Karakteristiske enterocytter, struktur, funktioner og sygdomme

den enterocyterne De er epithelceller i tyndtarmen, hvis vigtigste funktion er absorptionen af ​​næringsstoffer og deres transport til andre væv i kroppen. De deltager også som en del af den intestinale immunologiske barriere mod indtræden af ​​toksiner og patogener, fordi det er det område af kroppen, der er mest udsat for udefrakommende.

Disse celler udgør ca. 80% af epithelet i tyndtarmen. De er polariserede celler, med mange mikrovilli (penselgrænse) mod den apikale ende.

De stammer fra stamceller i tarmkrypterne. De er placeret i tyndtarmens villi og har kort varighed. Hos mennesker bliver tarmepitelet fuldstændigt fornyet hver fjerde til fem dage.

Når der er fejl i enterocytterne, kan der opstå forskellige medfødte sygdomme. De er konsekvensen af ​​problemer i transport af proteiner og i mobilisering og metabolisering af lipider. Ligeledes kan der forekomme fejl i immunsystemet i tarmbarrieren.

indeks

• 1 struktur
  • 1.1 Morfologi
• 2 Caracerísticas
  • 2.1 -Polariteten af ​​cellerne
  • 2.2-Brusningsfunktioner eller penselgrænse
  • 2.3 -Unioner mellem enterocytter
• 3 livscyklus
• 4 funktioner
  • 4.1 Absorption og transport af næringsstoffer
  • 4.2 Intestinal immunologisk barriere
• 5 sygdomme
  • 5.1 Sygdom ved optagelse af mikrovilli
  • 5.2 Trichohepatoenteric syndrom
  • 5.3 Retensionssygdom hos chylomicroner
  • 5.4 Enteropati i medfødt tuft
  • 5.5 Enterocitos og HIV
• 6 referencer

struktur

Betegnelsen enterocyt betyder "absorptionscelle" og blev først brugt af Booth i 1968.

Enterocytterne dannes som et næsten kontinuerligt lag spredt med andre mindre rigelige celletyper. Dette lag udgør tarmepitelet.

morfologi

De differentierede enterocytter er columnarceller, som har en ellipsoidskerne i den basale halvdel af cytoplasma. Mod den apikale ende af cellen forekommer der talrige diktyosomer.

De har rigelige mitokondrier, som optager ca. 13% af cytoplasmisk volumen.

Det mest fremtrædende træk ved enterocytterne er evaginationerne af plasmamembranen mod den apikale ende. Dette præsenterer et stort antal fremspring kendt som microvilli. De har en cylindrisk form og er arrangeret parallelt. Sættet med microvilli danner den såkaldte penselgrænse.

Mikrovilli på børskanten øger membranens overflade 15 til 40 gange. I mikrovilli er fordøjelsesenzymerne og dem der er ansvarlige for transport af stoffer.

caracerísticas

-Polariteten af ​​cellerne

Enterocytterne, som mange epithelceller, polariseres. De cellulære komponenter er fordelt mellem de forskellige domæner. Plasmemembranets sammensætning er forskellig i disse områder.

Cellerne har generelt tre domæner: apikal, lateral og basal. I hver af disse er der særlige lipider og proteiner. Hver af disse zoner opfylder en bestemt funktion.

I enterocyt er to domæner blevet differentieret:

• Apikale domæne: Det er placeret mod tarmens lumen. Microvilli præsenteres og specialiserer sig i næringsstofabsorption.
• Basolateralt domæne: placeret mod det indre væv. Plasmamembranen er specialiseret i transport af stoffer fra og til enterocyt.

-Kantfunktioner eller penselkantning

Penselgrænsen har den typiske struktur af plasmamembraner. Det udgøres af et lipid dobbeltlag forbundet med meget specifikke proteiner.

De enzymer, der er ansvarlige for fordøjelsen af ​​kulhydrater og proteiner, er forankret i børskanten. Også på dette område er enzymerne specialiseret i transport af stoffer.

Hver mikrovilli er ca. 1-2 μm lang og 100 μm i diameter. De har en særlig struktur dannet af:

Nucleus af microvilli

Hver microvillus indeholder et bundt af tyve actinfilamenter. Den basale del af filamentbunden danner roten, som forbinder til terminalnetværket. Derudover indeholder kernen to typer af polypeptider (fimbrin og villin).

Terminalnetværk

Den er dannet af en ring af actinfilamenter, der griber ind i forankringskrydsene mellem nabo-enterocytter. Derudover er vinculin (cytoskeletal protein) og myosin til stede blandt andre proteiner. Det danner den såkaldte fibrillar plade.

glycocup

Det er et lag der dækker mikrovilli. Det er sammensat af mucopolysaccharider produceret af enterocyt. De danner mikrofilamenter, der er knyttet til den yderste del af mikrovilli.

Det vurderes, at glycocalyxen deltager i terminalt fordøjelse af næringsstoffer, der er forbundet med tilstedeværelsen af ​​hydrolaser. Det deltager også i den immunologiske barrierefunktion i tarmepitelet.

-Forbindelser mellem enterocytter

De celler, der udgør tarmepitelet (der hovedsageligt udgør enterocytter) er forbundet sammen. Disse krydsninger forekommer gennem proteinkomplekser og giver epithelstrukturen integritet.

Fagforeningerne er klassificeret i tre funktionelle grupper:

Smalle kryds

De er intracellulære kryds i den apikale del. Dens funktion er at opretholde epitelbarriens integritet såvel som dens polaritet. Begræns bevægelsen af ​​ioner og luminale antigener mod det basolaterale domæne.

De er sammensat af fire familier af proteiner: occludiner, claudiner, tricellulin og adhæsionsmolekyler.

Forankring fagforeninger

De forbinder cytoskeletten fra naboceller såvel som den ekstracellulære matrix. De genererer meget modstandsdygtige strukturelle enheder.

Forbindelsen mellem de tilstødende celler udføres af adhæsionsmolekyler fra gruppen af ​​cadheriner og kateniner.

Kommunikation af fagforeninger

De tillader kommunikation mellem cytoplasmaer i naboceller, som forekommer gennem dannelsen af ​​kanaler, der passerer gennem membranerne.

Disse kanaler dannes af seks transmembrane proteiner fra connexins gruppen.

Livscyklus

Enterocytterne har en omtrentlig varighed på fem dage hos mennesker. I tilfælde af mus kan livscyklussen være to til fem dage.

Disse celler dannes i de såkaldte Lieberkün-krypter. Her præsenterer vi stamcellerne fra de forskellige celletyper, der danner tarmepitelet.

Stamcellerne er delt fire til seks gange. Efterfølgende begynder cellerne at bevæge sig ved tryk fra de andre celler i formationen.

I sin forskydning fra krypten til villmarkens apikale zone differentierer enterocyten sig selv. Det er blevet indikeret, at kontakten med de andre celler, interaktionen med hormoner og diætets sammensætning påvirker differentieringen.

Processen med differentiering samt forskydning til intestinal villi tager cirka to dage.

Efterfølgende begynder enterocytterne at blive eksfolieret. Cellerne mister de forskellige typer ledd. Derudover udsættes de for mekanisk tryk, indtil de løsnes, erstattes af nye celler.

funktioner

Hovedfunktionen af ​​enterocytter er absorptionen og transporten af ​​næringsstoffer til forskellige dele af kroppen. De deltager også aktivt i de immunologiske beskyttelsesfunktioner, der forekommer på tarmens niveau.

Absorption og transport af næringsstoffer

Næringsstoffer absorberet af enterocytterne kommer hovedsageligt fra maveforringelse. Disse celler kan imidlertid fordøje peptider og disaccharider på grund af tilstedeværelsen af ​​specifikke enzymer.

De fleste næringsstoffer i fordøjelseskanalen passerer gennem enterocytternes membran. Nogle molekyler som vand, ethanol og simple lipider mobiliseres ved koncentrationsgradienter. Andre såsom glucose og mere komplekse lipider mobiliseres af transportørproteiner.

I enterocytterne dannes de forskellige lipoproteiner, der transporterer triglycerider og kolesterol til forskellige væv. Blandt disse har vi chylomicrons, HDL og VDL.

Det jern, der kræves til syntese af forskellige proteiner, såsom hæmoglobin, inkorporeres af enterocytterne. Jernet træder ind i cellerne gennem en membrantransportør. Senere går det sammen med andre transportører, der tager det til blodet, hvor det bliver brugt.

Intestinal immunologisk barriere

Tarmepitelet danner en barriere mellem det indre og det ydre miljø på grund af strukturen dannet af de forskellige cellulære krydsninger. Denne barriere forhindrer passage af potentielt skadelige stoffer, såsom antigener, toksiner og forskellige patogener.

Enterocytterne skal opfylde den dobbelte funktion at absorbere næringsstoffer og forhindre passage af skadelige stoffer og organismer. Til dette er den apikale zone dækket af et lag af kulhydrater produceret af andre epitelceller kaldet calciformer. Det lader små molekyler passere forbi, men ikke de af stor størrelse.

På den anden side har glycocalyxen, der dækker børstereglen, mange negative ladninger, som forhindrer direkte kontakt mellem patogener med enterocytmembranen.

De har også evnen til at producere et immunrespons i nærvær af visse antigener.

Det er blevet observeret, at enterocytter kan producere vesikler i det apikale domæne, der har en stor mængde alkalisk phosphatase. Denne forbindelse hæmmer bakteriel vækst og reducerer bakteriens evne til at binde til enterocyten.

sygdomme

Når der er fejl i formationen eller strukturen af ​​enterocytterne, kan forskellige medfødte patologier præsenteres. Blandt disse har vi:

Sygdom med inklusion af mikrovilli

Det forekommer, når der i differentieringen af ​​enterocyt er atrofi i dannelsen af ​​penselgrænsen.

Symptomerne er vedvarende diarré, problemer med absorption af næringsstoffer og manglende udvikling. I 95% af tilfældene forekommer symptomerne i de første dage efter fødslen.

Trichohepatoenteric syndrom

Denne sygdom er forbundet med problemer i udviklingen af ​​tarmens villi og påvirker strukturen af ​​epitellaget.

Symptomerne er diarré, der ikke kan behandles i den første måned af livet. Derudover er der fejl i næringsabsorption og udvikling. Ansigtsdysmorfi, abnormiteter i hår og hud kan forekomme. Immunsystemet er også berørt.

Retensionssygdom hos chylomicroner

Chylomicroner (lipoproteiner, der er ansvarlige for transport af lipider) produceres ikke. I enterocytterne observeres store lipidvakuoler. Derudover forekommer partikler, der ligner chylomicroner, der ikke forlader membranens kanter.

Patienter har kronisk diarré, alvorlige problemer med lipidabsorption, udviklingsfejl og hypokolesterolemi.

Enteropati i medfødt tuft

Det er forbundet med atrofi i udviklingen af ​​intestinale villi, disorganisering af enterocytterne og tilstedeværelsen af ​​en art af plumes ved toppen af ​​villi..

Symptomer er vedvarende diarré umiddelbart efter fødslen. Tarmsystemet har ingen evne til at absorbere næringsstoffer, som skal gives til patienten intravenøst. Håret ser uld ud, og udviklingen såvel som immunsystemet påvirkes.

Enterocytter og HIV

Hos patienter, der er inficeret med HIV, kan der være problemer med absorption af næringsstoffer. I disse tilfælde er det mest synlige symptom steatorrhea (diarré med lipider i afføringen).

Det er blevet observeret, at hiv-viruset inficerer kryptalens stamceller hos disse patienter. På grund af dette påvirkes differentieringen af ​​enterocytter, som ikke er i stand til at opfylde deres funktion.

referencer

1. Hall, E (2013) Tyndtarm. I: Washabau R og M Day (eds) Hunder og kattehale-gastroenterologi). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan og C Halsted (1991) Human immunodeficiency virusinfektion af enterocytter og mononukleære celler i human jejuna mucosa. Gastroenterologi 100: 1521-1527.
3. Keller T og M Mooseker (1991) Enterocyt cytoskelet: dets struktur og funktion. Supplement 19: Håndbog om fysiologi. Mave-tarmsystemet, intestinal absorption og sekretion: 209-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman og S Jzendoorn (2016) Rolle af enterocytdefekter i patogenesen af ​​medfødte diarréforstyrrelser. Sygdomsmodeller og mekanismer 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E og C Alo (2015) Funktion tarmbarriere og dets involvering i fordøjelsessygdomme. Rev. Esp. Enferm. Dig. 101: 686-696.
6. Van der Flier L og H Clevers (2009) Stamceller, selvfornyelse og differentiering i tarmepitelet. Annu. Rev. Physiol. 71: 241-260.