Histologie und Biochemie

Alle Magendrüsen sind tubulär gebaut. Ein langer "Schlauch" führt in die Tiefe der Drüse. In einer Fundusdrüse findet man Hauptzellen, die Pepsinogen bilden (die Vorstufe des Enzyms Pepsin, das erst im Zusammenwirken mit HCl aktiviert wird), Beleg- oder Parietalzellen, die HCl sezernieren, und nahe der Schleimhautoberfläche die Halszellen, die Schleim und Bikarbonat absondern. Weil die chemische Hemmung der HCl-Sekretion eine der Therapiestrategien bei Magengeschwüren ist, möchte ich auf die Sekretion näher eingehen.

Wie alle Drüsenzellen sind die Belegzellen genau organisiert, um ihre Aufgabe zu erfüllen. In der apikalen (lumenseitigen, zum Drüsenausgang hin gerichteten; sozusagen oben) Membran der Belegzellen befindet sich eine ATPase, ein ATP-spaltendes Enzym, das H +-Ionen zum Mageninnern schleust. Dies ist energieabhängig, weil dieser Transporter gegen ein starkes Konzentrationsgefälle arbeitet. Der pH-Wert im Magen kann unter 1 sinken, der pH-Wert des Blutes wird streng reguliert über 7 gehalten.

Damit die elektrische Neutralität bei diesem Transport erhalten bleibt (also nicht noch dafür Energie gebraucht wird), tauscht diese ATPase H+-Ionen gegen K +-Ionen. Gleichzeitig gibt es in dieser Membran offene Kanäle, durch die K+ und Cl- mit dem Konzentrationsgefälle, also ohne Energieverbrauch, treten können.

Die H+-Ionen werden von der Carboanhydrase gebildet. Dieses Enzym kommt in fast allen Zellen vor. Im Blut gehört es zum wichtigsten Puffersystem, das den pH-Wert konstant im optimalen Bereich halten soll, dem Bicarbonatpuffer.

Die Carboanhydrase (CA) katalysiert die Bildung von H20 und CO2 aus H+ und HCO3-. Oder, wie hier, dem umgekehrten Weg - in den Belegzellen der Magendrüsen liefert sie H+-Ionen für die Verdauung. (Durch die ständige Ausschleusung der H+-Ionen in das Magenlumen kann die chemische Reaktion keinen Gleichgewichtszustand erreichen. Sie läuft stets weiter.)

Das in dieser Reaktion gleichzeitig anfallende HCO3- wird durch einen Transporter in der Zellmembran gegen Cl-getauscht. Cl- diffundiert 'freiwillig' in das Magenlumen, sozusagen abgestoßen vom negativen Membranpotential des Zellinneren und elektrisch angezogen von den positiv geladenen H+ -Ionen im Mageninnern.

Belegzellen weisen viele Kanälchen auf, deren Wände der lumenseitigen (apikalen) Zellmembran weitgehend gleichen. In ihnen ist ebenfalls die H+-K+-ATPase, die die Säure-Ionen ins Mageninnere bringt. Die Säuresekretion wird reguliert, indem diese Kanälchen mit der lumenseitigen Membran verschmelzen und die Oberfläche der Zelle vergrößern.

Belegzellen bilden neben Salzsäure auch den Intrinsic factor, der für die Aufnahme von Vit. B12 im Ileum notwendig ist. Dieses Vitamin ist für Bildung von Hämoglobin nötig. Wenn es fehlt, kann es zur Perniziösen Anämie kommen.

Die Hauptzellen am Grund der Fundusdrüse bilden Pepsinogen. Es wird in der Zelle in Granula gespeichert und bei Bedarf abgegeben.

Die Neben- oder Halszellen sezernieren den Schleim, der die Magenschleimhaut vor der aggressiven Säure im Mageninneren schützen soll, und Bicarbonat, das die Säure neutralisiert. (H+ und HCO3-> H2O und CO2) Auch die Oberflächenzellen bilden diesen "Magenschleim", der aus zähen Mukopolysacchariden besteht. Sie widerstehen der aggressiven Säure besonders. Von Pepsin werden sie ebenfalls nicht angegriffen.

Trotz der Schutzeinrichtungen leben Magenzellen nicht lange, nicht länger als sechs Tage unter den üblichen Umständen. Physiologisch werden alle Zellen im Verdauungstrakt sehr schnell ersetzt.