Epithel

DasEpithel[epiˈteːl] (altgriechischἐπίepí,deutsch‚auf‘,‚über‘ undθηλήthēlē,deutsch‚Mutterbrust‘,‚Brustwarze‘) ist einebiologischeSammelbezeichnung für Deck- undDrüsengewebe.Es handelt sich um ein- oder mehrlagigeZellschichten,die alle inneren und äußeren Körperoberflächen dervielzelligenOrganismen bedecken (Ausnahme:GelenkkapselnundSchleimbeuteldes Bewegungsapparates).

Das Epithel ist nebenMuskel-,Nerven-undBindegewebeeine der vierGrundgewebeartenvon Tieren.

Aufbau

Epithelien sind durch dieBasalmembranklar vomBindegewebegetrennt und enthalten keineBlutgefäße.

Eine weitere allen Epithelzellen gemeinsame Eigenschaft ist ihrePolarität:

• Die äußere,apikaleSeite ist dem Äußeren (z. B. bei der Haut) oder demLumen(z. B. beim Darm oder den Drüsen) zugewandt.
• DiebasaleSeite ist über eineBasallaminamit dem darunterliegenden Gewebe verbunden.

Die Polarität von Epithelzellen ist zudem durch strukturelle und funktionelle Unterschiede von apikaler und basalerMembrander Epithelzellen geprägt. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einerapikalen und basolateralen Domäne.

Des Weiteren besitzen Epithelzellen einenHaftkomplex(Schlussleistenkomplex) bestehend ausZonula occludens(Tight junction),Zonula adhaerens(Adhaerens junction) undDesmosom(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 anZellkontakten.Demzufolge besitzt das Gewebe nur kleine Interzellularräume mit entsprechend wenigInterzellularsubstanz. Mit Hilfe derEmperipolesisdurchdringen andere Zellen die Epithelien.

Einteilung der Epithelien

Die verschiedenen Epithelarten. In gekrümmten einschichtigen hochprismatischen und kubischen Epithelien treten zu einem gewissen Prozentsatz Zellformen auf, die alsScutoidbezeichnet werden.

Eine weitere Darstellung zur Klassifikation des epithelialen Gewebes (englische Beschriftung)

Epithelien sind auf vielfältige Weise und je nach Organ spezifisch differenziert. Zunächst kann man Oberflächenepithelien und Drüsenepithelien unterscheiden:

• Oberflächenepithelien haben vor allem Schutzfunktion (z. B. die Haut). Sie können Stoffe aufnehmen (Resorption,z. B.Darmschleimhaut) und bilden eine Barriere, die das jeweilige Organ von der Umgebung abgrenzt (vor allem durch die bereits erwähnten Zellkontakte, dieTight junctions).
• Drüsenepithelien bestimmen die Funktion aller Drüsen (Sekretion,Exkretion). Sie produzieren Sekrete aller Art (unter anderem inSpeicheldrüsenundSchweißdrüsenoder in der Darmschleimhaut).

Für die Unterscheidung der zahlreichen Epitheltypen hat es sich bewährt, zwei Merkmale hervorzuheben: zum einen die Zahl der Zellschichten und zum anderen die Form der Zellen in der oberflächlichen Zellschicht (siehe unten).

Einschichtige Epithelien

Einfache Epithelien

• einschichtiges Plattenepithel: Solche Epithelien dienen vor allem der glatten Auskleidung innerer Oberflächen. Da sie sehr dünn sind, ermöglichen einschichtige Plattenepithelien einen Stoffaustausch (z. B. Gasaustausch in denLungenbläschen). Beispiele:
  • Endothel(epitheliale Auskleidung der Blut- und Lymphgefäße)
  • Mesothel(Pleura-,Perikard-,Peritonealepithel(seröse Häute))
• einschichtiges isoprismatisches Epithel (auchkubischesEpithel): Die Epithelzellen haben nahezu würfelförmige Gestalt. Diese größeren Zellen sind stoffwechselmäßig aktiv und übernehmen aktive Transportaufgaben im Sinne einerSekretion/Resorption.Beispiele:
  • Nierentubuli
  • Glandula submandibularis(Speicheldrüsen)
  • Gallengänge
  • Eierstock-Epithel
• einschichtiges hochprismatisches Epithel („Zylinderepithel “oder auch „Säulenepithel “): Längliche, säulenförmige Zellen übernehmen mit regemStoffwechselBarriere- und Transportfunktionen. Beispiele:
  • Magenschleimhaut
  • Darmschleimhaut
  • Eileiter
  • Gallenblase
  • Hodenkanälchen

Mehrreihige Epithelien

Auch das mehrreihige Epithel ist noch einschichtig, alle Zellen sind wie beim einschichtigen Epithel auf derBasallaminaverankert, aber nicht alle erreichen dasLumen.Hochprismatische Zellen erfüllen die eigentliche Funktion, während kleineBasalzellenals Reserve für untergegangene Zellen bereitstehen. DieZellkerneliegen so in unterschiedlicher Höhe und bilden dadurch scheinbare Schichten (Reihen).

• Flimmerepithelin derLuftröhreund den übrigen Luftwegen bis einschließlich der Segmentbronchien.
• Samenleiter
• Nebenhodengänge
• Ohrtrompete

Mehrschichtige Epithelien

DieEpidermis der Wirbeltiere(kräftig blaurotgefärbt) 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.Zytoskelettund Zellkontakte sind auf diese Belastung abgestimmt. In Regionen, die ständig befeuchtet sind, bleibt das mehrschichtige Plattenepithel unverhornt, wo es der Luft ausgesetzt ist,verhorntes.
  • mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel:
    • Mundhöhle,Speiseröhre,Analkanal
    • Vagina
    • HornhautundBindehautdes Auges
    • in der männlichenHarnröhrekurz 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 mitDesmosomenuntereinander und mitHemidesmosomenin der Basallamina verankert:
    • beim Menschen ist dieEpidermisdas einzige verhornende Plattenepithel
    • bei Wiederkäuern kommt es auch inNetzmagen,BlättermagenundPansenvor
• mehrschichtiges isoprismatisches Epithel:Ovarialfollikel,die das Stadium desSekundärfollikelserreicht haben, besitzen ein solches Epithel.
• zweischichtiges isoprismatisches Epithel: Diese Epithelform findet sich in den Ausführungsgängen derSchweißdrüsen.Auch derZiliarkörperist von einem solchen Epithel bedeckt, das allerdings Teil derNetzhautist.
• 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 derProstatabis kurz vor der äußeren Mündung
  • in Hauptausführungsgängen der großen Speicheldrüsen (zweischichtig)
  • imFornix conjunctivae,einer Reservefalte derBindehaut

Übergangsepithel („Urothel “)

AlsÜbergangsepithel(„Urothel “) wird ein spezielles, je nach Blasenfüllung (respektive Dehnung des Urothels) mehrreihig bis mehrschichtiges Epithel der Harnwege (Nierenbecken,Harnleiter,Harnblase) bezeichnet. Hierbei sind besonders dieDeck-/Schirm-/ umbrella cellsvon großer Bedeutung. Sie bilden die sogenannteCrusta,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), derUrinmuss in Blase und Harnleiter bleiben (Übergangsepithel), dieBlut-Hirn-Schrankemuss gewahrt bleiben (Kapillarendothel). Natürlich müssen auch hier mechanische Belastungen ausgehalten werden, entscheidend für die Abdichtung sind aber dieTight 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 zahlreicherMikroplicae(Einfaltungen) oderMikrovillivergrößern. 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.

Sekretion

Histologische Aufnahme derSchilddrüseeines Pferdes: Follikel mitKolloid(1), Follikelepithelzellen (2),EndothelzellenderKapillaren(3)

Sämtliche Sekretionsvorgänge des Körpers geschehen von den Drüsenepithelien aus. Dementsprechend gibt es hier eine große Vielfalt, von der einzelnenBecherzelleder Darmschleimhaut über dieSchweißdrüsender Haut bis hin zu ganzen Organen wie denSpeicheldrüsenoder derBauchspeicheldrüse.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 ganzenOrganismus(z. B.Schilddrüse,Hypophyse).

Auch den Sekretionsweg kann man unterscheiden, also

• holokrin(Zelle zerfällt für die Sekretbildung, typisch für dieTalgdrüsender Haut),
• apokrin(Vesikelabschnürung, z. B. laktierendeBrustdrüse),
• merokrin(durchExozytose) und
• ekkrin(durchTransporter),

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-DrüsenimDuodenum) und
• seromukös(gemischt – Sekret ist sowohl serös als auch mukös; dieser Fall ist der häufigste, z. B.Unterkieferspeicheldrüse).

Außerdem unterscheidet manintraepitheliale undextraepitheliale Drüsen:

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

Aber auch Epithelien ohne Drüsenfunktion können Hormonpeptide wieNeurolipinabgeben.

Omnipotenz

Aus Hautepithel lassen sichStammzellengewinnen, die primär für dieWundheilungder Haut von Säugetieren dienen.

Sinnesfunktion

Ein Großteil der menschlichenSinneszellenist 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 dieNetzhaut(Retina) des Auges von derAderhauttrennende Epithel enthält zur Abschirmung gestreuten LichtsMelaninund bildet eine Trennschicht (Blut-Retina-Schranke).
• innere und äußere Haarzellendes Innenohrs, wobei im Fall der äußeren Haarzellen Sensorik und Längenänderung des Zellkörpers direkt gekoppelt sind
• Riechschleimhaut(Riechepithel) in der Nasenschleimhaut
• Geschmackszellendes Zungenrückens
• Merkel-Zellen(Mechanorezeptoren), sowie Schmerz- und Temperaturrezeptoren in der Epidermis

Transportfunktion

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

Siehe auch

• Neuroepithel
• Epithelisierung
• Ussing-Kammer(zur Messung von Epitheleigenschaften)

Weblinks

• SIB:Animal epithelial cell– Interaktive Graphik von SwissBioPics