Характерні ентероцити, структура, функції і захворювання

The ентероцити Вони є епітеліальними клітинами тонкої кишки, основною функцією яких є поглинання поживних речовин та їх транспортування до інших тканин організму. Вони також беруть участь як частина кишкового імунологічного бар'єру проти надходження токсинів і патогенів, оскільки це область організму, найбільш піддана зовнішньому впливу.

Ці клітини становлять приблизно 80% епітелію в тонкому кишечнику. Вони являють собою поляризовані клітини, з численними мікроворсинками (щітковий кордон) до апікального кінця.

Вони походять з стовбурових клітин в кишкових криптах. Вони розташовані в ворсинках тонкої кишки і мають коротку тривалість. У людини епітелій кишечника повністю оновлюється кожні чотири-п'ять днів.

При наявності дефектів ентероцитів можуть виникати різні вроджені захворювання. Вони є наслідком проблем у транспортуванні білків і в мобілізації і метаболізмі ліпідів. Так само помилки можуть виникати в імунній системі кишкового бар'єру.

Індекс

• 1 Структура
  • 1.1 Морфологія
• 2 Caracerísticas
  • 2.1 -Полярність клітин
  • 2.2 -Вісобливість або межі щітки
  • 2.3 -В'єднання між ентероцитами
• 3 Життєвий цикл
• 4 Функції
  • 4.1. Поглинання та транспортування поживних речовин
  • 4.2. Імунологічний бар'єр кишечника
• 5 Хвороби
  • 5.1 Хвороба включення мікроворсинок
  • 5.2 Трихогепатоентернічний синдром
  • 5.3 Ретенційне захворювання хіломікронів
  • 5.4 Ентеропатія при вродженому пучку
  • 5.5 Ентероцити і ВІЛ
• 6 Посилання

Структура

Термін ентероцит означає "поглинаючу клітку" і вперше був використаний Бутом в 1968 році.

Ентероцити утворюються у вигляді майже безперервного шару, що перемішується з іншими менш великими типами клітин. Цей шар утворює епітелій кишечника.

Морфологія

Диференційовані ентероцити є стовпчиковими клітинами, які мають еліпсоїдальне ядро ​​в базальній половині цитоплазми. До верхівкового кінця клітини зустрічаються численні диктиосоми.

Вони мають рясні мітохондрії, які займають приблизно 13% цитоплазматичного об'єму.

Найбільш помітною особливістю ентероцитів є виведення плазматичної мембрани в бік апікального кінця. Це являє собою велику кількість проекцій, відомих як мікроворсинки. Вони мають циліндричну форму і розташовані паралельно. Набір мікроворсинок утворює так званий пензликовий кордон.

Мікроворсинки краю щітки збільшують поверхню мембрани в 15 - 40 разів. У мікроворсинках розташовані травні ферменти і ті, що відповідають за транспортування речовин.

Caracerísticas

-Полярність клітин

Ентероцити, як і багато епітеліальні клітини, поляризовані. Клітинні компоненти розподілені між різними доменами. Склад плазматичної мембрани відрізняється в цих областях.

Клітини зазвичай мають три домени: апікальний, латеральний і базальний. У кожному з них є окремі ліпіди і білки. Кожна з цих зон виконує певну функцію.

У ентероцитах виділено два домени:

• Апікальний домен: розташований у напрямку до просвіту кишки. Мікроворсинки представлені і спеціалізуються на всмоктуванні поживних речовин.
• Базолатеральний домен: розташований у напрямку до внутрішніх тканин. Плазматична мембрана спеціалізується на транспортуванні речовин з ентероцитів.

-Крайові особливості або окантовка щітки

Кордон щітки має типову структуру плазматичних мембран. Вона складається з ліпідного бішару, пов'язаного з дуже специфічними білками.

Ферменти, що відповідають за перетравлення вуглеводів і білків, прикріплюються до краю щітки. Також у цій галузі знаходяться ферменти, що спеціалізуються на транспортуванні речовин.

Кожна з мікроворсинок має довжину приблизно 1-2 мкм і діаметр 100 мкм. Вони мають певну структуру, утворену:

Ядро мікроворсинок

Кожна мікроворсинка містить пучок з двадцяти актинових ниток. Базальна частина пучка ниток утворює корінь, який з'єднується з кінцевою мережею. Крім того, ядро ​​містить два типи поліпептидів (fimbrine і villin).

Мережа терміналів

Вона утворена кільцем актинових філаментів, які втручаються в якірні зв'язки між сусідніми ентероцитами. Крім того, між іншими білками присутні вінкулін (цитоскелетний білок) і міозин. Він утворює так звану фібрилярну пластину.

Глюкокалікс

Це шар, який охоплює мікроворсинки. Вона складається з мукополісахаридів, що продукуються ентероцитами. Вони утворюють мікрофіламенти, які прикріплені до зовнішньої частини мікроворсинок.

Вважається, що глікокалікс бере участь у термінальному перетравленні поживних речовин, пов'язаних з наявністю гідролаз. Він також бере участь у імунологічній бар'єрній функції кишкового епітелію.

-Переходи між ентероцитами

Клітини, що утворюють епітелій кишечника (утворюють переважно ентероцити), з'єднуються між собою. Ці переходи відбуваються через білкові комплекси і дають епітелію структурну цілісність.

Профспілки класифікувалися на три функціональні групи:

Вузькі переходи

Це внутрішньоклітинні переходи в апікальної частини. Його функція полягає в підтримці цілісності епітеліального бар'єру, а також його полярності. Обмежують рух іонів і просвітлюють антигени у бік базилотерального домену.

Вони складаються з чотирьох сімейств білків: окклюдин, клаудин, трицеллюлін і адгезійних молекул.

Якірні спілки

Вони з'єднують цитоскелет сусідніх клітин, а також позаклітинний матрикс. Вони створюють дуже стійкі структурні одиниці.

Об'єднання між сусідніми клітинами здійснюється за допомогою адгезійних молекул групи кадгеринов і катенінів.

Спілкування профспілок

Вони дозволяють здійснювати зв'язок між цитоплазмами сусідніх клітин, що відбувається через утворення каналів, що проходять через мембрани.

Ці канали утворені шістьма трансмембранними білками з групи коннексинов.

Життєвий цикл

Ентероцити мають приблизну тривалість у людини протягом п'яти днів. У випадку мишей, життєвий цикл може становити від двох до п'яти днів.

Ці клітини формуються в так званих криптах Ліберкюна. Тут ми представляємо стовбурові клітини різних типів клітин, які утворюють епітелій кишечника.

Стовбурові клітини діляться в чотири-шість разів. Згодом клітини починають рухатися тиском інших клітин у формуванні.

При зміщенні з крипти в апікальну зону ворсинки ентероцит диференціюється. Було зазначено, що контакт з іншими клітинами, взаємодія з гормонами і склад дієти впливають на диференціацію.

Процес диференціювання, а також зміщення до кишкових ворсинок триває приблизно два дні.

Згодом ентероцити починають відшаровуватися. Клітини втрачають різні типи суглобів. Крім того, вони піддаються механічному тиску, поки вони не від'єднаються, замінюючись новими осередками.

Функції

Основною функцією ентероцитів є всмоктування і транспортування поживних речовин до різних частин тіла. Також вони беруть активну участь у функціях імунологічної захисту, які відбуваються на рівні кишечника.

Поглинання та транспортування поживних речовин

Поживні речовини, що поглинаються ентероцитами, надходять головним чином від деградації шлунка. Однак ці клітини можуть перетравлювати пептиди і дисахариди за рахунок присутності специфічних ферментів.

Більшість поживних речовин у травному тракті проходять через мембрану ентероцитів. Деякі молекули, такі як вода, етанол і прості ліпіди, мобілізуються градієнтами концентрації. Інші, такі як глюкоза і більш складні ліпіди, мобілізуються транспортерними білками.

У ентероцитах утворюються різні ліпопротеїни, які транспортують тригліцериди і холестерин до різних тканин. Серед них хіломікрони, HDL і VDL.

Залізо, необхідне для синтезу різних білків, таких як гемоглобін, включено ентероцитами. Залізо надходить у клітини через мембранний транспортер. Пізніше він приєднується до інших транспортерів, які приймають його в кров, де він буде використовуватися.

Кишковий імунологічний бар'єр

Епітелій кишечника утворює бар'єр між внутрішнім і зовнішнім середовищем через структуру, що утворюється різними клітинними переходами. Цей бар'єр запобігає проходженню потенційно шкідливих речовин, таких як антигени, токсини та різні патогени.

Ентероцити повинні виконувати подвійну функцію поглинання поживних речовин і запобігання проходженню шкідливих речовин і організмів. Для цього апікальна зона покрита шаром вуглеводів, що виробляються іншими епітеліальними клітинами, які називаються кальциформами. Це дозволяє проходити малі молекули, але не великі.

З іншого боку, глікокалікс, який охоплює межі щітки, має багато негативних зарядів, які перешкоджають безпосередньому контакту патогенів з мембраною ентероцитів.

Вони також мають здатність виробляти імунну відповідь у присутності певних антигенів.

Було виявлено, що ентероцити можуть продукувати везикули в апікальному домені, які мають велику кількість лужної фосфатази. Ця сполука інгібує ріст бактерій і знижує здатність бактерій зв'язуватися з ентероцитами.

Захворювання

При виникненні помилок у формуванні або структурі ентероцитів можуть бути представлені різні вроджені патології. Серед них:

Хвороба включення мікроворсинок

Це відбувається, коли в диференціації ентероцитів спостерігається атрофія у формуванні кордону щітки.

Симптомами є стійка діарея, проблеми в поглинанні поживних речовин і недостатність розвитку. У 95% випадків симптоми з'являються в перші дні після народження.

Трихогепатоентернічний синдром

Це захворювання пов'язане з проблемами в розвитку ворсинок кишечника і впливає на структуру епітеліального шару \ t.

Симптоми діареї не піддаються лікуванню в перший місяць життя. Крім того, існують невдачі в поглинанні та розвитку поживних речовин. Може виникнути дисморфізм обличчя, аномалії волосся та шкіри. Імунна система також постраждала.

Утримування хвороби хіломікронів

Хіломікрони (ліпопротеїни, відповідальні за транспортування ліпідів) не виробляються. У ентероцитах спостерігаються великі ліпідні вакуолі. Крім того, з'являються частки, схожі на хіломікрони, які не залишають країв мембрани.

Пацієнти мають хронічну діарею, серйозні проблеми з абсорбцією ліпідів, недостатністю розвитку та гіпохолестеринемією..

Ентеропатія при вродженому пучку

Це пов'язано з атрофією в розвитку ворсинок кишечника, дезорганізацією ентероцитів і наявністю виду шлейфів на верхівці ворсинок..

Симптомами є стійка діарея відразу після народження. Кишечник не має здатності поглинати поживні речовини, які необхідно давати пацієнту внутрішньовенно. Волосся виглядає шерстисто, а розвиток, а також імунна система страждають.

Ентероцити і ВІЛ

У пацієнтів, інфікованих ВІЛ, можуть виникнути проблеми в поглинанні поживних речовин. У цих випадках найбільш очевидним симптомом є стеаторея (діарея з ліпідами в стільці)..

Було відмічено, що у цих пацієнтів вірус ВІЛ інфікує стовбурові клітини крипти. Через це впливає диференціація ентероцитів, які не здатні виконувати свою функцію.

Список літератури

1. Hall, E (2013) Тонка кишка. У: Washabau R і M Day (eds) собачий і котячий гастроентеролог). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan і C Halsted (1991) Імунодефіцитний вірус інфекції ентероцитів і мононуклеарних клітин в слизовій оболонці людини. Гастроентерологія 100: 1521-1527.
3. Келлер Т і М. Музєкер (1991) Ентероцитарний цитоскелет: його структура і функція. Додаток 19: Довідник з фізіології. Шлунково-кишковий тракт, поглинання кишечника і секреція: 209-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman та S Jzendoorn (2016) Роль дефектів ентероцитів у патогенезі вроджених діарейних розладів. Моделі та механізми захворювання 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E та C Alo (2015) Функція кишкового бар'єру та його залучення до захворювань травлення. Esp. Dig. 101: 686-696.
6. Ван дер Флієр L і H Clevers (2009) Стовбурові клітини, самовідновлення та диференціація в кишковому епітелії. Анну. Rev. Physiol. 71: 241-260.