ENTEROCITAI: YPATYBĖS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, LIGOS - BIOLOGIJA - 2024

Kad enterocitais yra epitelio ląstelės plonosiose žarnose, kurio pagrindinė funkcija maistinių medžiagų absorbcija ir transporto į kitas kūno audinių. Jie taip pat dalyvauja žarnyno imunologiniame barjere nuo toksinų ir patogenų patekimo, nes tai yra kūno sritis, labiausiai paveikta išorės.

Šios ląstelės sudaro apie 80% plonosios žarnos epitelio. Jos yra poliarizuotos ląstelės, turinčios daugybę mikrovidurių (šepetėlio kraštinė) link viršūninio galo.

Enterocito schema. Boumfrio išvestinis darbas: „Miguelferig“, naudojantis „Wikimedia Commons“

Jie kilę iš kamieninių ląstelių žarnyno kriptoje. Jie yra plonojoje žarnoje ir yra trumpalaikiai. Žmonėms žarnyno epitelis visiškai atnaujinamas kas keturias penkias dienas.

Kai yra enterocitų defektų, gali atsirasti įvairių įgimtų ligų. Jie yra baltymų transportavimo, lipidų mobilizacijos ir metabolizmo problemų padarinys. Taip pat klaidos gali atsirasti imuninėje žarnyno barjero sistemoje.

Struktūra

Terminas enterocitai reiškia „absorbcijos ląstelę“ ir pirmą kartą Booth jį panaudojo 1968 m.

Enterocitai susidaro kaip beveik ištisinis sluoksnis, susikertantis su kitais mažiau gausiais ląstelių tipais. Šis sluoksnis sudaro žarnyno epitelį.

Morfologija

Diferencijuoti enterocitai yra stulpelinės ląstelės, kurių citoplazmos bazinėje dalyje yra elipsoidinis branduolys. Viršūnės ląstelės gale atsiranda daugybė dicitozomų.

Juose gausu mitochondrijų, kurios užima maždaug 13% citoplazmos tūrio.

Ryškiausia enterocitų savybė yra plazmos membranos evakacija viršūninio galo link. Joje yra daugybė projekcijų, žinomų kaip „microvilli“. Jie turi cilindro formą ir yra išdėstyti lygiagrečiai. Mikrobangų rinkinys sudaro vadinamąją šepetėlio kraštą.

Šepetėlio kraštinės mikrovilniai padidina membranos paviršiaus plotą 15–40 kartų. Virškinimo fermentai ir tie, kurie atsakingi už medžiagų pernešimą, yra mikrovilyje.

Charakteristikos

-Ląstelių poliškumas

Enterocitai, kaip ir daugelis epitelio ląstelių, yra poliarizuoti. Ląsteliniai komponentai yra paskirstyti tarp skirtingų sričių. Šiose vietose plazmos membranos sudėtis skiriasi.

Ląstelės paprastai turi tris domenus: viršūninį, šoninį ir bazinį. Kiekviename iš jų yra tam tikrų lipidų ir baltymų. Kiekviena iš šių zonų atlieka tam tikrą funkciją.

Enterocituose buvo atskirti du domenai:

• Viršūninis domenas : jis yra žarnyno lūpų link. „Microvilli“ yra išskirtiniai ir specializuojasi maisto medžiagų įsisavinime.
• Bazolateralinis domenas : nukreiptas į vidinius audinius. Plazminės membranos specializacija yra medžiagų transportavimas į ir iš enterocitų.

-Kraštinės ar šepetėlio briaunos

Šepetėlio kraštas turi būdingą plazminių membranų struktūrą. Jį sudaro lipidų dvisluoksnis sluoksnis, susijęs su labai specifiniais baltymais.

Fermentai, atsakingi už angliavandenių ir baltymų virškinimą, yra pritvirtinti prie šepetėlio krašto. Taip pat šioje srityje fermentai specializuojasi medžiagų transportavimui.

Kiekvienas iš mikrotraumų yra maždaug 1–2 μm ilgio ir 100 μm skersmens. Jie turi tam tikrą struktūrą, kurią sudaro:

Mikrovinio branduolys

Kiekviename mikrovilnyje yra dvidešimt aktino gijų pluošto. Pagrindinė gijų pluošto dalis sudaro šaknį, jungiančią su gnybtų tinklu. Be to, branduolyje yra dviejų tipų polipeptidai (fimbrinas ir vilinas).

Terminalas tinklas

Jį sudaro aktino gijų žiedas, įsiterpiantis į tvirtinimo jungtis tarp kaimyninių enterocitų. Be to, tarp kitų baltymų yra vinkulino (citoskeleto baltymo) ir miozino. Tai sudaro vadinamąją pluoštinę plokštelę.

Glikokaliksas

Tai yra sluoksnis, dengiantis mikrovilnius. Jį sudaro mukopolisaharidai, kuriuos gamina enterocitai. Jie sudaro mikrofilamentus, kurie yra pritvirtinti prie atokiausios mikrovilnių dalies.

Manoma, kad glikokaliksas galutinai skaido maistines medžiagas, susijusias su hidrolazių buvimu. Jis taip pat dalyvauja žarnyno epitelio imuninės barjerinės funkcijos veikime.

-Jungtys tarp enterocitų

Ląstelės, sudarančios žarnyno epitelį (sudarytos daugiausia iš enterocitų), yra sujungtos. Šios jungtys įvyksta per baltymų kompleksus ir suteikia epiteliui struktūrinį vientisumą.

Jungtys suskirstytos į tris funkcines grupes:

Tvirtos sankryžos

Jie yra tarpląstelinės sankryžos viršūninėje dalyje. Jos funkcija yra išlaikyti epitelio barjero vientisumą, taip pat jo poliškumą. Jie riboja jonų ir šviesiųjų antigenų judėjimą bazolateralinio domeno link.

Jie yra sudaryti iš keturių baltymų šeimų: oklludinų, claudinų, tricelulino ir adhezijos molekulių.

Inkaro jungtys

Jie jungia kaimyninių ląstelių citoskeletas, taip pat tarpląstelinę matricą. Jie sukuria labai atsparius struktūrinius vienetus.

Susivienijimą tarp gretimų ląstelių sukuria adhezijos molekulės iš kadherino ir katenino grupės.

Bendradarbiaujančios sąjungos

Jie leidžia susisiekti tarp kaimyninių ląstelių citoplazmų, kurios susidaro per kanalus, kertančius membranas.

Šie kanalai yra sudaryti iš šešių transmembraninių baltymų iš junginių grupės.

Gyvenimo ciklas

Enterocitai žmogaus organizme trunka maždaug penkias dienas. Pelių gyvenimo ciklas gali būti nuo dviejų iki penkių dienų.

Šios ląstelės susiformuoja vadinamosiose Lieberkün kriptose. Čia pateikiamos skirtingų tipų kamieninės ląstelės, sudarančios žarnyno epitelį.

Kamieninės ląstelės dalijasi nuo keturių iki šešių kartų. Vėliau ląstelės pradeda judėti veikdamos slėgį iš kitų ląstelių.

Judėdamas iš kriptos į viršūninę virpėjimo zoną, enterocitas pamažu diferencijuojasi. Įrodyta, kad kontaktas su kitomis ląstelėmis, sąveika su hormonais ir dietos sudėtis daro įtaką diferenciacijai.

Diferenciacijos procesas, taip pat judėjimas į žarnyną, trunka maždaug dvi dienas.

Vėliau enterocitai pradeda pleiskanoti. Ląstelės praranda įvairių rūšių sankryžas. Be to, jie yra veikiami mechaninio slėgio, kol jie atsiskiria, pakeičiant naujais elementais.

funkcijos

Enterocitų pagrindinė funkcija yra absorbuoti ir pernešti maistines medžiagas į skirtingas kūno dalis. Taip pat jie aktyviai dalyvauja imuninės apsaugos funkcijose, kurios atsiranda žarnyne.

Maistinių medžiagų įsisavinimas ir transportavimas

Maistinės medžiagos, kurias absorbuoja enterocitai, daugiausia gaunamos suskaidžius skrandį. Tačiau šios ląstelės gali virškinti peptidus ir disacharidus dėl specifinių fermentų buvimo.

Didžioji dalis virškinamojo trakto maistinių medžiagų patenka per enterocitų membraną. Kai kurios molekulės, tokios kaip vanduo, etanolis ir paprasti lipidai, juda per koncentracijos gradientus. Kiti, tokie kaip gliukozė ir sudėtingesni lipidai, yra mobilizuojami pernešančių baltymų.

Enterocituose susidaro skirtingi lipoproteinai, kurie transportuoja trigliceridus ir cholesterolį į skirtingus audinius. Tarp jų turime chilomikronus, HDL ir VDL.

Įvairių baltymų, tokių kaip hemoglobinas, sintezei reikalingos geležies pasisavina enterocitai. Geležis patenka į ląsteles per membranos nešiklį. Vėliau jis prisijungia prie kitų pervežėjų, kurie nešioja jį į kraują, kur jis bus naudojamas.

Žarnyno imuninis barjeras

Žarnyno epitelis sudaro barjerą tarp vidinės ir išorinės aplinkos dėl struktūros, suformuotos skirtingų ląstelių sandūrų. Šis barjeras neleidžia praeiti potencialiai kenksmingoms medžiagoms, tokioms kaip antigenai, toksinai ir įvairūs patogenai.

Enterocitai turi atlikti dvigubą funkciją - absorbuoti maistines medžiagas ir užkirsti kelią kenksmingų medžiagų ir organizmų pratekėjimui. Tam viršūninę sritį dengia angliavandenių sluoksnis, kurį gamina kitos epitelio ląstelės, vadinamos taurėmis. Tai leidžia praeiti mažoms molekulėms, bet ne didelėms.

Kita vertus, glikokaliksas, kuris linija šepetėlio kraštą, turi daug neigiamų krūvių, kurie neleidžia tiesioginiam patogenų kontaktui su enterocitų membrana.

Jie taip pat turi galimybę sukelti imuninį atsaką, kai yra tam tikrų antigenų.

Nustatyta, kad enterocitai gamina viršūninėje srityje pūsleles, turinčias daug šarminės fosfatazės. Šis junginys slopina bakterijų augimą ir mažina bakterijų gebėjimą jungtis prie enterocitų.

Ligos

Kai atsiranda enterocitų formavimo ar struktūros klaidų, gali atsirasti įvairių įgimtų patologijų. Tarp jų mes turime:

Mikrovilių įtraukimo liga

Tai įvyksta tada, kai diferencijuojant enterocitus susidaro atrofija formuojant teptuko kraštą.

Simptomai yra nuolatinis viduriavimas, maistinių medžiagų įsisavinimo problemos ir vystymosi nepakankamumas. 95% atvejų simptomai pasireiškia per pirmąsias dienas po gimimo.

Trichohepatoenterinis sindromas

Ši liga yra susijusi su žarnyno virškinimo trakto vystymosi problemomis ir paveikia epitelio sluoksnio struktūrą.

Simptomai yra neišgydomas viduriavimas pirmąjį gyvenimo mėnesį. Be to, yra nesėkmingų maistinių medžiagų įsisavinimo ir vystymosi. Gali atsirasti veido dismorfizmas, plaukų ir odos anomalijos. Pažeista ir imuninė sistema.

Chilomikrono susilaikymo liga

Chilomikronai (lipoproteinai, atsakingi už lipidų pernešimą) negaminami. Enterocituose pastebimos didelės lipidų vakuolės. Be to, yra į chilomikronus panašių dalelių, kurios neišeina iš membranos kraštų.

Pacientai, sergantys lėtiniu viduriavimu, didelėmis lipidų absorbcijos problemomis, vystymosi nepakankamumu ir hipocholesterolemija.

Įgimta kojos enteropatija

Tai siejama su žarnyno venų išsivystymo atrofija, enterocitų dezorganizavimu ir tam tikros formos gumulėlio buvimu virškinimo viršuje.

Simptomai yra nuolatinis viduriavimas iškart po gimimo. Žarnynas neturi galimybių absorbuoti maistinių medžiagų, kurios pacientui turi būti švirkščiamos į veną. Plaukai atrodo neryškiai, vystosi ir pažeidžiama imuninė sistema.

Enterocitai ir ŽIV

ŽIV infekuotiems pacientams gali kilti problemų dėl maistinių medžiagų įsisavinimo. Tokiais atvejais akivaizdžiausias simptomas yra steatorrėja (viduriavimas su lipidais išmatose).

Nustatyta, kad ŽIV virusas užkrėtė šių pacientų kripto kamienines ląsteles. Todėl įtakos turi enterocitų, negalinčių atlikti savo funkcijos, diferenciacija.

Nuorodos

1. Salė, E (2013) Plonoji žarna. In: Washabau R ir M diena (red.) Šunų ir kačių gastroenterologija). „Elsevier Inc.“ 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan ir C Halsted (1991). Žmogaus jejuna gleivinėje enterocitų ir mononuklearinių ląstelių infekcija žmogaus imunodeficito virusu. Gastroenterology 100: 1521-1527.
3. Keller T ir M Mooseker (1991) Enterocitų citoskeletas: jo struktūra ir funkcijos. 19 priedas: Fiziologijos vadovas. Virškinimo trakto sistema, žarnyno absorbcija ir sekrecija: 209–221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman ir S Jzendoorn (2016) Enterocitų defektų vaidmuo įgimtų viduriavimo sutrikimų patogenezėje. Ligos modeliai ir mechanizmai 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E ir C Alo (2015) Žarnyno barjerinė funkcija ir jos įtaka virškinimo ligoms. Esfer Enferm. Kasti. 101: 686-696.
6. Van der Flier L ir H Clevers (2009) Kamieninės ląstelės, savęs atsinaujinimas ir diferenciacija žarnyno epitelyje. Annu. Physiol. 71: 241-260.