V Panethova Celica so celice, ki spadajo v tankem črevesu. Zlasti jih najdemo v kriptih Lieberkühna, nekaj cevastih žlez, ki so v epiteliju črevesne sluznice, potopljene v lamina propria.
Tanko črevo je odgovorno za prebavo hrane in absorpcijo končnih produktov celotnega prebavnega procesa. Ima tri natančno opredeljene regije: dvanajstnik, jejunum in ileum.
Celice Human Paneth (Vir: en: Jpogi via Wikimedia Commons)
Če opazimo prečni prerez te cevi, lahko od znotraj navzven opazimo štiri znane plasti, kot so sluznica, lamina propria, submukoza, zunanji muscularis in serous; vsak z določenimi lastnostmi in funkcijami.
Sluznica (najbolj notranji sloj) ima prilagoditve, ki ji omogočajo povečanje površine, te prilagoditve so sestavljene iz obilnih gub in vil, ki posledično povečajo število celic, ki lahko absorbirajo hranila.
Te gube in vilice so razporejene v treh plasteh, ki tvorijo črevesno sluznico, imenovano (od znotraj navzven) epitelij, lamina propria in muscularis mukoza. Epitelij pokriva vilice, lamina propria predstavlja vezivno tkivo in muscularis sluznica je mišična plast, ki omogoča skrajšanje vil.
Sloji tankega črevesa (Vir: Boumphreyfr prek Wikimedia Commons)
Glavna funkcija Panethovih celic, ki se nahajajo v žlezah, ki so prisotne v lamina propria, je ločevanje antibakterijskih snovi, kot je lizocim, zato sodelujejo v prirojenem obrambnem sistemu.
značilnosti
Panethove celice sta G. Schwalbe in J. Paneth opisala kot piramidno epitelijske "kolobarne" celice, ki se nahajajo na dnu kriptovalut Lieberkühn, ki so cevaste črevesne žleze.
Reprezentativni diagram lumena tankega črevesa s svojimi gubami in vili. Opažene so kriptovalute ali žleze, kraj Panettovih celic (Vir: Beli kitov prek Wikimedia Commons)
Te ograde si delijo s štirimi drugimi vrstami celic: površinske absorpcijske celice, vrtoglave celice, regenerativne celice in celice SNED ali celice difuznega nevroendokrinega sistema.
Poleg tankega črevesa lahko Panethove celice včasih najdemo tudi zunaj prebavil, na primer v želodcu in debelem črevesu, kjer se odzovejo na spremembe, ki jih sproži vnetje sluznice.
To so sekretorne celice z dolgim življenjskim obdobjem (več kot 20 dni). Ugotovljeno je bilo, da so prisotni tudi v tankem črevesju primatov, glodavcev, prašičev in konj, torej pri velikem številu sesalcev.
Embrionalni izvor
Paneth celice izvirajo iz multipotentnih matičnih celic, to pomeni, da povzročajo različne celične linije (enterociti, vrbate celice in enteroendokrine celice). Te matične celice najdemo na vmesniku med vili in kripti Lieberkühna.
Med razvojem in zorenjem iz matičnih celic se Paneth-ove celice selijo na dno žleze in se napolnijo s citosolnimi granulami, ki so značilne za njih.
Pri ljudeh se te celice prvič pojavijo v debelem črevesu in tankem črevesju po 13 tednih brejosti. Šele po 17. tednu se omejijo na tanko črevo.
Pri novorojenčkih je ekspresija Panethovih celic zelo nizka, vendar se s starostjo znatno poveča zaradi delovanja nekaterih topnih dejavnikov, kot je epidermalni rastni faktor.
Lastnosti
Panettove celice, kot je bilo ugotovljeno iz številnih imunohistokemijskih raziskav, lahko izločajo velike količine tistega, kar je v literaturi znano kot "protimikrobne beljakovine ali peptide."
Ta sposobnost Panethovih celic jih vnese v okvir prirojenega sistema imunskega odziva tankega črevesa, saj imajo njihovi izločilni proizvodi pomembne posledice za zdravje ljudi in drugih sesalcev.
Za tanko črevo lahko velja, da ima stalno grožnjo, saj ima veliko površino, njegove številne vilice in kripte pa predstavljajo potencialna mesta za invazijo mikroorganizmov, ki so lahko patogeni.
Glede na to, da je razpolovni čas celic v epitelijski oblogi zelo kratek (samo med 2 in 5 dnevi), nove celice, ki naseljujejo epitelij, zaslužijo stalno zaščito, zaščito, ki jo nudijo protimikrobni dejavniki, izločeni iz kriptovalut. avtor Lieberkühn.
Pomen Panethovih celic v prirojeni imunosti je pomembnejši, če upoštevamo, da je poleg tega lumen tankega črevesa mesto bogato z veliko hranilnimi snovmi, ki prispejo s hrano, vendar so lahko okužene z bakterijami in drugimi mikroorganizmi.
Antimikrobne molekule Paneth-ovih celic
Kot bomo videli pozneje, je za celice Paneth značilna citosolna prisotnost velikih sekretornih granul, ki so odgovorne za sproščanje topnih protimikrobnih dejavnikov, ki jih te celice proizvajajo.
Nekatere od teh endogenih protimikrobnih molekul so identične tistim, ki jih najdemo v zrncih nekaterih levkocitov in makrofagov. Vendar je bilo ugotovljeno, da je lizocim morda molekula, ki nastaja v večjem številu.
Struktura proteina lizocim, protimikrobnega proteina, ki ga proizvajajo Paneth-ove celice (Vir: osebje SciabaPDBsum na Evropskem inštitutu za bioinformatiko prek Wikimedia Commons)
Sekretorne granule Paneth-ovih celic proizvajajo tudi druge molekule, znane kot "defenzini" in sekretorno fosfolipazo A2, ki je močan mikrobicidni agent proti Gram pozitivnim bakterijam.
Tako kot drugi razredi protimikrobnih molekul in peptidov je tudi funkcija teh molekul kršitev membranske celovitosti mikrobov in s tem doseganje njihove lize.
Pomembno je opozoriti, da je proizvodnja in sproščanje notranje vsebnosti sekretornih zrnc dokaj nadzorovan postopek, tako z notranjega vidika celic, ki jih proizvajajo, kot tudi z mikrookolskega vidika.
Histologija
Panethove celice so celice, specializirane za izločanje (nekateri avtorji jih opisujejo kot "poklicne tajnike"), v kriptovalutah Lieberkühn pa je v povprečju od 5 do 15 teh celic.
Imajo značilno piramidalno obliko in njihov citosol vsebuje dobro razvit Golgijev kompleks, izrazit endoplazemski retikulum in veliko število mitohondrij.
Histološko jih odlikuje prisotnost sekretornih granul v svojem apikalnem delu in ki so bogate z osnovnimi peptidi in beljakovinami, od katerih se nekateri lahko spremenijo z glikani.
Ta zrnca se sprostijo v ledvenem predelu žlez kot odgovor na različne dražljaje, kot so acetil holinergični agonisti, površinski produkti bakterij in nekateri agonisti, ki jim je podoben toll.
Poleg lizocima celice Paneth sintetizirajo in izločajo tudi druge encime, znane kot "defenzini", s pomočjo citosolnih granul, ki opravljajo podobne funkcije kot prve.
Reference
- Bevins, CL (2004). Paneth-ova celica in prirojeni imunski odziv. Trenutno mnenje iz gastroenterologije, 20 (6), 572–580.
- Bevins, CL, & Salzman, NH (2011). Paneth celice, protimikrobni peptidi in vzdrževanje črevesne homeostaze. Nature Reviews Microbiology, 9 (5), 356–368.
- Clevers, HC, & Bevins, CL (2013). Paneth Celice: Mojstri malih črevesnih kriptov. Letni pregled fiziologije, 75 (1), 289–311.
- Di Fiore, M. (1976). Atlas normalne histologije (2. izd.). Buenos Aires, Argentina: Uredništvo El Ateneo.
- Dudek, RW (1950). Visoko donosna histologija (2. izd.). Filadelfija, Pensilvanija: Lippincott Williams & Wilkins.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekstni atlas histologije (2. izd.). Mehiški DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologija in celična biologija (2. izd.). Baltimore, Maryland: Nacionalna medicinska serija za neodvisno študijo.
- Kuehnel, W. (2003). Barvni atlas citologije, histologije in mikroskopske anatomije (4. izd.). New York: Thieme.
- Ouellette, AJ (2010). Paneth celice in prirojena imunost sluznice. Trenutno mnenje iz gastroenterologije, 26 (6), 547–553.
- Porter, EM, Bevins, CL, Ghosh, D., & Ganz, T. (2002). Večplastna Panethova celica. Znanosti o celičnem in molekularnem življenju, 59 (1), 156–170.