ANATOMIA MICROSCOPICA DEL FEGATO

Il fegato è ricoperto, ad eccezione dell'area nuda, da peritoneo viscerale, costituito da un monostrato di cellule epiteliali piatte detto mesotelio, sotteso da connettivo submesoteliale. Inferiormente al rivestimento peritoneale troviamo la vera e propria capsula dell'organo, formata principalmente da tessuto connettivo, nella quale decorrono vasi, nervi e linfatici. Essa è detta capsula di Glisson ed è strettamente adesa al parenchima epatico; a livello dell'ilo essa si approfonda per seguire le

diramazioni della triade portale (ramo vena porta, ramo arteria epatica, ramo biliare) delimitando gli spazi portali. Il parenchima del fegato è formato da epatociti disposti in cordoni epiteliali, formati da una fila di cellule e con una struttura non regolare (è detta infatti ghiandola cordonale o

labirintica). La ricerca di una unità morfofunzionale (più piccola unità autosufficiente di parenchima) nel fegato è molto complessa poiché si pongono diversi problemi: 1) una doppia afferenza vascolare (arteria epatica e vena porta), 2) un flusso vascolare opposto al flusso biliare, 3) una mancanza di setti connettivali chiaramente identificativi di unità strutturali quali lobi e lobuli. La struttura inizialmente identificata è quella del lobulo epatico. Un lobulo epatico è una struttura poligonale che in sezione tridimensionale assume la forma di un prisma del diametro di 1 mm e di larghezza 1.5-2 mm. Nell'uomo sono molto meno delimitabili rispetto ad altri animali poiché il connettivo non forma una trama regolare. La delimitazione del lobulo epatico è fatta unendo gli spazi portali (5/6) che circondano una

vena efferente, detta vena centrolobulare. La vena

centrolobulare è quindi il centro del lobulo epatico; da essa, con

andamento raggiato divergono verso la periferia numerosi cordoni di epatociti, inframmezzati a capillari dall'andamento tortuoso, detti sinusoidi epatici, i quali sboccano tutti nella vena centrolobulare. La parete della vena centrolobulare, che è

36 composta da un solo strato di cellule, appare perciò fortemente cribrata. Alla periferia del lobulo, nel punto di convergenza di tre o più di essi, il connettivo è addensato a formare una guaina intorno ad una triade portale. Si formano così gli spazi portali (o portobiliari di Kiernan). Fino alla periferia del lobulo decorrono, strettamente associate, una diramazione della vena porta e dell'arteria epatica, che a tale livello sono detti vasi peri e interlobulari; entrambi drenano nei capillari sinusoidi che riversano quindi tutto il sangue nella vena centrolobulare. Il flusso plasmatico epatico è fornito in rapporto di 3:1 rispettivamente dalla vena porta e dall’arteria epatica. I sinusoidi si trovano

interposti tra due circoli venosi (quello efferente epatico e quello afferente portale) e formano così una rete mirabile venosa, posta tra gli epatociti. Le vene centrolobulari confluiscono nelle vene sottolobulari che a loro volta, con successive diramazioni, formano le radici delle vene

sovraepatiche. Il sangue in questo schema ha quindi una direzione centripeta.

La bile è invece secreta dagli epatociti negli spazi che si formano fra due di essi, i canalicoli biliari, che formano una rete canalicolare all'interno del lobulo che drena la bile nei duttuli di Hering (dotti dotati di parete propria, formata da un particolare tipo di cellule: i colangiociti), e quindi riversata nei più grandi dotti biliari interlobulari. La circolazione della bile è quindi centrifuga.

I vasi linfatici non sono presenti all'interno del lobulo, i primi si trovano a livello degli spazi portali.

Successivamente si passò ad un'altra proposta di identificazione dell'unità funzionale del lobulo e si pose al centro di esso il canalicolo biliare, enfatizzando così la funzione esocrina del fegato. Si parla in questo caso di lobulo portale. La periferia di tale lobulo si ottiene congiungendo tra di loro tre vene centrolobulari (si forma però un esagono perché altri tre vertici sono altri tre spazi portali, al centro ce n'è comunque uno). In questo modello il sangue ha una direzione centrifuga (dallo spazio portale alla vena centro lobulare) mentre quella biliare ha direzione centripeta poiché lo spazio portale contiene il canalicolo biliare che è il centro del lobulo portale.

Una terza ipotesi di unità funzionale epatica è quella che pone al centro la microcircolazione ed è definito acino epatico. Strutturalmente esso ha forma romboidale e si tende tra due vene

centrolobulari con l'asse maggiore e tra due triadi portali con l'asse minore. In questo modo si prendono in esame le due vene centrolobulari alle quali drena un proprio sistema afferente (triade portale). Inoltre la struttura dell'acino ha permesso di risolvere tre distinte zone tra gli epatociti che compongono l'acino: gli epatociti della zona 1 sono quelli più vicini alla diramazione della vena porta, più "centrali", quelli della zona 2 sono intermedi e poi quelli della zona 3 sono più vicini alla vena centro lobulare. Più recentemente sono state sviluppate teoria su unità funzionali epatiche che sono sottoinsiemi del lobulo. Un esempio è il coleone (ovvero la porzione di lobulo comprendente

37 tutti gli epatociti drenati da un singolo duttulo di Hering). È poi stato scoperto che i sinusoidi epatici che drenano i vasi portali terminali tendono a disporsi con struttura a cono con la base portale e l'apice centrolobulare, si viene a formare così la subunità microcircolatoria epatica (HMS).

Queste due strutture tendono a sovrapporsi e ciò ha portato alla definizione del coleoepatone, la più piccola unità di epatociti autonomi funzionalmente sia dal punto di vista endocrino

(microcircolazione) sia esocrino (circolazione biliare).

ANATOMIA ULTRAMICROSCOPICA DEL FEGATO

Gli epatociti sono la popolazione preponderante del fegato, trovandosi, in numero di 100 miliardi, a formare l'80% della popolazione cellulare epatica. Hanno un aspetto poliedrico con 6 o più facce. Si dispongono in lamine monocellulari anastomizzate tra di loro che si interpongono ai sinusoidi. La struttura del singolo epatocita è molto peculiare. Essi infatti presentano una triplice polarità ovvero ogni cellula presenta tre domini distinti, situati in tre distinte porzioni della cellula:

• Dominio sinusoidale o polo vascolare: occupa la maggior parte della superficie cellulare (anche 70%). In questa zona la superficie cellulare è ricoperta da numerosi microvilli che si proiettano nello spazio al di sotto dell'endotelio in modo tale da poter comunicare con le fenestrature dello stesso (spazio perisinusoidale di Disse). Tali spazi non sono però limitati alla ragione

38 sottoendoteliale ma si estendono fra epatociti adiacenti che costituiscono i recessi perisinusoidali, sì viene a costituire così uno spazio continuo a livello del quale si realizzano intensi scambi tra il sangue e il polo vascolare degli epatociti. Il liquido che si viene a creare rientra parzialmente nel torrente circolatorio, mentre un'altra parte viene convogliata verso la periferia del lobulo scorrendo negli spazi di Disse, fino ad un'area, circoscritta da fibre collagene posta in prossimità della regione dello spazio portale, detta spazio di Mall. A tale livello il liquido, vero e proprio liquido

interstiziale, concorre alla formazione della linfa, poiché è a questo livello che compaiono i primi vasi linfatici a parete propria.

• Dominio canalicolare o polo biliare: costituisce fino al 15% della superficie cellulare e si trova a contatto con la superficie analoga dell'epatocita adiacente. Si presenta liscia e pianeggiante se non per una porzione incavata a doccia che, entrando in contatto con l'analoga porzione dell'epatocita adiacente delimita la parete del canalicolo biliare. La depressione della membrana che delimita il canalicolo è provvista di numerosi microvilli sporgenti nel lume, e risulta isolata dal resto della superficie cellulare per mezzo di giunzioni occludenti. A tale livello troviamo un citoplasma ricco di microfilamenti che assicurano una elevata contrattilità che permette di regolare il flusso, oltre che numerose proteine transmembrana responsabili del trasporto dei sali biliari e altro. Il canalicolo biliare ha un decorso tortuoso ed è ricco di microvilli; inoltre il suo diametro non è uniforme ma presenta numerose diramazioni che formano veri e propri collaterali del canalicolo. Il diametro del canalicolo infine aumenta avvicinandosi alla regione centrolobulare.

• Dominio laterale: si trova esteso tra il canalicolo biliare e il polo vascolare, occupando la restante parte di citoplasma, garantendo così che i due domini non possano comunicare tra di loro e possano quindi svolgere contemporaneamente funzioni di assorbimento e secrezione.

Risulta evidente che le superfici vascolari sono molto più ampie di quelle biliari e ciò rispecchia la maggiore attività assorbente rispetto alla attività secretoria.

Anche gli organelli cellulari presentano caratteristiche peculari:

• Citoscheletro: i microfilamenti di actina si localizzano maggiormente al polo biliare e sono coinvolti nella motilità dei canalicoli. I filamenti intermedi sono formati dall'isoforma K18 della cheratina (la K19 invece è caratteristica delle vie biliari). I microtubuli invece assicurano il movimento di proteine intracellulari.

• Nucleo: è molto grande e può anche essere polilobato, solo in fase di rigenerazione epatica la cellula entra in mitosi.

39 • Reticolo endoplasmatico: è molto esteso e largamente presente in tutte e due le sue forme (RER e REL). E' più esteso quello rugoso e quello liscio è presente maggiormente nella zona 3 rispetto alla zona 1 dell'acino. Svolge l'importate funzione di sintesi e secrezione delle VLDL nello spazio di Disse oltre che di numerose altre funzioni.

o Il reticolo endoplasmatico liscio si trova strettamente associato a granuli di glicogeno poiché sulla sua membrana troviamo gli enzimi chiave del processo della glicolisi, inoltre a livello del REL vengono convogliati i lipidi assorbiti dal polo vascolare. Alle membrane del REL sono quindi legati enzimi chiave nei processi di sintesi del colesterolo e degradazione lipidica. Il REL svolge inoltre anche un importante ruolo nella di detossificazione nei confronti di alcuni farmaci (es. barbiturici)

o Il reticolo endoplasmatico rugoso svolge la funzione di sintesi delle proteine plasmatiche prodotte dal fegato che vengono poi riversate nel sangue (es. albumina e fibrinogeno).

• Golgi: posto tra il RER e il polo biliare, partecipa alla sintesi delle VLDL e ai processi terminali della glicosilazione.

• Mitocondri: sono in numero variabile, più presenti nella zona 3 rispetto alla zona 1.

• Perossisomi e lisosomi: sono posti in vicinanza del polo biliare. Sono molto presenti ed attivi e il loro numero può aumentare durante i processi di rigenerazione epatica. Sono coinvolti nel

metabolismo dell'alcool ma anche nella regolazione della produzione della bile.

Nonostante la presenza di queste strutture sia uniforme a tutti gli epatociti, i quali potrebbero virtualmente svolgere tutti i compiti metabolici descritti, sembra che la posizione che occupa un epatocita all'interno dell'architettura del lobulo, ne influenzi l'attività. Gli epatociti più periferici sarebbero quelli metabolicamente più attivi mentre quelli più vicini alla vena centrolobulare avrebbero una più limitata attività metabolica anche se sembra più che altro che epatociti di zone diverse svolgano compiti diversi. Infatti, gli epatociti della zona periferica sembrano maggiormente coinvolti nei processi di metabolismo del glucosio, la formazione della bile e la sintesi di albumina e fibrinogeno. Negli epatociti della zona 2 invece è più attivo il metabolismo di sostanze estranee mentre infine negli epatociti centrali si svolgono per di più i processi di metabolismo dell'azoto e dell'urea. Tale variabilità sembra essere dovuta alla differenza di possibilità di assunzione di metaboliti da parte di epatociti di diverse zone, infatti i metaboliti sarebbero maggiormente accessibili agli epatociti della zona tre (periportali).

40 I colangiociti sono le cellule che formano la parete dei duttuli biliari (o di Hering), dotti di secondo ordine del sistema di drenaggio biliare, poiché rappresentano la continuazione dei canalicoli biliari e si trovano alla periferia del lobulo. Essi si uniscono agli epatociti che delimitano i canalicoli

mediante la giunzione duttulo-canalicolare. A seguire vari duttuli biliari drenano la bile verso lo spazio periportale dove si formano i dotti biliari interlobulari. I dotti interlobulari si trovano, insieme alle ramificazioni della vena porta, dell'arteria epatica, di linfatici e di nervi, nello spazio periportale, rivestiti da abbondante connettivo. Essi confluiscono a formare dotti di calibro sempre maggiore fino a che non formano i dotti epatici destro e sinistro (che drenano gli omonimi lobi epatici). Una classificazione può essere fatta in base al diametro dei dotti ed è solitamente fatta in base al diametro degli stessi. Distinguiamo infatti: i duttuli (ø=15µm), dotti interlobulari (ø=15- 100), dotti settali, zonali, segmentali e grandi dotti (ø=800µm). Questi ultimi, a livello dell'ilo, andranno a costituire poi le vie biliari extraepatiche. I colangiociti variano nella loro forma a seconda del tipo di dotto che vanno a costituire. Nei duttuli di Hering i colangiociti sono circa tre- quattro per duttulo, sono cellule epiteliali cubiche, basofile e poggiano su una sottile membrana basale. Nei dotti biliari interlobulari di piccolo calibro, i colangiociti formano uno strato continuo di cellule cilindriche, con citoplasma basofilo e nucleo in posizione basale. Nei dotti biliari

interlobulari di medio calibro, i colangiociti formano uno strato continuo di cellule cilindriche alte e con microvilli alla superficie apicale. La membrana basale esterna riceve molte fibre elastiche e anche qualche fibra muscolare. Nei dotti biliari interlobulari di grosso calibro, i colangiociti

formano uno strato continuo di cellule cilindriche, possono avere inframmezzati elementi cellulari a secrezione mucosa, inoltre l'epitelio può introflettersi in ghiandole a secrezione mucosa, tubulari o alveolari semplici.

I sinusoidi rappresentano la ramificazione terminale della vena porta. A livello degli ultimi ordini terminali essa presenta una modalità di divisione piuttosto costante. Vene preterminali danno origine a circa undici rami ad essi perpendicolari, corrispondenti alle vene degli spazi portali, dette vene interlobulari o terminali. A loro volta esse si risolvono in rami perpendicolari al loro decorso: i sinusoidi. Essi hanno una lunghezza media tra i 200 e i 400µm con un diametro di circa 10µm, sono leggermente più stretti e più frequentemente anastomizzati a livello periferico piuttosto che vicino alla vena centrolobulare. Le ramificazioni dell'arteria epatica invece, a livello terminale, formano un plesso arterioso intorno ai dotti biliari, fino a livello dei dotti interlobulari di piccolo calibro (dello spazio portale). Esso termina poi confluendo nei sinusoidi epatici attraverso piccole venule. Altre ramificazioni interne dell'arteria epatica sono invece per lo stroma dello spazio portale.

41 La struttura del sinusoide è caratterizzata da quattro elementi:

• Una parete costituita da cellule endoteliali appiattite che sporgono nel lume solo con la porzione nucleare. La parete è però discontinua per la presenza di pori e fenestrature di piccolo calibro. Le cellule endoteliali presentano pochi mitocondri, un piccolo Golgi e qualche membrana di RE. • Una superficie luminale nella quale troviamo rare vescicole di pinocitosi e pochi microvilli, e che guarda verso un lume ampio.

• Un decorso molto tortuoso (sinuoso, da cui il nome).

• Una membrana basale atipica, in quanto fortemente discontinua o addirittura assente. Il sinusoide è avvolto infatti da rare fibre collagene che si continuano con il connettivo dello spazio portobiliare. L'assenza di membrana basale e la presenza dei pori, facilita e aumenta lo scambio di metaboliti tra epatociti e sinusoidi. Tali scambi avvengono con l'interposizione di uno spazio, che separa appunto i sinusoidi dagli epatociti, lo spazio perisinusoidale di Disse, dove troviamo le fibre collagene e dove il plasma ha accesso prima di relazionarsi con il dominio vascolare degli epatociti e dove, viceversa, epatociti riversano i loro prodotti di secrezione. Recenti studi hanno messo in relazione la posizione dei sinusoidi all'interno del lobulo e le sue caratteristiche strutturali. Sinusoidi che si trovano nella zona 3 (pericentrale) sono più numerosi e grandi, con un maggior numero sia di pori (in gruppi) che di fenestrature (isolate). Al contrario nella zona 1 decresce il numero e il calibro dei sinusoidi e la loro parete si fa più continua. Questo dimostra come a livello della zona 1 vengano più facilmente assorbiti i metaboliti mentre nella zona 3 la maggiore distensione del sinusoide serve a creare il gradiente pressorio che favorisce il flusso ematico in direzione dalla periferia al centro.

Le cellule di Kupffer rappresentano una popolazione cellulare presente all'interno dei sinusoidi, in rapporto con la superficie endoteliale. Si tratta di cellule ad elevata attività fagocitaria, per questo vengono classificate come facenti parte del sistema dei monociti/macrofagi. La loro funzione è principalmente di difesa. Derivano da precursori midollari di tipo monoblastico e solo una volta arrivati a livello dei sinusoidi epatici esse acquisiscono il loro fenotipo caratteristico.

Le cellule di Ito (o cellule stellate, o lipociti) si trovano nello spazio subendoteliale perivascolare (fuori dal sinusoide quindi). Si tratta di cellule triangolari con scarso citoplasma, povero di

organelli, che si trovano per la maggior parte nelle zone 1 e 2 del lobulo. Esse hanno la caratteristica di accumulare nel citoplasma lipidi e sostanze liposolubili (come la vitamina A) con funzione trofica per gli epatociti, inoltre sono responsabili della produzione della matrice di sostegno degli epatociti. In condizioni patologiche la loro attività secernente può aumentare, provocando eventi di

42 fibrosi epatica. Data la loro posizione e la loro funzionalità esse possono essere considerate come periciti.

Le pit cell si trovano associate alla parete sinusoidale, presentano nel loro citoplasma granuli elettrondensi. Esse appartengono al sistema dei linfociti granulari e sono linfociti NK.

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