ENTEROCYTER: EGENSKAPER, STRUKTUR, FUNKTIONER, SJUKDOMAR - BIOLOGI - 2025

De enterocyter är epitelceller i tunntarmen, vars huvudsakliga funktion absorptionen av näringsämnen och transport till andra vävnader i kroppen. De deltar också som en del av tarmens immunologiska barriär mot inträde av toxiner och patogener, eftersom det är det område i kroppen som utsätts för utsidan.

Dessa celler utgör cirka 80% av epitelet i tunntarmen. De är polariserade celler med många mikrovillier (borstkanten) mot det apikala slutet.

Schema för en enterocyt. Boumphreyfrderivativt arbete: Miguelferig, via Wikimedia Commons

De kommer från stamceller i tarmkrypterna. De finns i villierna i tunntarmen och är kortlivade. Hos människor förnyas tarmepitelet var fjärde till fem dagar.

När det finns defekter i enterocyter kan olika medfödda sjukdomar uppstå. De är en följd av problem vid transport av proteiner och mobilisering och metabolism av lipider. På samma sätt kan fel uppstå i tarmbarriärens immunsystem.

Strukturera

Termen enterocyt betyder "absorptionscell" och användes först av Booth 1968.

Enterocyter bildas som ett nästan kontinuerligt skikt ispedd andra mindre mängder av celltyper. Detta lager utgör tarmepitelet.

Morfologi

Differentierade enterocyter är columnarceller som har en ellipsoidal kärna i bashalvan av cytoplasma. Mot cellens apikala ände förekommer många dikter.

De presenterar rikliga mitokondrier, som upptar cirka 13% av den cytoplasmiska volymen.

Enterocyternas mest framträdande kännetecken är plasmamembranets evaginationer mot den apikala änden. Det har ett stort antal prognoser som kallas mikrovilli. De har en cylindrisk form och är arrangerade parallellt. Uppsättningen av mikrovilli utgör den så kallade borstkanten.

Borstkantens mikrovilli ökar membranets ytarea 15 till 40 gånger. Spjälkningsenzymer och de som ansvarar för transport av ämnen finns i mikrovilliet.

egenskaper

-Polaritet hos celler

Enterocyter, som många epitelceller, är polariserade. De cellulära komponenterna fördelas mellan de olika domänerna. Plasmamembranets sammansättning är olika i dessa områden.

Celler har i allmänhet tre domäner: apikala, laterala och basala. I var och en av dessa finns särskilda lipider och proteiner. Var och en av dessa zoner uppfyller en viss funktion.

Två domäner har differentierats i enterocyten:

• Apical domän : det är beläget mot tarmens lumen. Microvilli presenteras och är specialiserade på absorption av näringsämnen.
• Basolateral domän : lokaliserad mot de inre vävnaderna. Plasmamembranet är specialiserat på transport av ämnen till och från enterocyten.

-Funktioner i gränsen eller borstkant

Borstkanten har den typiska plasmamembranen. Det består av en lipid-tvåskikt associerad med mycket specifika proteiner.

Enzymerna som är ansvariga för matsmältningen av kolhydrater och proteiner är förankrade vid borstkanten. På detta område finns även enzymerna specialiserade på transport av ämnen.

Var och en av mikrovillierna är ungefär 1-2 um lång och 100 pm i diameter. De har en viss struktur bildad av:

Nucleus of microvilli

Varje mikrovillus innehåller ett paket med tjugo aktinfilament. Den basala delen av filamentpaketet utgör roten, som ansluter till terminalnätet. Dessutom innehåller kärnan två typer av polypeptider (fimbrin och vilin).

Terminalnätverk

Det bildas av en ring av aktinfilament som griper in i förankringsförbindningarna mellan angränsande enterocyter. Dessutom är vinculin (cytoskeletalt protein) och myosin närvarande bland andra proteiner. Det bildar den så kallade fibrillar plack.

glycocalyx

Det är ett lager som täcker mikrovilli. Den består av mukopolysackarider producerade av enterocyten. De bildar mikrofilamenter som är fästa vid den yttersta delen av mikrovilliet.

Glykokalyxen anses delta i den slutliga matsmältningen av näringsämnen, förknippade med närvaron av hydrolaser. Det deltar också i immunbarriärfunktionen i tarmepitelet.

-Unioner mellan enterocyter

Cellerna som utgör tarmepitelet (huvudsakligen består av enterocyter) är kopplade samman. Dessa övergångar inträffar genom proteinkomplex och ger epitelet strukturell integritet.

Korsningar har klassificerats i tre funktionella grupper:

Täta korsningar

Det är intracellulära korsningar i den apikala delen. Dess funktion är att upprätthålla epitelbarriärens integritet såväl som dess polaritet. De begränsar rörelsen av joner och luminalantigener mot den basolaterala domänen.

De består av fyra familjer av proteiner: occludiner, claudiner, tricellulin och vidhäftningsmolekyler.

Förankringsfogar

De ansluter cytoskeletten till angränsande celler såväl som den extracellulära matrisen. De genererar mycket resistenta konstruktionsenheter.

Föreningen mellan angränsande celler görs av vidhäftningsmolekyler från kadherin- och katenin-gruppen.

Kommunikera fackföreningar

De möjliggör kommunikation mellan cytoplasmerna i angränsande celler, vilket sker genom bildning av kanaler som korsar membranen.

Dessa kanaler består av sex transmembranproteiner från gruppen av connexiner.

Livscykel

Enterocyter varar cirka fem dagar hos människor. När det gäller möss kan livscykeln vara två till fem dagar.

Dessa celler bildas i de så kallade Lieberkün-krypterna. Här presenteras stamcellerna från de olika celltyperna som utgör tarmepitelet.

Stamceller delar upp fyra till sex gånger. Därefter börjar cellerna att röra sig under tryck från de andra cellerna i bildningen.

I sin rörelse från krypten till villis apikala zon differentieras enterocyten. Kontakt med andra celler, interaktion med hormoner och dietkomposition har visat sig påverka differentiering.

Processen för differentiering och rörelse till tarmen villi tar ungefär två dagar.

Därefter börjar enterocyterna att exfolieras. Celler förlorar olika typer av korsningar. Dessutom utsätts de för mekaniskt tryck tills de lossnar och ersätts av nya celler.

Funktioner

Enterocyter har som huvudfunktion absorption och transport av näringsämnen till olika delar av kroppen. På samma sätt deltar de aktivt i immunförsvarets funktioner som förekommer i tarmen.

Näringsämne absorption och transport

De näringsämnen som absorberas av enterocyter kommer främst från magavbrott. Dessa celler kan emellertid smälta peptider och disackarider på grund av närvaron av specifika enzymer.

De flesta näringsämnen i matsmältningskanalen passerar genom enterocyternas membran. Vissa molekyler som vatten, etanol och enkla lipider rör sig genom koncentrationsgradienter. Andra såsom glukos och mer komplexa lipider mobiliseras av transporterproteiner.

I enterocyterna bildas de olika lipoproteinerna som transporterar triglycerider och kolesterol till olika vävnader. Bland dessa har vi kylomikroner, HDL och VDL.

Det järn som krävs för syntes av olika proteiner, såsom hemoglobin, tas upp av enterocyterna. Järn kommer in i celler genom en membrantransportör. Senare går den med andra transportörer som transporterar den till blodet där den kommer att användas.

Tarmsimmunbarriär

Tarmepitelet bildar en barriär mellan den inre och yttre miljön på grund av strukturen som bildas av de olika cellkorsningarna. Denna barriär förhindrar överföring av potentiellt skadliga ämnen som antigener, toxiner och olika patogener.

Enterocyter måste uppfylla den dubbla funktionen att absorbera näringsämnen och förhindra passage av skadliga ämnen och organismer. För detta täcks det apikala området av ett lager kolhydrater producerade av andra epitelceller, kallad bägare. Det låter små molekyler passera, men inte stora.

Å andra sidan har glykokalyxen som linjer borstkanten många negativa laddningar som förhindrar direkt kontakt av patogener med enterocytmembranet.

De har också förmågan att producera ett immunsvar i närvaro av vissa antigener.

Det har visat sig att enterocyter producerar vesiklar i den apikala domänen som innehåller mycket alkaliskt fosfatas. Denna förening hämmar bakterietillväxt och minskar förmågan hos bakterier att binda till enterocyten.

sjukdomar

När fel uppstår i bildningen eller strukturen av enterocyter kan olika medfödda patologier uppstå. Bland dessa har vi:

Microvillus inkluderingssjukdom

Det inträffar när det i differentieringen av enterocyten finns atrofi i bildningen av borstkanten.

Symtomen är ihållande diarré, problem med näringsupptag och utvecklingsfel. I 95% av fallen förekommer symtomen de första dagarna efter födseln.

Trikohepatoenteriskt syndrom

Denna sjukdom är förknippad med problem i tarmens villi och påverkar epitelskiktets struktur.

Symtomen är obehandlingsbar diarré under den första månaden av livet. Dessutom finns det misslyckanden i näringsupptag och utveckling. Dysmorfism i ansiktet, hår- och hudavvikelser kan förekomma. Immunsystemet påverkas också.

Chylomicron retention sjukdom

Kylomikroner (lipoproteiner som ansvarar för transport av lipider) produceras inte. Stora lipidvakuoler ses i enterocyter. Dessutom förekommer kylomikronliknande partiklar som inte kommer ut från membranets kanter.

Patienter med kronisk diarré, svåra lipidabsorptionsproblem, utvecklingssvikt och hypokolesterolemi.

Medfödd tuft-enteropati

Det är förknippat med atrofi i utvecklingen av tarm villi, desorganisering av enterocyterna och närvaron av en typ av tufts vid toppens villi.

Symtomen är ihållande diarré omedelbart efter födseln. Tarmen har inte kapacitet att absorbera näringsämnen, som måste ges patienten intravenöst. Hår har ett ylligt utseende och utveckling såväl som immunsystemet påverkas.

Enterocyter och HIV

Hos HIV-infekterade patienter kan problem uppstå när det gäller absorption av näringsämnen. I dessa fall är det mest uppenbara symptomet steatorré (diarré med lipider i avföringen).

Det har visat sig att HIV-viruset infekterar krypta stamceller hos dessa patienter. Därför påverkas differentieringen av enterocyter som inte kan utföra sin funktion.

referenser

1. Hall, E (2013) tunntarmen. I: Washabau R and M Day (eds) Hälsa och feline gastroenterologi). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan och C Halsted (1991) Mänsklig immunbristvirusinfektion av enterocyter och mononukleära celler i mänsklig jejuna slemhinna. Gastroenterology 100: 1521-1527.
3. Keller T och M Mooseker (1991) Enterocytcytoskelett: dess struktur och funktion. Tillägg 19: Handbook of Physiology. Mag-tarmsystemet, tarmsabsorption och utsöndring: 209-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman och S Jzendoorn (2016) Enterocytfelns roll i patogenesen av medfödda diarréstörningar. Sjukdomsmodeller och mekanismer 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E och C Alo (2015) Tarmbarriärfunktion och dess implikationer vid matsmältningssjukdomar. Pastor Esp. Enferm. Gräv. 101: 686-696.
6. Van der Flier L och H Clevers (2009) Stamceller, självförnyelse och differentiering i tarmepitelet. Annu. Pastor Physiol. 71: 241-260.