Die Funktion der Magenschleimhaut liegt hauptsächlich in der Sekretion von Magensaft. Zudem werden in ihr Hormone und Mediatorstoffe gebildet, die verschiedene Körperfunktionen beeinflussen.
Das Wichtigste verständlich
| Die Magenschleimhaut ist in den verschiedenen Anteilen des Magens unterschiedlich aufgebaut und hat auch unterschiedliche Funktionen. Im oberen Anteil, dem Fundus, wird Magensaft mit Säure und Enzymen zur Eiweißverdauung produziert, im unteren Teil wird das Hormon Gastrin gebildet, welches über das Blut die Fundusschleimhaut zur Produktion des Magensafts anregt, wenn eine Verdauung von Nahrung einsetzen soll.
Die Verdauungsenzyme bewirken eine Vorverdauung der Nahrung zu Chymus durch Denaturierung der aufgenommenen Proteine. Die Säure (Salzsäure) bewirkt die Einstellung des optimalen Arbeitsmilieus (pH-Werts) für das Verdauungsenzym Pepsin. Alle Anteile des Magens bilden Schleim und alkalisches Bikarbonat. Der Schleim dient dazu, die 0,6 bis 0,9 mm dicke, empfindliche Schleimhaut vor den potenziell selbstauflösenden (autolytischen) Einflüssen des sauren und enzymatisch aktiven Magensafts zu schützen. Durch die Bikarbonat-Sekretion der Epithelzellen wird im Schleim ein pH-Gradient von luminal pH 2 bis epithelial pH 7 gebildet, sodass die Zellen in ph-neutralem Milieu liegen. Das Oberflächenepithel der Magenschleimhaut wird ca. alle 5 Tage komplett ersetzt, während dies bei den Drüsen Jahre dauert. Beide Zellarten regenerieren sich aus Zellen des Drüsenhalses mit starker mitotischer Aktivität. Die Säure des Magensafts übt auch die Funktion aus, potenzielle Krankheitserreger unschädlich zu machen 1. |
Histologie
Das schleimproduzierende Oberflächenepithel besteht aus einschichtig hochprismatischen, PAS-positiven Zellen, die mit Tight-Junctions verbunden sind. Pro mm2 Oberfläche münden ca. 100 Foveolae gastricae (Magengruben), die in die Magendrüsen führen. Diese dürfen in normaler Schleimhaut die Lamina propria nicht überschreiten.
Pars cardiaca
Charkteristisch sind
– Foveolae : Drüsentubuli = 1 : 1
– stark verzweigte Drüsenendstücke
– Schleim- und wahrscheinlich Lysozymproduktion
Fundus und Corpus
Charakteristisch sind
– Foveolae : Drüsentubuli = 1 : 4
– lange unverzweigte Drüsen
Schleimzellen
Neben dem Oberflächenepithel produzieren auch die Isthmus- und die Nebenzellen im Drüsenzervix pH-neutralen Schleim aus hochmolekularen Glykoproteinen mit vielen Aminozuckern. Die Sekretion erfolgt kontinuierlich.
Belegzellen
Lage: Pars principalis der Drüsen (auch Parietalzellen genannt)
Zellmorphologisch kennzeichnend sind intrazelluläre Canaliculi zur apikalen Oberflächenvergrößerung, viele Mitochondrien (daher eosinophil, ATP-Gewinnung für die Protonenpumpen) und ein ausgeprägter Golgi-Apparat.
Funktion: Salzsäure-Produktion
Die HCl-Produktion erfolgt nicht kontinuierlich, sondern ist mit der Verdauung und Nahrungsaufnahme assoziiert. Die Aktivierung der Belegzelle führt innerhalb von 10min schon zu ersten morphologischen Veränderungen: zytoplasmatische Tubulovesikel fusionieren mit der Membran der intrazellulären Canaliculi und integrieren so die H+/K+-ATPase in die Zellmembran.
Ein neutraler pH-Wert ist für alle Zellfunktionen obligat, daher darf die Salzsäure selbst erst ausserhalb der Zelle enstehen. Die H+/K+-ATPase befördert nun unter ATP-Verbrauch das durch die Karboanhydrase intrazellulär entstandene H+ ins Magenlumen, ein Kaliumion wird aufgrund der Elektroneutraliät aufgenommen. Das Nebenprodukt der Karboanhydrase-Reaktion, HCO3- wird basolateral ins Blut abgegeben. Im Antiportmechanismus gelangt ein Chlorid-Ion in die Zelle und diffundiert von dort aus weiter ins Magenlumen. Die Verbindung des Protons und Chloridions ergibt die Salzsäure im Magen. Es wird so eine ein Million fache H+-Konzentrierung gegenüber dem Blut erreicht!
Stimulation der HCl-Produktion:
- Acetylcholin (Nervus vagus über Repeptor M3)
- Gastrin (G-Zellen der Pars pylorica)
- Histamin (parakrin aus enterochromaffinen Zellen über Rezeptor H2)
Die Säureproduktion kann durch H2-Antagonisten oder Protonenpumpenblocker gehemmt werden.
Intrinsic-Faktor
Nach der Bindung des Vitamin B12 an das R-Protein im Speichel (Magensaftresistenz) und der Spaltung durch Pankreasenzyme im oberen Duodenum, bildet der von den Belegzellen gebildete Intrinic-Faktor einen Komplex mit Vit. B12. So wird es nicht durch Proteolyse im proximalen Dünndarm geschädigt und kann dann im terminalen Ileum resorbiert werden. Im Blut wird es an Transcobalamin gebunden transportiert und z. T. in der Leber gespeichert.
Bei einem Mangel an Intrinsicfaktir entwickelt sich eine perniziöse Anämie (hyperchrome makrozytäre Anämie).
Hauptzellen
Lage: Pars principalis der Drüsen
Hauptzellen sind sekretorisch stark aktiv (viele Sekretgranula, raues ER, Golgi-Apparat), Produktion von Pepsinogen (wird im sauren Magenmilieu zur Endoprotease Pepsin aktiviert) und können auch Lipase produzieren, was nur beim Säugling zur Hydrolye des Michfetts von Bedeutung ist.
Enterochromaffine Zellen
Lage: Pars principalis der Drüsen
Pars pylorica
Foveolae : Drüsentubuli = 3 : 1
Lange Foveolae, stark verzweigte tubuläre Drüsen.
G-Zellen
G-Zellen prouzieren Gastrin: Es stimuliert enterochromaffine und Beleg-Zellen im Fundus des Magens. Ihre Funktion ist in der gastralen Phase der Verdauung von vorrangiger Bedeutung für die Bildung von saurem Magensaft. Ihre Stimulation erfolgt durch
- Acetylcholin (Nervus vagus),
- Dehnung des Antrums,
- pH im Antrum < 3.
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Verweise
Weiteres
- Pathogens. 2022 Jul 8;11(7):781. DOI: 10.3390/pathogens11070781[↩]