Χαρακτηριστικά εντεροκύτταρα, δομή, λειτουργίες και ασθένειες

Το εντεροκυττάρων Πρόκειται για επιθηλιακά κύτταρα του λεπτού εντέρου, των οποίων η κύρια λειτουργία είναι η απορρόφηση των θρεπτικών ουσιών και η μεταφορά τους σε άλλους ιστούς του σώματος. Συμμετέχουν επίσης ως μέρος του εντερικού ανοσολογικού φραγμού κατά της εισόδου τοξινών και παθογόνων, επειδή είναι η περιοχή του σώματος πιο εκτεθειμένη στο εξωτερικό.

Αυτά τα κύτταρα αποτελούν περίπου το 80% του επιθηλίου στο λεπτό έντερο. Πρόκειται για πολωμένα κύτταρα, με πολυάριθμα microvilli (όρια βουρτσών) προς το κορυφαίο άκρο.

Προέρχονται από βλαστοκύτταρα στις εντερικές κρύπτες. Βρίσκονται στις κοιλότητες του λεπτού εντέρου και είναι μικρής διάρκειας. Στον άνθρωπο, το εντερικό επιθήλιο ανανεώνεται πλήρως κάθε τέσσερις έως πέντε ημέρες.

Όταν υπάρχουν ελαττώματα στα εντεροκύτταρα, μπορεί να προκύψουν διάφορες συγγενείς ασθένειες. Είναι η συνέπεια προβλημάτων στη μεταφορά πρωτεϊνών και στην κινητοποίηση και μεταβολισμό των λιπιδίων. Ομοίως, μπορεί να εμφανιστούν σφάλματα στο ανοσοποιητικό σύστημα του εντερικού φραγμού.

Ευρετήριο

• 1 Δομή
  • 1.1 Μορφολογία
• 2 Caracerísticas
  • 2.1 -Απολυτότητα των κυττάρων
  • 2.2 - Χαρακτηριστικά σύνθλιψης ή περίγραμμα βουρτσών
  • 2.3 - Ενώσεις μεταξύ εντεροκυττάρων
• 3 Κύκλος ζωής
• 4 Λειτουργίες
  • 4.1 Απορρόφηση και μεταφορά θρεπτικών ουσιών
  • 4.2 Εντερικός ανοσολογικός φραγμός
• 5 Ασθένειες
  • 5.1 Ασθένεια της συμπερίληψης των μικροφυλιών
  • 5.2 Trichohepatoenteric σύνδρομο
  • 5.3 Η ασθένεια κατακράτησης των χυλομικρών
  • 5.4 Εντεροπάθεια σε συγγενή θωράκιση
  • 5.5 Εντεροκύτταρα και HIV
• 6 Αναφορές

Δομή

Ο όρος εντεροκύτταρο σημαίνει «κύτταρο απορρόφησης» και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Booth το 1968.

Τα εντεροκύτταρα σχηματίζονται ως ένα σχεδόν συνεχές στρώμα διασκορπισμένο με άλλους λιγότερο άφθονους τύπους κυττάρων. Αυτή η στρώση αποτελεί το εντερικό επιθήλιο.

Μορφολογία

Τα διαφοροποιημένα εντεροκύτταρα είναι κυλινδρικά κύτταρα που έχουν ελλειψοειδή πυρήνα στο βασικό μισό του κυτταροπλάσματος. Προς το κορυφαίο άκρο του κυττάρου, εμφανίζονται πολλά δικτυοσώματα.

Έχουν άφθονα μιτοχόνδρια, τα οποία καταλαμβάνουν περίπου το 13% του κυτοπλασμικού όγκου.

Το κυριότερο χαρακτηριστικό των εντεροκυττάρων είναι οι εξαγνώσεις της μεμβράνης πλάσματος προς το κορυφαίο άκρο. Αυτό παρουσιάζει μεγάλο αριθμό προβολών γνωστών ως microvilli. Έχουν κυλινδρικό σχήμα και είναι διατεταγμένα παράλληλα. Το σύνολο των microvilli σχηματίζει το λεγόμενο border brush.

Τα μικροπολλίδια της ακμής της βούρτσας αυξάνουν την επιφάνεια της μεμβράνης 15 έως 40 φορές. Στα μικροτραύλια εντοπίζονται τα πεπτικά ένζυμα και όσοι είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά των ουσιών.

Caracerísticas

-Πολικότητα των κυττάρων

Τα εντεροκύτταρα, όπως πολλά επιθηλιακά κύτταρα, είναι πολωμένα. Τα κυτταρικά συστατικά κατανέμονται μεταξύ των διαφόρων τομέων. Η σύνθεση της μεμβράνης του πλάσματος είναι διαφορετική στις περιοχές αυτές.

Τα κύτταρα γενικά έχουν τρεις περιοχές: κορυφαία, πλευρική και βασική. Σε κάθε μία από αυτές, υπάρχουν συγκεκριμένα λιπίδια και πρωτεΐνες. Κάθε μία από αυτές τις ζώνες πληροί μια συγκεκριμένη λειτουργία.

Στο εντεροκύτταρο, έχουν διαφοροποιηθεί δύο τομείς:

• Τοπικός τομέας: βρίσκεται προς τον αυλό του εντέρου. Τα Microvilli παρουσιάζονται και ειδικεύονται στην απορρόφηση θρεπτικών ουσιών.
• Βασικοteral domain: βρίσκεται προς τους εσωτερικούς ιστούς. Η μεμβράνη πλάσματος εξειδικεύεται στη μεταφορά ουσιών από και προς το εντεροκύτταρο.

-Χαρακτηριστικά άκρων ή άκρα βούρτσας

Το περίγραμμα της βούρτσας έχει την τυπική δομή των μεμβρανών πλάσματος. Αποτελείται από λιπιδική διπλοστοιβάδα που σχετίζεται με πολύ συγκεκριμένες πρωτεΐνες.

Τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για την πέψη υδατανθράκων και πρωτεϊνών αγκυροβολούνται στην άκρη της βούρτσας. Επίσης, σε αυτόν τον τομέα είναι τα ένζυμα που είναι εξειδικευμένα στη μεταφορά ουσιών.

Κάθε ένα από τα microvilli έχει μήκος περίπου 1-2 μm και διάμετρο 100 μm. Έχουν μια ιδιαίτερη δομή που σχηματίζεται από:

Πυρήνας των μικροφυλιών

Κάθε microvillus περιέχει μια δέσμη είκοσι νηματίων ακτίνης. Το βασικό τμήμα της δέσμης νηματίων σχηματίζει τη ρίζα, η οποία συνδέεται με το τερματικό δίκτυο. Επιπλέον, ο πυρήνας περιέχει δύο τύπους πολυπεπτιδίων (fimbrine και villin).

Τερματικό δίκτυο

Δημιουργείται από ένα δακτύλιο νηματίων ακτίνης που παρεμβαίνουν στις συνδέσεις αγκύρωσης μεταξύ γειτονικών εντεροκυττάρων. Επιπλέον, η βουλκουλίνη (κυτταροσκελετική πρωτεΐνη) και η μυοσίνη είναι παρούσες μεταξύ άλλων πρωτεϊνών. Αποτελεί τη λεγόμενη ινιδική πλάκα.

Glucocalyx

Πρόκειται για ένα στρώμα που καλύπτει τα microvilli. Αποτελείται από βλεννοπολυσακχαρίτες που παράγονται από τον εντεροκύτταρο. Αυτά σχηματίζουν μικροϊντίδια που είναι προσαρτημένα στο εξώτατο τμήμα των μικροκυμάτων.

Θεωρείται ότι το γλυκοκάλιο συμμετέχει στην τελική πέψη των θρεπτικών ουσιών, που σχετίζεται με την παρουσία υδρολάσεων. Συμμετέχει επίσης στη λειτουργία ανοσολογικού φραγμού του εντερικού επιθηλίου.

-Συνδέσεις μεταξύ των εντεροκυττάρων

Τα κύτταρα που αποτελούν το εντερικό επιθήλιο (σχηματίζοντας κυρίως εντεροκύτταρα) συνδέονται μεταξύ τους. Αυτοί οι σύνδεσμοι εμφανίζονται μέσω συμπλοκών πρωτεϊνών και δίνουν τη δομική ακεραιότητα του επιθηλίου.

Τα συνδικάτα έχουν ταξινομηθεί σε τρεις λειτουργικές ομάδες:

Στενοί κόμβοι

Είναι ενδοκυτταρικές διασταυρώσεις στο κορυφαίο τμήμα. Η λειτουργία του είναι να διατηρεί την ακεραιότητα του επιθηλιακού φραγμού καθώς και την πολικότητα του. Περιορίστε την κίνηση των ιόντων και των ινοαντιγόνων αντιγόνων προς τη βαστοταλική περιοχή.

Αποτελούνται από τέσσερις οικογένειες πρωτεϊνών: απόφραξη, κλουουνίνες, τρικελουλίνη και μόρια προσκόλλησης.

Αγκυροβόληση συνδικάτων

Συνδέουν τον κυτταρόπλασμα των γειτονικών κυττάρων καθώς και την εξωκυτταρική μήτρα. Παράγουν πολύ ανθεκτικές δομικές μονάδες.

Η ένωση μεταξύ των παρακείμενων κυττάρων διεξάγεται με μόρια προσκόλλησης της ομάδας καδερινών και κατενινών.

Επικοινωνία με τα συνδικάτα

Επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ των κυτταροπλασμάτων των γειτονικών κυττάρων, η οποία συμβαίνει μέσω του σχηματισμού διαύλων που διέρχονται από τις μεμβράνες.

Αυτοί οι δίαυλοι σχηματίζονται από έξι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες από την ομάδα συνδεξινών.

Κύκλος ζωής

Τα εντεροκύτταρα έχουν κατά προσέγγιση διάρκεια πέντε ημερών στους ανθρώπους. Στην περίπτωση των ποντικών, ο κύκλος ζωής μπορεί να είναι δύο έως πέντε ημέρες.

Αυτά τα κύτταρα σχηματίζονται στις αποκαλούμενες κρύπτες Lieberkün. Εδώ παρουσιάζουμε τα βλαστοκύτταρα των διαφορετικών κυτταρικών τύπων που σχηματίζουν το εντερικό επιθήλιο.

Τα βλαστοκύτταρα διαιρούνται τέσσερις έως έξι φορές. Στη συνέχεια, τα κύτταρα αρχίζουν να κινούνται με πίεση των άλλων κυττάρων στο σχηματισμό.

Κατά την μετατόπισή του από την κρύπτη στην κορυφαία ζώνη του villus, το εντεροκύτταρο διαφοροποιείται. Έχει αναφερθεί ότι η επαφή με τα άλλα κύτταρα, η αλληλεπίδραση με τις ορμόνες και η σύνθεση της διατροφής επηρεάζουν τη διαφοροποίηση.

Η διαδικασία της διαφοροποίησης καθώς και η μετατόπιση στα εντερικά νύχια διαρκεί περίπου δύο ημέρες.

Στη συνέχεια, τα εντεροκύτταρα αρχίζουν να απολέγονται. Τα κύτταρα χάνουν τους διάφορους τύπους αρθρώσεων. Επιπλέον, υποβάλλονται σε μηχανική πίεση μέχρι να αποσπαστούν, αντικαθιστώντας τα με νέα κύτταρα.

Λειτουργίες

Η κύρια λειτουργία των εντεροκυττάρων είναι η απορρόφηση και η μεταφορά των θρεπτικών ουσιών σε διάφορα μέρη του σώματος. Επίσης, συμμετέχουν ενεργά στις λειτουργίες ανοσολογικής προστασίας που εμφανίζονται στο επίπεδο του εντέρου.

Απορρόφηση και μεταφορά θρεπτικών συστατικών

Τα θρεπτικά συστατικά που απορροφούνται από τα εντεροκύτταρα προέρχονται κυρίως από την αποικοδόμηση του στομάχου. Ωστόσο, αυτά τα κύτταρα μπορούν να αφομοιώσουν πεπτίδια και δισακχαρίτες λόγω της παρουσίας συγκεκριμένων ενζύμων.

Τα περισσότερα από τα θρεπτικά συστατικά στην πεπτική οδό περνούν μέσω της μεμβράνης των εντεροκυττάρων. Ορισμένα μόρια όπως το νερό, η αιθανόλη και τα απλά λιπίδια κινητοποιούνται με βαθμίδες συγκέντρωσης. Άλλοι, όπως η γλυκόζη και τα πιο σύνθετα λιπίδια, κινητοποιούνται από τις μεταφορικές πρωτεΐνες.

Στα εντεροκύτταρα, σχηματίζονται οι διαφορετικές λιποπρωτεΐνες που μεταφέρουν τα τριγλυκερίδια και τη χοληστερόλη σε διαφορετικούς ιστούς. Μεταξύ αυτών έχουμε τα χυλομικράνια, HDL και VDL.

Ο σίδηρος που απαιτείται για τη σύνθεση διαφόρων πρωτεϊνών όπως η αιμοσφαιρίνη ενσωματώνεται από τα εντεροκύτταρα. Ο σίδηρος εισέρχεται στα κύτταρα μέσω ενός μεταφορέα μεμβράνης. Αργότερα συνδέεται με άλλους μεταφορείς που το παίρνουν στο αίμα όπου θα χρησιμοποιηθεί.

Εντερικός ανοσολογικός φραγμός

Το εντερικό επιθήλιο σχηματίζει ένα φράγμα μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος, λόγω της δομής που σχηματίζεται από τις διάφορες κυτταρικές συνδέσεις. Αυτό το φράγμα εμποδίζει τη διέλευση δυνητικά επιβλαβών ουσιών όπως αντιγόνα, τοξίνες και διάφορα παθογόνα.

Τα εντεροκύτταρα πρέπει να εκπληρώνουν τη διπλή λειτουργία απορρόφησης θρεπτικών ουσιών και πρόληψης της διέλευσης επιβλαβών ουσιών και οργανισμών. Για αυτό, η κορυφαία ζώνη καλύπτεται από ένα στρώμα υδατανθράκων που παράγεται από άλλα επιθηλιακά κύτταρα, που ονομάζονται ασβεστολιθικά. Αφήνει τα μικρά μόρια να διέλθουν, αλλά όχι αυτά μεγάλου μεγέθους.

Από την άλλη πλευρά, το γλυκοκαλύκλιο που καλύπτει το περίγραμμα της βούρτσας έχει πολλά αρνητικά φορτία που εμποδίζουν την άμεση επαφή των παθογόνων με τη μεμβράνη των εντεροκυττάρων.

Έχουν επίσης την ικανότητα να παράγουν ανοσοαπόκριση παρουσία ορισμένων αντιγόνων.

Έχει παρατηρηθεί ότι τα εντεροκύτταρα μπορούν να παράγουν κυστίδια στην κορυφαία περιοχή που έχουν μεγάλη ποσότητα αλκαλικής φωσφατάσης. Αυτή η ένωση αναστέλλει την βακτηριακή ανάπτυξη και μειώνει την ικανότητα των βακτηρίων να δεσμεύονται στο εντεροκύτταρο.

Ασθένειες

Όταν υπάρχουν σφάλματα στο σχηματισμό ή τη δομή των εντεροκυττάρων, μπορούν να παρουσιαστούν διάφορες συγγενείς παθολογίες. Μεταξύ αυτών έχουμε:

Ασθένεια της συμπερίληψης του microvilli

Εμφανίζεται όταν στη διαφοροποίηση του εντεροκυττάρου υπάρχει ατροφία στο σχηματισμό των ορίων του βουρτσίσματος.

Τα συμπτώματα είναι η επίμονη διάρροια, προβλήματα απορρόφησης θρεπτικών συστατικών και αποτυχία στην ανάπτυξη. Σε 95% των περιπτώσεων, τα συμπτώματα εμφανίζονται τις πρώτες ημέρες μετά τη γέννηση.

Trichohepatoenteric σύνδρομο

Αυτή η ασθένεια σχετίζεται με προβλήματα στην ανάπτυξη των κοιλοτήτων του εντέρου και επηρεάζει τη δομή του επιθηλιακού στρώματος.

Τα συμπτώματα είναι η διάρροια που δεν μπορεί να θεραπευτεί τον πρώτο μήνα της ζωής. Επιπλέον, υπάρχουν αποτυχίες στην απορρόφηση θρεπτικών ουσιών και στην ανάπτυξη. Μπορεί να εμφανιστεί δυσμορφισμός προσώπου, ανωμαλίες στα μαλλιά και στο δέρμα. Το ανοσοποιητικό σύστημα επηρεάζεται επίσης.

Η ασθένεια κατακράτησης των χυλομικρών

Δεν παράγονται χυλομικράνια (λιποπρωτεΐνες υπεύθυνες για τη μεταφορά λιπιδίων). Στα εντεροκύτταρα παρατηρούνται μεγάλα κενοειδή λιπιδίων. Επιπλέον, εμφανίζονται σωματίδια παρόμοια με τα χυλομικράνια που δεν αφήνουν τα άκρα της μεμβράνης.

Οι ασθενείς έχουν χρόνια διάρροια, σοβαρά προβλήματα απορρόφησης λιπιδίων, ανεπάρκεια ανάπτυξης και υποχοληστερολαιμία.

Εντεροπάθεια σε συγγενή θωράκιση

Συνδέεται με την ατροφία στην ανάπτυξη των εντερικών φατνωμάτων, την αποδιοργάνωση των εντεροκυττάρων και την παρουσία ενός είδους τσαμπιών στην κορυφή των νυχιών..

Τα συμπτώματα είναι επίμονη διάρροια αμέσως μετά τη γέννηση. Το έντερο δεν έχει την ικανότητα να απορροφά θρεπτικά συστατικά, τα οποία πρέπει να χορηγούνται στον ασθενή ενδοφλεβίως. Τα μαλλιά φαίνονται μαλλιά και επηρεάζεται η ανάπτυξη καθώς και το ανοσοποιητικό σύστημα.

Εντεροκύτταρα και HIV

Σε ασθενείς που έχουν μολυνθεί με τον ιό HIV μπορεί να υπάρχουν προβλήματα στην απορρόφηση των θρεπτικών ουσιών. Σε αυτές τις περιπτώσεις το πιο εμφανές σύμπτωμα είναι η στεατόρροια (διάρροια με λιπίδια στο σκαμνί).

Έχει παρατηρηθεί ότι σε αυτούς τους ασθενείς ο ιός HIV μολύνει τα βλαστοκύτταρα της κρύπτης. Εξαιτίας αυτού, επηρεάζεται η διαφοροποίηση των εντεροκυττάρων που δεν είναι σε θέση να εκπληρώσουν τη λειτουργία τους.

Αναφορές

1. Hall, E (2013) Το λεπτό έντερο. Στο: Washabau R and Μ Day (eds) Γαστρεντερολογία σκύλων και αιλουροειδών). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, Ρ Kumar, R Duplantier, R Donovan and C Halsted (1991) Μόλυνση ιού ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας από εντεροκύτταρα και μονοπύρηνα κύτταρα σε ανθρώπινο βλεννογόνο φέρει. Gastroenterology 100: 1521-1527.
3. Keller Τ και Μ Mooseker (1991) Κυτταροσκελετός εντεροκυττάρου: η δομή και η λειτουργία του. Συμπλήρωμα 19: Εγχειρίδιο φυσιολογίας. Το γαστρεντερικό σύστημα, εντερική απορρόφηση και έκκριση: 209-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman και S Jzendoorn (2016) Ο ρόλος των ελαττωμάτων εντεροκυττάρων στην παθογένεση των συγγενών διαρροϊκών διαταραχών. Πρότυπα και μηχανισμοί ασθενειών 9: 1-12.
5. Salvo-Romero Ε και C Alo (2015) Λειτουργούν εντερικό φράγμα και η συμμετοχή του στις πεπτικές ασθένειες. Rev. Esp. Enferm. Dig. 101: 686-696.
6. Van der Flier L και H Clevers (2009) Βλαστικά κύτταρα, αυτοανανέωση και διαφοροποίηση στο εντερικό επιθήλιο. Annu. Rev. Physiol. 71: 241-260.