Endothel

Als Endothel (lat.: endothelium) bezeichnet man die zum Gefäßlumen hin gerichteten Zellen der innersten Wandschicht von Lymph- und Blutgefäßen (Intima). Unabhängig von ihrem je nach Gefäßart unterschiedlichen Aufbau sind alle Gefäße aus dem Herz-Kreislauf-System mit einer einzelligen Lage von Endothelzellen ausgekleidet.

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Letztendlich beträgt so das Gesamtgewicht aller Endothelzellen eines Durchschnittsmenschen 1 kg, die Anzahl der Endothelzellen eines menschlichen Körpers gut 10.000 Milliarden, die dabei mit dem Blut in Kontakt tretende Fläche 4.000 bis 7.000 m².^[1] Das alleine zeigt schon die Bedeutung des endothelialen Systems für den Gesamtorganismus.

Funktion

Das Endothel ist mehr als eine bloße Beschichtung der Gefäßwand und ist in einer Vielzahl verschiedenster physiologischer Prozesse eingebunden:

• es reguliert als Barriere den Stoffaustausch zwischen Gewebe und Blut
• es produziert für die Regulation des Blutdruckes wichtige Substanzen z. B. Stickstoffmonoxid (NO), welches der Regulation des Tonus (Spannungszustand) der Gefäßmuskulatur im Herz-Kreislauf-System dient.
• weiterhin beeinflusst es die Fließfähigkeit des Blutes, u. a. durch Hemmung und Aktivierung von Gerinnungsprozessen.
• das Endothel spielt auch eine wichtige Rolle bei Entzündungsvorgängen. Verschiedene körpereigene oder mikrobielle Substanzen können das Endothel lokal aktivieren. Diese Aktivierung führt dazu, dass bestimmte weiße Blutkörperchen wie z. B. neutrophile Granulozyten, Monozyten, Makrophagen und T-Zellen aus dem Blut an das Endothel binden und ihrerseits aktiviert werden. Die aktivierten Leukozyten wandern dann bei der Transmigration durch das Endothel in das darunterliegende Gewebe und helfen dort, Infektionen zu bekämpfen.
• die Sprossung neuer von bereits vorhandenen Blutgefäßen ausgehenden Gefäßen erfolgt ebenfalls durch Endothelzellen (Angiogenese)

Daher hat eine Funktionsstörung des Endothels (Endotheldysfunktion) stets gravierende pathologische Folgen. So wird eine Verletzung der Endothelzellschicht in der medizinischen Forschung als mögliche Ursache für die Bildung von Arteriosklerose vermutet ("Response to injury" Hypothese). Ein früher Marker der Endotheldysfunktion ist der Nachweis geringer Mengen von Albumin im Urin (Mikroalbuminurie).

Verschiedene Arten des Endothels

Es gibt drei grundsätzlich verschiedene Arten von Endothel: kontinuierliches, fenestriertes und diskontinuierliches Endothel. Die Durchlässigkeit für verschiedene Stoffe des Blutes der verschiedenen Endothelarten nimmt in der obigen Reihenfolge zu.

Kontinuierliches Endothel ist durch die Ausbildung von tight junctions in erster Näherung undurchlässig für im Blut gelöste Stoffe (ein Beispiel ist das Endothel der Blut-Hirn-Schranke). Der dennoch notwendige Stoffaustausch zwischen Gewebe und Blut wird strikt durch hochselektive Transportmechanismen kontrolliert.

Fenestriertes Endothel ist schon viel durchlässiger: auch größere Moleküle passieren die „Fenster“ (lat. Fenestra) im Endothel ohne Probleme. Diese Fenster sind im Durchmesser etwa 70 nm groß und besitzen - beim Menschen mit einer Ausnahme (Niere) - immer Diaphragmata (kann man sich als Speichen vorstellen), die die Durchlässigkeit für sehr große Moleküle und Zellen wieder ein bisschen einschränken. Diese Endothelart besitzt eine kontinuierliche Basalmembran) und kommt neben dem Nierenglomerulus in Darm und endokrinen Drüsen vor.

Diskontinuierliches Endothel ist sehr durchlässig, sogar Zellen können es passieren. Die Endothelzellen stehen zum Teil nicht in Kontakt zu einander, was große „Löcher“ in der Endothelwand zur Folge hat. Zusätzlich ist die Basalmembran teilweise oder komplett inexistent (ein Beispiel ist das Endothel der Leber).

Quellen

1. ↑ DFP-Allgemeinmedizin: Blutgerinnung. Paul Knöbl; Ärztemagazin Ausgabe 41/2006