La vesícula biliar se compone de tres capas: la mucosa, la muscular y la adventicia. La mucosa consta de epitelio superficial y lámina propia, y se proyecta hacia la luz en forma de pliegues que son más prominentes cuando la vesícula está contraída. El epitelio superficial posee células columnares con citoplasma eosinófilo y núcleos basales. Desde el punto de vista estructural, estas células muestran características propias de las células absorbentes con microvellosidades luminales, espacios basolaterales interdigitantes y complejos de unión apicales. Las células basales se encuentran en contacto con la membrana basal y quizá constituyan las células estaminales (regenerativas) de este epitelio. Como en el resto de la mucosa digestiva, entre las células epiteliales hay linfocitos T. En la región del cuello hay glándulas tubuloalveolares que constan de células columnares ricas en moco. Es poco común hallar estas glándulas en el resto de la vesícula.
Los constituyentes de la lámina propia son tejido conectivo laxo, nervios, vasos sanguíneos y linfáticos, así como muy escasas células inflamatorias como linfocitos, células plasmáticas productoras de IgA, células cebadas y macrófagos. La lámina propia consta también de fibras colágenas y elásticas.
. La cara abdominal de la vesícula tiene un revestimiento de serosa. Los conductos biliares pequeños (canales de Luschka) están en el lecho vesical, así como otros conductos biliares accesorios de mayor tamaño, los que al ser seccionados de manera inadvertida durante la colecistectomía causan biliperitoneo.
La mucosa de los conductos biliares extrahepáticos contiene asimismo pequeños pliegues longitudinales. Las células predominantes en la mucosa son semejantes a las células columnares de la vesícula biliar.
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