Gefäßendothelien

Gefäßendothelien sind die einschichtige Zellschicht, die das Lumen aller Blutgefäße auskleidet. Sie trennt Blut von der Gefäßwand, gestaltet die Barrierefunktion und steuert den Austausch von Wasser, Elektrolyten und Zellen zwischen Blut und Gewebe. Gleichzeitig nehmen sie eine zentrale Rolle in der Regulation des Gefäßtonus und der Immunreaktion ein.

Aufbau und Organisation: In den meisten Gefäßen bilden Endothelzellen ein kontinuierliches Endothel; in Organen wie Nieren, Dünndarm oder Hypophyse kann es fenestriertes Endothel geben. Zwischenzellenverbindungen wie Tight Junctions und Adherens Junctions (VE-Cadherin) sichern die Barriere. Die Zelloberfläche trägt eine schützende Glycocalyx-Schicht, und eine Basalmembran liegt darunter.

Funktionen: Die Endothelfunktion steuert den Gefäßtonus durch Mediatoren wie NO (eNOS), Prostacyclin (PGI2) und Endothelin-1. Sie reguliert die Gefäßpermeabilität, bildet eine antithrombotische Oberfläche (Thrombomodulin, TFPI, PAI-1, tPA) und trägt zur Fibrinolyse bei. Zudem beteiligt sie sich an der Regulation des Blutflusses und der Gerinnung.

Im Kontext von Entzündung erhöhen Endothelzellen die Expression von Adhäsionsmolekülen wie E-Selektin, ICAM-1 und VCAM-1, was die Migration von Leukozyten aus dem Gefäß in das Gewebe ermöglicht.

Angiogenese und Pathologie: Endothelzellen reagieren auf Hypoxie und andere Reize durch VEGF und weitere Signale, was Gefäßneubildung ermöglicht (Angiogenese). Endotheliale Dysfunktion ist Kennzeichen vieler Erkrankungen wie Atherosklerose, Hypertonie, Diabetes mellitus und Entzündungen, wobei geringeres NO, erhöhte Permeabilität und veränderte Gerinnung auftreten können.