleim, weites Lumen, z. B. Brunner-Drüsen im Duodenum) und
  • seromukös (gemischt – Sekret ist sowohl serös als auch mukös; dieser Fall ist der häufigste, z. B. Unterkieferspeicheldrüse).

Außerdem unterscheidet man intraepitheliale und extraepitheliale Drüsen:

  • Intraepitheliale Drüsen sind ins Deckepithel eingebettete Einzelzellen (z. B. die schleimbildende Becherzelle des Darmes).
  • Extraepitheliale Drüsen sind vielzellige Organe, die daher im Epithel selbst keinen Platz mehr haben und in die tieferen Gewebsschichten verlagert wurden. Sie bestehen aus Drüsenendstücken, die das Sekret bilden. Man unterscheidet tubulöse (schlauchförmige), alveoläre (blasenförmige) und azinöse (blasenförmig; jedoch dickere „Wand“ und kleineres Lumen) und Mischformen von extraepithelialen Drüsen. Schaltstellen nehmen das Sekret aus den Endstücken auf und leiten es in die Streifenstücke/Sekretrohre (aus Zylinderepithel); viele Sekretrohre sammeln sich zu den Nebenausführungsgängen, die in den Hauptausführungsgang münden, der schließlich das Sekret auf eine Epitheloberfläche, z. B. die Darmschleimhaut, abgibt.

Aber auch Epithelien ohne Drüsenfunktion können Hormonpeptide wie Neurolipin abgeben.

Wahrnehmung der extrazellulären Umgebung

Einige Epithelzellen sind mit Flimmerhärchen versehen, vor allem im Atmungsepithel, und sie bestehen in der Regel aus einem Blatt polarisierter Zellen, die eine Röhre oder einen Schlauch mit in das Lumen ragenden Flimmerhärchen bilden". Primäre Zilien auf Epithelzellen sorgen für Chemosensorik, Thermowahrnehmung und Mechanosensorik der extrazellulären Umgebung, indem sie "eine sensorische Rolle bei der Vermittlung spezifischer Signalstoffe spielen, einschließlich löslicher Faktoren in der externen Zellumgebung, eine sekretorische Rolle, bei der ein lösliches Protein freigesetzt wird, um eine Wirkung stromabwärts des Flüssigkeitsstroms zu erzielen, und die Vermittlung des Flüssigkeitsstroms, wenn die Zilien beweglich sind.

Immunantwort des Wirts

Epithelzellen exprimieren viele Gene, die für Immunmediatoren und Proteine kodieren, die an der Zell-Zell-Kommunikation mit hämatopoetischen Immunzellen beteiligt sind. Die daraus resultierenden Immunfunktionen dieser nicht-hämatopoetischen, strukturellen Zellen tragen zum Immunsystem von Säugetieren bei ("strukturelle Immunität"). Relevante Aspekte der Reaktion der Epithelzellen auf Infektionen sind im Epigenom dieser Zellen kodiert, was eine schnelle Reaktion auf immunologische Herausforderungen ermöglicht.

Klinische Bedeutung

Epithelzelle, infiziert mit Chlamydia pneumoniae

Die Folie zeigt (1) eine mit Chlamydia pneumoniae infizierte Epithelzelle, deren Einschlusskörperchen (3), eine nicht infizierte Zelle (2) und (4), die den Unterschied zwischen einem infizierten und einem nicht infizierten Zellkern zeigt.

In Kultur gewachsenes Epithel kann anhand seiner morphologischen Merkmale identifiziert werden. Epithelzellen neigen dazu, sich zusammenzuballen und haben ein "charakteristisches, dichtes, pflasterartiges Aussehen". Dies ist jedoch nicht immer der Fall, z. B. wenn die Zellen aus einem Tumor stammen. In diesen Fällen ist es oft notwendig, bestimmte biochemische Marker zu verwenden, um eine positive Identifizierung vorzunehmen. Die Intermediärfilamentproteine der Cytokeratin-Gruppe kommen fast ausschließlich in Epithelzellen vor und werden daher häufig zu diesem Zweck verwendet.

Krebsarten, die vom Epithel ausgehen, werden als Karzinome bezeichnet. Im Gegensatz dazu entwickeln sich Sarkome im Bindegewebe.

Wenn Epithelzellen oder Gewebe durch Mukoviszidose geschädigt werden, werden auch die Schweißdrüsen geschädigt, was zu einem frostigen Belag auf der Haut führt.

Etymologie und Aussprache

Das Wort Epithel setzt sich aus den griechischen Wurzeln ἐπί (epi), "an" oder "auf", und θηλή (thēlē), "Brustwarze", zusammen. Epithel wird so genannt, weil der Name ursprünglich verwendet wurde, um die durchscheinende Abdeckung kleiner "Brustwarzen" aus Gewebe an der Lippe zu beschreiben. Das Wort hat sowohl eine Massen- als auch eine Zählungsbedeutung; die Pluralform ist Epithelien.

Zusätzliche Bilder

Einteilung der Epithelien

Übergangsepithel („Urothel“)

Als Übergangsepithel („Urothel“) wird ein spezielles, je nach Blasenfüllung (respektive Dehnung des Urothels) mehrreihig bis mehrschichtiges Epithel der Harnwege (Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase) bezeichnet. Hierbei sind besonders die Deck-/Schirm-/ umbrella cells von großer Bedeutung. Sie bilden die sogenannte Crusta, welche die Aufgabe des Harnsäureschutzes hat. Im Gegensatz zum Plattenepithel zeigt sich die obere Zellschicht eher kubisch.

Funktionen der Epithelien

Schutzfunktion

Das Epithel erfüllt im Grunde zwei verschiedene Schutzfunktionen: Zum einen der rein mechanische Schutz vor allem durch die mehrschichtigen Epithelien. So muss die Epidermis der Haut ausreichende Reißfestigkeit besitzen und darf sich nicht vom darunterliegenden Bindegewebe ablösen. Zum anderen muss das Epithel die inneren Körperöffnungen abdichten: Magen- und Darminhalt müssen kontrolliert verwertet werden (hochprismatisches Epithel), der Urin muss in Blase und Harnleiter bleiben (Übergangsepithel), die Blut-Hirn-Schranke muss gewahrt bleiben (Kapillarendothel). Natürlich müssen auch hier mechanische Belastungen ausgehalten werden, entscheidend für die Abdichtung sind aber die Tight junctions, die in solchen Zellen vermehrt auftreten.

Resorption

Unter Resorption versteht man den Transport von genau bestimmten Stoffen von apikal nach basal. Das klassische Beispiel ist die Resorption von Nährstoffen in der Darmschleimhaut. Die apikalen Oberflächen sind häufig differenziert, so kann eine Epithelienzelle ihre Oberfläche beispielsweise durch die Ausbildung zahlreicher Mikroplicae (Einfaltungen) oder Mikrovilli vergrößern. Die genauen Mechanismen (Transport, Phagozytose, Pinozytose, Lysosomen) sind Gegenstand anderer Artikel.

Immunantwort

Epithelien sind in der Regel die erste Kontaktzone des Körpers mit Infektionskeimen. Für einige Epithelien wie Darmschleimhaut und Epithelien der Luftwege wurde eine hohe immunologische Aktivierungsfähigkeit beschrieben.

Omnipotenz

Aus Hautepithel lassen sich Stammzellen gewinnen, die primär für die Wundheilung der Haut von Säugetieren dienen.

Sinnesfunktion

Ein Großteil der menschlichen Sinneszellen ist in epitheliale Zellverbände eingebettet. Diese Konstruktion bietet sich an, da Epithelien als oberflächliche Zelllagen aufgrund ihrer Anordnung eine vermittelnde Position zwischen Innen und Außen einnehmen. Beispiele:

  • Das die Netzhaut (Retina) des Auges von der Aderhaut trennende Epithel enthält zur Abschirmung gestreuten Lichts Melanin und bildet eine Trennschicht (Blut-Retina-Schranke).
  • innere und äußere Haarzellen des Innenohrs, wobei im Fall der äußeren Haarzellen Sensorik und Längenänderung des Zellkörpers direkt gekoppelt sind
  • Riechschleimhaut (Riechepithel) in der Nasenschleimhaut
  • Geschmackszellen des Zungenrückens
  • Merkel-Zellen (Mechanorezeptoren), sowie Schmerz- und Temperaturrezeptoren in der Epidermis

Transportfunktion

Manche Epithelien besitzen zusätzlich Flimmerhärchen auf ihrer Oberfläche, welche eine Transportfunktion haben. Sie können mit ihrem kräftigen Schlag Fremdkörper aus dem Organismus ausschleusen.