Endothelzellen: Funktion und Lage

Endothelzellen sind die innerste Zellschicht innerhalb der Blutgefäße. Sie kommen besonders mit Leukozyten in Kontakt und bestimmen maßgeblich darüber, wo Leukozyten die Blutgefäße zur Bekämpfung von Infekten verlassen können. Welche wichtigen Aufgaben Endothelzellen sonst noch haben und wie sie aufgebaut sind, beschreibt dieser Artikel.

Endothelzellen – Definition

Endothelzellen sind die Zellen, die im Verband die Blut- und Lymphgefäße an der Innenseite auskleiden und diese vom Blut bzw. der Lymphe abgrenzen. Diese Schicht wird entsprechend als Endothel bezeichnet.

Endothelzellen – Aufgabe und Funktion

Die miteinander verbundenen Endothelzellen bilden an der Innenseite der Blutgefäße eine Barriere zwischen dem Gefäßinhalt und der Gefäßwand. Sie verhindern somit einen unkontrollierten Übertritt von Flüssigkeit, aber auch von Zellen, Molekülen und Krankheitserregern in das angrenzende Gewebe bzw. aus diesem in das Blut.

Gleichzeitig regulieren sie den Transport verschiedener Nährstoffe und Proteinstrukturen, die sie wahlweise passieren lassen (Diffusion durch die Endothelzelle) oder aktiv aufnehmen und durch den Zellkörper durchschleusen.

Endothelzellen unterbinden die spontane Entstehung von Blutgerinnseln, die das Gefäßinnere verstopfen könnten. Hierzu produzieren sie Substanzen, die das Anheften von Blutgerinnungszellen (Thrombozyten) verhindern, und solche, die ein entstehendes Blutgerinnsel wieder auflösen.

Darüber hinaus reagieren Endothelzellen auf einen erhöhten Druck im Gefäßinneren, wie er bei Bluthochdruck entsteht, indem sie Stickstoffmonoxid freisetzen. Dieses hat eine gefäßerweiternde Wirkung, was zur Blutdrucksenkung beiträgt.

Bei Entzündungen und Infektionen im umliegenden Gewebe setzen Endothelzellen an ihrer Oberfläche Proteine frei, die weiße Blutkörperchen (Abwehrzellen) an den Ort der Entzündung locken und dort binden. So kann eine Immunreaktion eingeleitet werden, die den Prozess möglichst schnell unter Kontrolle bringt.

Endothelzellen – Aufbau und Lage

Endothelzellen sind flache oder kubische Zellen, die der Gefäßauskleidung dienen. Sie lagern sich in einer einzigen Schicht aneinander, die in vielen Fällen einer Basalmembran aus Bindegewebe aufliegt. Je nach Gewebeart gibt es lückenlos verbundenes Endothel, gefenstertes Endothel mit kleinen Durchlässen oder diskontinuierliches Endothel mit Lücken zwischen den einzelnen Zellen.

Für den Durchtritt derjenigen Stoffe, die nicht durch die Zelle hindurch diffundieren können, existieren an der Oberfläche der Endothelzellen Kanäle, Transportproteine und Pumpen. Außerdem sitzt auf dem Endothel eine Glykokalyx auf. Diese Schicht aus Zuckerresten unterstützt die Bildung eines chemischen Gradienten zwischen den Zellen und dem Blut, der für die Barrierefunktion und den Stoffaustausch zwischen Gefäßinhalt und Gewebe unerlässlich ist.

Endothelzellen Auge

Endothelzellen an der Rückseite der Hornhaut leiten Wasser aus dieser hinaus, damit die Hornhaut möglichst dünn bleibt und das Sehen nicht beeinträchtigt wird. Kommt es zu einer Schädigung einzelner Endothelzellen, so müssen sich die Nachbarzellen verbreitern, um die entstandene Lücke zu schließen. Dies geht jedoch mit einer Funktionsbeeinträchtigung einher und beeinträchtigt auf Dauer das Sehvermögen.

Endothelzellen Leber

Leberendothelzellen sind nicht überall fest miteinander verbunden. Sie bilden teilweise große Lücken aus, die von einzelnen Zellen durchquert werden können. Dies ist wichtig, damit die von der Leber gebildeten Proteine hindurch gelangen können.

Endothelzellen Niere

In der Niere findet die Blutfilterung statt, bei der Urin entsteht und Schadstoffe aus dem Körper geleitet werden. Damit diese Prozesse regelrecht ablaufen können, muss das Endothel die entsprechenden Moleküle passieren lassen. Dies erfolgt durch kleine „Fenster“ in den Endothelzellen. Es handelt sich somit um „fenestriertes“ Endothel.

Endothelzellen Gehirn

Im Bereich des Gehirns liegen die Endothelzellen einer dünnen Basalmembran auf. Sie helfen bei der Ausbildung der Blut-Hirn-Schranke, die Gehirn und Blutkreislauf strikt voneinander trennt.