Te komórki Panetha są komórki należące do jelita cienkiego. Znajdują się one w szczególności w kryptach Lieberkühna, niektórych gruczołach rurkowych znajdujących się w nabłonku wyściółki jelit, zanurzonych w blaszce właściwej.
Jelito cienkie odpowiada za trawienie pokarmu i wchłanianie produktów końcowych całego procesu trawienia. Ma trzy dobrze określone obszary: dwunastnicę, jelito czcze i jelito kręte.
Human Paneth cells (Źródło: en: Jpogi via Wikimedia Commons)
Jeśli obserwuje się przekrój poprzeczny tej rurki, można zobaczyć cztery znane warstwy, od wewnątrz na zewnątrz, jako błonę śluzową, blaszkę właściwą, podśluzówkową, mięśniówkę zewnętrzną i surowiczą; każdy o określonych cechach i funkcjach.
Błona śluzowa (najbardziej wewnętrzna warstwa) ma adaptacje, które pozwalają jej zwiększyć powierzchnię, te adaptacje składają się z obfitych fałdów i kosmków, które w konsekwencji zwiększają liczbę komórek zdolnych do wchłaniania składników odżywczych.
Te fałdy i kosmki są rozmieszczone w trzech warstwach, które tworzą błonę śluzową jelita zwaną (od wewnątrz) nabłonkiem, blaszką właściwą i błoną śluzową mięśni. Nabłonek pokrywa kosmki, blaszka właściwa reprezentuje tkankę łączną, a błona śluzowa mięśniowa jest warstwą mięśniową, która umożliwia skrócenie kosmków.
Warstwy jelita cienkiego (źródło: Boumphreyfr via Wikimedia Commons)
Główną funkcją komórek Panetha, zlokalizowanych w gruczołach znajdujących się w blaszce właściwej, jest wydzielanie substancji przeciwbakteryjnych, takich jak lizozym, dzięki czemu uczestniczą one we wrodzonym układzie obronnym.
cechy
Komórki Panetha zostały opisane przez G. Schwalbe i J. Paneth jako komórki nabłonkowe w kształcie piramidy, „kolumnowe”, znajdujące się na dnie krypt Lieberkühn, które są rurkowatymi gruczołami jelitowymi.
Reprezentatywny schemat światła jelita cienkiego z jego fałdami i kosmkami. Obserwuje się krypty lub gruczoły, miejsce, w którym znajdują się komórki Panetha (źródło: White Whale via Wikimedia Commons)
Dzielą te obudowy z czterema innymi typami komórek: komórkami absorpcji powierzchniowej, komórkami kubkowymi, komórkami regeneracyjnymi i komórkami SNED lub komórkami rozproszonego układu neuroendokrynnego.
Oprócz jelita cienkiego komórki Panetha można czasem znaleźć poza przewodem pokarmowym, na przykład w żołądku i okrężnicy, gdzie reagują na zmiany wywołane zapaleniem błony śluzowej.
Są to komórki wydzielnicze o długim okresie życia (ponad 20 dni). Stwierdzono, że występują one także w jelicie cienkim naczelnych, gryzoni, świń i koni, czyli u dużej liczby ssaków.
Pochodzenie embrionalne
Komórki Panetha pochodzą z multipotencjalnych komórek macierzystych, to znaczy dają początek różnym liniom komórkowym (enterocyty, komórki kubkowe i komórki enteroendokrynne). Te komórki macierzyste znajdują się na styku kosmków i krypt Lieberkühn.
Podczas swojego rozwoju i dojrzewania z komórek macierzystych, komórki Panetha migrują na dno gruczołu i wypełniają się ziarnistością cytozolową, która je charakteryzuje.
U ludzi komórki te pojawiają się po raz pierwszy w okrężnicy i jelicie cienkim po 13 tygodniach ciąży. Dopiero po 17 tygodniu są ograniczane do jelita cienkiego.
U noworodków ekspresja komórek Panetha jest bardzo niska, ale znacznie wzrasta wraz z wiekiem, dzięki działaniu niektórych rozpuszczalnych czynników, takich jak czynnik wzrostu naskórka.
cechy
Komórki Panetha, jak określono w licznych badaniach immunohistochemicznych, są zdolne do wydzielania dużych ilości tego, co w literaturze jest znane jako „białka lub peptydy przeciwdrobnoustrojowe”.
Ta zdolność komórek Panetha wprowadza je w ramy wrodzonego układu odpornościowego jelita cienkiego, ponieważ produkty ich wydzielania mają ważne konsekwencje dla zdrowia ludzi i innych ssaków.
Można uznać, że jelito cienkie jest stale zagrożone, ponieważ ma dużą powierzchnię, a jego liczne kosmki i krypty stanowią potencjalne miejsca inwazji mikroorganizmów, które mogą być patogenne.
Z kolei z uwagi na to, że okres półtrwania komórek wyściółki nabłonkowej jest bardzo krótki (zaledwie od 2 do 5 dni), nowe komórki, które zasiedlają nabłonek zasługują na stałą ochronę, jaką zapewniają czynniki przeciwdrobnoustrojowe wydzielane z krypt. przez Lieberkühn.
Znaczenie komórek Paneth we wrodzonej odporności jest bardziej znaczące, jeśli weźmie się pod uwagę dodatkowo, że światło jelita cienkiego jest obszarem bogatym w dużą ilość składników odżywczych, które docierają z pożywieniem, ale może być skażone bakteriami i innymi mikroorganizmy.
Cząsteczki przeciwbakteryjne komórek Panetha
Jak zobaczymy później, komórki Panetha charakteryzują się cytozolową obecnością dużych ziarnistości wydzielniczych, które są odpowiedzialne za uwalnianie rozpuszczalnych czynników przeciwdrobnoustrojowych wytwarzanych przez te komórki.
Niektóre z tych endogennych cząsteczek przeciwdrobnoustrojowych są identyczne z tymi, które znajdują się w ziarnistościach niektórych leukocytów i makrofagów. Jednak ustalono, że lizozym jest prawdopodobnie cząsteczką wytwarzaną w większej ilości.
Struktura białka lizozymu, białka przeciwdrobnoustrojowego wytwarzanego przez komórki Panetha (źródło: personel SciabaPDBsum w Europejskim Instytucie Bioinformatyki za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Ziarnistości wydzielnicze komórek Panetha wytwarzają również inne cząsteczki znane jako „defensyny” i wydzielniczą fosfolipazę A2, która jest silnym środkiem bakteriobójczym przeciwko bakteriom Gram-dodatnim.
Podobnie jak inne klasy cząsteczek i peptydów przeciwdrobnoustrojowych, funkcją tych cząsteczek jest przerwanie integralności błony drobnoustrojów, a tym samym osiągnięcie ich lizy.
Należy zauważyć, że wytwarzanie i uwalnianie wewnętrznej zawartości ziaren wydzielniczych jest procesem dość kontrolowanym, zarówno z wewnętrznego punktu widzenia komórek, które je wytwarzają, jak iz mikrośrodowiskowego punktu widzenia.
Histologia
Komórki Panetha są komórkami wyspecjalizowanymi w wydzielaniu (niektórzy autorzy określają je jako „zawodowe sekretarki”), aw kryptach Lieberkühn znajduje się średnio od 5 do 15 takich komórek.
Mają charakterystyczny kształt piramidy, a ich cytozol zawiera dobrze rozwinięty kompleks Golgiego, widoczną retikulum endoplazmatyczne i dużą liczbę mitochondriów.
Histologicznie wyróżnia je obecność ziarnistości wydzielniczych o znacznej wielkości w części szczytowej, bogatych w podstawowe peptydy i białka, z których część może być modyfikowana glikanami.
Te granulki są uwalniane do obszaru światła gruczołów w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak agoniści acetylocholinergiczni, bakteryjne produkty powierzchniowe i niektórzy agoniści receptorów Toll-podobnych.
Oprócz lizozymu, komórki Panetha syntetyzują i wydzielają również inne enzymy znane jako „defensyny” przez granulki cytozolowe, które pełnią podobne funkcje jak te pierwsze.
Bibliografia
- Bevins, CL (2004). Komórka Panetha i wrodzona odpowiedź immunologiczna. Current Opinion in Gastroenterology, 20 (6), 572–580.
- Bevins, CL i Salzman, NH (2011). Komórki Panetha, peptydy przeciwbakteryjne i utrzymanie homeostazy jelitowej. Nature Reviews Microbiology, 9 (5), 356–368.
- Clevers, HC i Bevins, CL (2013). Paneth Cells: Masters of the small intestinal crypts. Annual Review of Physiology, 75 (1), 289–311.
- Di Fiore, M. (1976). Atlas of Normal Histology (wyd. 2). Buenos Aires, Argentyna: El Ateneo Editorial.
- Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (wyd. 2). Filadelfia, Pensylwania: Lippincott Williams & Wilkins.
- Gartner, L. i Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (wyd. 2). Meksyk DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: Krajowa seria medyczna do niezależnych badań.
- Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (wyd. 4). Nowy Jork: Thieme.
- Ouellette, AJ (2010). Komórki Panetha i wrodzona odporność błony śluzowej. Current Opinion in Gastroenterology, 26 (6), 547–553.
- Porter, EM, Bevins, CL, Ghosh, D. i Ganz, T. (2002). Wielopłaszczyznowa komórka Paneth. Cellular and Molecular Life Sciences, 59 (1), 156–170.