Epithelgewebe: Anatomie und Funktion

Ohne Epithelgewebe wäre der Organismus äußeren Bedingungen, wie Temperatur, Strahlung oder Keimen, hilflos ausgesetzt.

Folgender Artikel beschreibt den Aufbau und zeigt die essentiellen Funktionen des Epithels auf.

Epithelgewebe – Definition

Das Epithelgewebe (kurz: Epithel) zählt zu den vier Grundgewebearten, zu denen außerdem noch das Muskel-, Nerven, und Bindegewebe gehören. Es handelt sich um Zellverbände, welche Oberflächen bedecken und auskleiden und dabei unterschiedlichste Funktionen erfüllen.

Epithelgewebe – Aufbau

Epithelzellen weisen einen polaren Bau auf und es können apikale Pole von basalen Polen unterschieden werden. Der apikale Pol zeigt in Richtung der Oberfläche, der basale Pol in Richtung der Basalmembran. Letztere ist eine Struktur unter anderem aus Proteinen, die Epithelzellen basal verankert und sie vom Bindegewebe abgrenzt. Sie kann ultrastrukturell in die Basallamina und die Lamina fibroreticularis unterteilt werden. Dabei dient eher die Basallamina der Verankerung der Zellen.

Eine weitere Gemeinsamkeit aller Epithelien ist, dass ihre Zellen über Zell-Zell-Kontakte miteinander verbunden sind. Das dient größtenteils der Abdichtung des Gewebes nach außen, aber auch der Kompaktheit des Gewebes. Zu ihren Vertretern zählen vor allem Tight junctions, die Zonula adhaerens und die Desmosomen. Zusammen bilden sie den Schlussleistenkomplex (junktionaler Komplex).

Viele Epithelzellen weisen sogenannte Oberflächendifferenzierungen auf, welche sich am apikalen Pol der Zelle befinden. So sind zum Beispiel viele, kleine Mikrovilli an der Oberfläche von Darmzellen zu finden, was dort in der Gesamtheit als Bürstensaum bezeichnet wird. Diese kleinen, länglichen Ausstülpungen des Zytoplasmas dienen der Oberflächenvergrößerung der Zelle und vergrößern so auch die Fläche, an der im Darm beispielsweise Nährstoffe resorbiert werden können. Das Oberflächenepithel der Luftröhre ist mit länglichen flimmernden Kinozilien besetzt, die aufgrund ihrer beweglichen Proteine immer in eine Richtung schlagen, nämlich aus der Luftröhre heraus. Das dient dem Transport von Keimen und kleinen Fremdkörpern, wie Staub, aus den unteren Atemwegen.

Epithelgewebe – Klassifizierung

Eine grobere Unterscheidung wird anhand der Lage und Funktion des Gewebes getroffen: Das Drüsenepithel als Teil des Drüsengewebes und das Oberflächenepithel, welches aufgrund verschiedener Anordnungen der Zellen im Verband nochmals unterteilt wird in:

• Einschichtiges Epithel
• Mehrreihiges Epithel
• Mehrschichtiges Epithel
• Übergangsepithel (Urothel)

Einschichtiges Epithel

Das einschichtige Plattenepithel ist ein Zellverband aus sehr flachen Zellkörpern, die fest über Zell-Zell-Kontakte miteinander verbunden sind. Sie kleiden zum Beispiel die Lungenalveolen oder, als Sonderform das Endothel, die Blutgefäße des Körpers aus. Besonders in diesen Strukturen spielt die Dünne des Gewebes eine wichtige Rolle, da hier die Diffusionsstrecke so klein wie möglich gehalten werden soll, um einen schnellen Stofftransport über die Barrieren zu ermöglichen.

Ein weiterer Vertreter ist das einschichtig prismatische Epithel. Die Zellleibe dieses Verbands sind entweder kubisch, also würfelförmig, oder hochprismatisch, also eher säulenartig, gebaut. Sie kommen typischerweise im Magen, Darm oder Eileiter vor.

Mehrreihiges Epithel

Im Unterschied zum inschichtigen Epithel, sind diese Zellen alle unterschiedlich hoch. Jedoch haben sie alle stets Kontakt zur Basalmembran. Es kommt beispielsweise in der Luftröhre oder im Samenleiter vor.

Mehrschichtiges Epithel

Die mehrschichtigen Epithelgewebe können auch als prismatisches oder plattes Epithel auftreten. Letzteres liegt im Körper sowohl mit, als auch ohne Verhornung vor. Bei dieser verhornten Schicht handelt es sich um abgestorbene, kernlose Zellen unterer Schichten (Korneozyten), deren innere Strukturfilamente zu Keratin werden, einem sehr festen Material. Der gesamte Aufbau von innen nach außen gliedert sich in vier Schichten:

• Stratum basale
• Stratum spinosum
• Stratum granulosum
• Stratum corneum (verhornter Teil)

Neue Zellen entstehen im Stratum basale durch Zellteilung, welche dann in höhere Schichten aufsteigen. Die Epidermis der Haut ist ein typischer Vertreter des verhornten mehrschichtigen Plattenepithels.

Unverhornte mehrschichtige Plattenepithelien zeigen mikroskopisch einen anderen Schichtaufbau von innen nach außen:

• Stratum basale
• Stratum parabasale
• Stratum intermedium
• Stratum superficiale

Man findet es unter anderem in der Speiseröhre und an der Wand der Vagina.

Übergangsepithel (Urothel)

Das Urothel ist eine Sonderform, da man es eigentlich ausschließlich in den ableitenden Harnwegen findet. Es ähnelt vom Aufbau her den mehrschichtigen Epithelien, wobei die oberste Schicht von großen, formbaren Deckzellen gebildet, die aufgrund ihrer Form auch als Umbrella Cells bezeichnet werden. Sie können je nach Füllung der Harnblase ihre Form verändern und spielen eine wichtige Rolle bei der Durchlässigkeit gegenüber des Harns, da sie sehr eng miteinander über Zell-Zell-Kontakte verbunden sind.

Drüsenepithel

Es lassen sich extraepithelialen von intraepithelialen Drüsen unterscheiden. Becherzellen gehören zu den intraepithelialen Drüsen und sitzen vereinzelt oder gruppiert in den oberflächlichen Schichten des Epithels. Dort sezernieren sie Muzine, die wichtige Bestandteile im Schleim sind. So schützt beispielsweise die Magenschleimhaut das Magenepithel vor der Säure.

Extraepitheliale Drüsen bilden Endstücke, die in Ausführungsgänge münden und bestehen in der Regel aus einschichtigen Zellverbänden. Anhand der Architektur dieser Endstücke lassen sich drei Grundformen unterscheiden:

• Tubolös (schlauchförmig)
• Azinös (beerenförmig)
• Alveolär (bläschenförmig)

Einige Drüsengewebe besitzen Myoepithelzellen, die durch Kontraktion die Austriebung des Sekrets unterstützen.

Weitere Epithelien

Das Sinnesepithel gehört zu den Sinnesorganen und ist zum Beispiel im Innenohr oder in der Haut in Form von Merkel-Zellen zu finden.

Epithelgewebe – Funktion

Eine der wichtigsten Funktionen des Epithels ist der Schutz vor äußeren Einflüssen. Das wird vor allem bei der Haut ersichtlich. Dabei geht es sowohl um physikalische Reize, als auch um biologische, wie Keime die eindringen wollen.

Des Weiteren bildet das Epithel eine Diffusionsbarriere. Das heißt, dass nicht alle Stoffe dürfen und sollen das Gewebe durchdringen, da sie vielleicht Schaden anrichten könnten. Allerdings sollen lebenswichtige Moleküle, wie zum Beispiel Sauerstoff oder Glukose, unbedingt tiefer gelegene Zellen erreichen. Das ist eng verbunden mit der Resorptionsfunktion. Am deutlichsten wird das bei Betrachtung des Darmepithels. Seine Zellen vergrößern extra ihre Oberfläche, um Nährstoffe aufzunehmen und dem Körper verfügbar zu machen.

Verschiedene Sinneszellen bilden Epithelien oder sind Teil von Epithelien und leiten wahrgenommene Reize zur Weiterverarbeitung an das Zentrale Nervensystem.

Drüsenepithelien produzieren verschiedenste Stoffe und sezernieren diese dann auch. Meistens werden diese dann über Ausführungsgänge nach außen geleitet. Es werden seröse von mukösen Drüsen unterschieden. Seröse Sekrete sind eher dünn und reich an Proteinen, wohingegen muköse Sekrete zäh sind und viele Muzine enthalten.

Erkrankungen des Epithels

Epithelien können von zahlreichen Erkrankungen betroffen sein und sind dann in ihrer Funktion gestört.

Metaplasie beschreibt die Umwandlung eines Gewebetyps in einen anderen und betrifft vor allem Epithelgewebe. So wandelt sich zum Beispiel bei einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung das Zylinderepithel in mehrschichtiges Plattenepithel um. Nach Metaplasien ist das Risiko der Entwicklung eines Karzinoms erhöht.

Folgen bei Störungen des Drüsenepithels zeigen sich bei der Mukoviszidose. Ihr zugrunde liegt eine Genmutation von Kanälen der sezernierenden Drüsenzellen. Dieser verantwortet beim Gesunden den Transport von Chlorid-Ionen und Flüssigkeit ins Lumen der Drüsen. Bei einem Defekt wird das sezernierte Sekret folglich viel zäher und führt zum vermehrten Stau von Sekret in den Ausführungsgängen. Das hat insbesondere Folgen in der Lunge und Bauchspeicheldrüse.