Epithelzellen: Funktion und Vorkommen

Epithelzellen bilden eine von vier Grundgewebearten, die sich im menschlichen Körper befinden. Sie bedecken sowohl innere als auch äußere Körperoberflächen und übernehmen je nach Organ, in dem sie sich befinden, verschiedene Aufgaben. Welche das sind und wo genau im Körper überall Epithelzellen vorkommen, ist das Thema dieses Artikels.

Epithelzelle – Definition

Bei Epithelzellen handelt es sich um ein- oder mehrschichtige Zellverbände, die fast alle inneren und äußeren Körperoberflächen von mehrzelligen Lebewesen (wie dem Menschen) bedecken. Gemeinsam bilden sie das zelluläre Element des Epithel- und Drüsengewebes. Dieses gehört neben dem Muskel-, Fett- und Bindegewebe zu den vier Grundgewebearten des Menschen.

Epithelzellen- Aufbau

Epithelzellen werden als polare Zellen bezeichnet, da sie aus einem apikalen und einem basalen Pol bestehen. Der apikale Pol zeigt dabei in Richtung Epitheloberfläche. Diese kann je nach Organ, in dem sich die Epithelzellen befinden, entweder Kontakt mit der Außenwelt haben (zum Beispiel bei der Haut) oder zu einem Lumen orientiert sein (zum Beispiel bei der Speiseröhre oder dem Darm).

Bei Epithelzellen, die eine resorbierende Funktion erfüllen müssen, ist der apikale Pol zusätzlich mit einem aus Mikrovilli bestehenden Bürstensaum ausgestattet. Der basale Pol ist über eine Basallamina mit dem darunter liegenden Gewebe verbunden. Epithelzellen besitzen zudem einen sogenannten Haftkomplex, der aus Zonula occludens (Tight junction), Zonula adhaerens und Desmosomen zusammensetzt ist. Dieser dient als physiko-chemische Barriere. Die Zellen eines Epithels liegen relativ dicht beieinander, sodass zahlreiche Kontakte zwischen den einzelnen Zellen bestehen. Der Interzellularraum ist dementsprechend klein und beinhaltet nur wenig Interzellularsubstanz.

Epithelzellen – Einteilung

Dadurch, dass Epithelzellen an vielen verschiedenen Stellen im Körper existieren, sind sie je nach Organ oft spezifisch differenziert. Man unterscheidet zunächst das Oberflächenepithel vom Drüsenepithel.

Oberflächenepithelien

Das Oberflächenepithel bildet die äußere Oberfläche des Menschen (Haut) sowie die innere Oberfläche von diversen Hohlorganen (zum Beispiel Speiseröhre). An der Haut fungiert es vor allem als Schutz vor schädlichen äußeren Einflüssen. Im Lumen von Hohlorganen wie dem Darm hat es zudem eine resorbierende Funktion. Durch den oben erwähnten Haftkomplex stellt es eine Barriere zwischen dem Organ und der äußeren Umwelt dar.

Drüsenepithelien

Beim Drüsenepithel handelt es sich um spezialisierte Epithelzellen, die die Sekretion von beispielsweise Enzymen oder Hormonen übernehmen. Man findet sie sowohl in exokrinen Drüsen, wo sie das Sekret über Drüsenkanäle nach außen abgeben (zum Beispiel in den Speicheldrüsen) als auch in endokrinen Drüsen, wo die sezernierte Substanz direkt ins Blut gelangt (zum Beispiel im Pankreas).

Epithelzellen – Arten

Eine weitere Möglichkeit der Untergliederung von Epithelzellen bietet die Anzahl der Zellschichten. Es gibt einschichtige und mehrschichtige Epithelien. Außerdem unterscheidet sich je Lokalisation des Epithels die Form der obersten Zellen.

Einschichtige Epithelien

Einschichtige Epithelien bestehen lediglich aus einer Zellschicht und werden deshalb auch als einfache Epithelien bezeichnet. Durch die Form der Zellen lassen sie sich weiter unterteilen:

• einschichtiges Plattenepithel: Diese Epithelzellen sind sehr dünn und weisen nur eine geringe Höhe auf. Aufgrund dieser Eigenschaft sind sie für den Gasaustausch (in den Alveolen der Lunge) oder für die glatte Auskleidung von inneren Oberflächen (in Gefäßen, Perikard oder Pleura) geeignet.
• einschichtiges isoprismatisches Epithel (auch kubisches Epithel genannt): Sie erinnern von ihrem Erscheinungsbild her an einen Würfel und befinden sich vor allem in stoffwechselaktiven Organen (Nierentubuli, Gallengänge, vorderes Linsenepithel, Amnionepithel). Sie übernehmen Transportaufgaben, in dem sie Stoffe sezernieren und resorbieren.
• einschichtiges hochprismatisches Epithel (auch Zylinderepithel genannt): Es handelt sich um hohe, langgestreckte Zellen, die ebenfalls eine Transport- sowie Barrierefunktion haben. Man findet sie zum Beispiel in der Magen– oder Darmschleimhaut.

Darüber hinaus zählen auch mehrreihige Epithelien zum einschichtigen Epithel, da dort ebenfalls alle Zellen mit der Basallamina verankert sind. Allerdings erreicht dabei nicht jede Zelle das Lumen. Niedrige Basalzellen dienen als Reserve für bereits untergegangene Zellen, während hochprismatische Zellen die eigentlichen Funktionen übernehmen. Mehrreihiges Epithel findet man zum Beispiel im Samenleiter, im Flimmerepithel der Luftröhre oder in den Nebenhodengängen.

Mehrschichtige Epithelien

Das mehrschichtige Epithel besteht aus vielen übereinander liegenden Zellschichten. Dabei sind lediglich die Zellen der basalen Schicht mit der Basallamina verankert. In dieser Schicht finden Zellteilungen statt, woraufhin die Zellen in die nächst höhere Schicht (Intermediärschicht) wandern und sich dort differenzieren. Nachdem die Differenzierung abgeschlossen ist, gelangen sie in die oberste Schicht (Superfizialschicht). Auch das mehrschichtige Epithel lässt sich anhand der verschiedenen Zellformen unterteilen:

• mehrschichtiges Plattenepithel: Dieses Epithel weist aufgrund seiner Bauweise eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen und physikalischen Einflüssen auf. Daher befindet es sich vor allem an Stellen, die einer dauerhaften mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Man unterscheidet zwischen unverhorntem und verhorntem mehrschichtigen Plattenepithel. Während ständig befeuchtete Regionen (wie die Mundhöhle oder die Speiseröhre) mit unverhorntem Plattenepithel ausgekleidet sind, bestehen Organe, die der Luft ausgesetzt sind (die Epidermis der Haut), aus verhorntem Plattenepithel. Letzteres bietet durch das Absterben und Verhornen der äußeren Zellschichten einen weiteren Schutzfaktor gegenüber äußeren Einflüssen.
• mehrschichtiges isoprismatisches Epithel: Man findet es zum Beispiel in Sekundärfollikeln des Ovars.
• mehrschichtiges hochprismatisches Epithel: Dieses Epithel kommt nur an wenigen Orten im Körper wie in der männlichen Harnröhre oder in den Hauptausführungsgängen der großen Speicheldrüsen vor.

Neben den bereits erwähnten Formen zählt auch das zweischichtige isoprismatische Epithel zu den mehrschichtigen Epithelien. Es kleidet die Ausführungsgänge von Schweißdrüsen aus.

Übergangsepithel

Das Übergangsepithel wird auch als Urothel bezeichnet und befindet sich in den Harnwegen (Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase). Es gilt als eine spezielle Form des mehrreihigen bis mehrschichtigen Epithels und ist darauf ausgelegt, sich an die verschiedenen Dehnungszustände in den harnableitenden Wegen (vor allem in der Harnblase) anzupassen. Die oberste Schicht des Urothels besteht aus großen und flachen Deckzellen, die auch “umbrella cells” genannt werden. Sie bilden die sogenannte Crusta, welche die Organe vor schädlichen Stoffen aus dem Urin schützt. Die Zellen der unteren Schichten sind iso- bis hochprismatisch und sehr stark miteinander verzahnt. Dadurch entstehen Reservefalten, die im gedehnten Zustand verstreichen und somit für eine hohe Flexibilität des Epithels sorgen.

Epithelzellen – Funktionen

Epithelzellen erfüllen wichtige Aufgaben im menschlichen Körper und sind an vielen physiologischen Prozessen beteiligt. Im Folgenden werden die Hauptaufgaben des Epithels aufgelistet und erklärt:

• Schutz: Epithelzellen schützen das jeweilige Organ vor mechanischen Einflüssen und vor dem Eindringen von mikrobiellen Organismen (Haut). Außerdem dichten sie innere Körperöffnungen ab, sodass zum Beispiel der Magen- und Darminhalt oder auch Urin nicht unkontrolliert in den Körper gelangt. Die Blut-Hirn-Schranke, die eine wichtige Rolle für den Schutz des Gehirns vor schädlichen Stoffen spielt, wird ebenfalls durch Epithelzellen gebildet (Kapillarendothel).
• Sekretion: Drüsenepithelzellen sind für sämtliche Sekretionsvorgänge im Körper verantwortlich. Sie befinden sich an zahlreichen Stellen im gesamten Körper wie im Darm (Becherzellen) oder in der Haut (Schweißdrüsen) und bilden teilweise sogar eigene Organe (Bauchspeicheldrüse, Ohrspeicheldrüse,…).
• Resorption: Epithelzellen sind in der Lage, Stoffe von apikal nach basal aufzunehmen. Diesen Vorgang nennt man Resorption und er findet zum Beispiel im Darm mit den aus der Nahrung stammenden Nährstoffen statt. Die Epithelzellen der resorbierenden Organe sind mit vielen Mikroplicae (Einfaltungen) oder Mikrovilli ausgestattet. Dadurch vergrößert sich deren Oberfläche, wodurch mehr Stoffe resorbiert werden können.
• Immunologische Aktivitäten: Das Epithel bildet oft die erste Barriere, die vor potenziell schädlichen Krankheitserregern schützt. Deshalb besitzen manche Epithelien wie zum Beispiel im Darm oder in den Atemwegen eine besonders hohe immunologische Aktivierungsfähigkeit.
• Transportfunktion: Einige Epithelzellen sind mit sogenannten Flimmerhärchen ausgestattet. Durch die Bewegung dieser Härchen können sie mikrobielle Organismen wie Bakterien aus dem Körper heraus transportieren (beispielsweise im Atemtrakt).
• Sinnesfunktion: Epithelzellen sind auch am Aufbau von Sinnesorganen beteiligt und befinden sich unter anderem in der Netzhaut des Auges, in den Haarzellen des Innenohrs oder in der Riechschleimhaut der Nase.