PANETH-CELLEN: KENMERKEN, FUNCTIES, HISTOLOGIE - BIOLOGIE - 2026

De Paneth-cellen zijn cellen die tot de dunne darm behoren. Ze worden met name gevonden in de crypten van Lieberkühn, enkele buisvormige klieren die zich in het epitheel van de darmwand bevinden, ondergedompeld in de lamina propria.

De dunne darm is verantwoordelijk voor de vertering van voedsel en de opname van de eindproducten van het gehele verteringsproces. Het heeft drie goed gedefinieerde regio's: de twaalfvingerige darm, het jejunum en het ileum.

Menselijke Paneth-cellen (Bron: en: Jpogi via Wikimedia Commons)

Als een dwarsdoorsnede van deze buis wordt waargenomen, zijn vier bekende lagen te zien, van binnenuit, zoals de mucosa, lamina propria, submucosa, externe muscularis en sereus; elk met gedefinieerde kenmerken en functies.

Het slijmvlies (binnenste laag) heeft aanpassingen waardoor het het oppervlak kan vergroten, deze aanpassingen bestaan ​​uit overvloedige plooien en villi die bijgevolg het aantal cellen vergroten dat in staat is voedingsstoffen op te nemen.

Deze plooien en villi zijn verdeeld over de drie lagen die het darmslijmvlies vormen, (van binnen naar buiten) het epitheel, de lamina propria en het muscularis-slijmvlies. Het epitheel bedekt de villi, de lamina propria staat voor bindweefsel en de muscularis mucosa is de spierlaag die verkorting van de villi mogelijk maakt.

Lagen van de dunne darm (Bron: Boumphreyfr via Wikimedia Commons)

De belangrijkste functie van Paneth-cellen, die zich in klieren in de lamina propria bevinden, is om antibacteriële stoffen zoals lysozym af te scheiden, en daarom nemen ze deel aan het aangeboren afweersysteem.

kenmerken

Paneth-cellen werden door G. Schwalbe en J. Paneth beschreven als piramidevormige epitheliale "kolomvormige" cellen, gelegen aan de onderkant van de crypten van Lieberkühn, die buisvormige darmklieren zijn.

Representatief diagram van het lumen van de dunne darm met zijn plooien en villi. De crypten of klieren worden waargenomen, de plaats waar de Paneth-cellen worden gevonden (Bron: White Whale via Wikimedia Commons)

Ze delen deze omhulsels met vier andere celtypen: oppervlakte-absorptiecellen, slijmbekercellen, regeneratieve cellen en SNED-cellen, of cellen van het diffuse neuro-endocriene systeem.

Naast de dunne darm kunnen Paneth-cellen soms buiten het maagdarmkanaal worden aangetroffen, zoals in de maag en de dikke darm, waar ze reageren op veranderingen die worden veroorzaakt door ontsteking van het slijmvlies.

Dit zijn secretoire cellen met een lange levensduur (meer dan 20 dagen). Er is vastgesteld dat ze ook aanwezig zijn in de dunne darm van primaten, knaagdieren, varkens en paarden, dat wil zeggen in een groot aantal zoogdieren.

Embryonale oorsprong

Paneth-cellen zijn afkomstig van multipotente stamcellen, dat wil zeggen dat ze aanleiding geven tot verschillende cellijnen (enterocyten, slijmbekercellen en entero-endocriene cellen). Deze stamcellen worden gevonden op het grensvlak tussen de villi en de crypten van Lieberkühn.

Tijdens hun ontwikkeling en rijping uit stamcellen migreren Paneth-cellen naar de bodem van de klier en vullen ze zich met de cytosolische korrels die hen kenmerken.

Bij mensen verschijnen deze cellen voor het eerst in de dikke darm en de dunne darm na 13 weken zwangerschap. Pas na week 17 zijn ze beperkt tot de dunne darm.

Bij pasgeborenen is de expressie van Paneth-cellen erg laag, maar deze neemt aanzienlijk toe met de leeftijd dankzij de werking van enkele oplosbare factoren, zoals epidermale groeifactor.

Kenmerken

Paneth-cellen, zoals bepaald uit talrijke immunohistochemische onderzoeken, zijn in staat grote hoeveelheden uit te scheiden van wat in de literatuur bekend staat als "antimicrobiële eiwitten of peptiden".

Dit vermogen van Paneth-cellen brengt ze in het kader van het aangeboren immuunresponssysteem van de dunne darm, aangezien hun secretieproducten belangrijke implicaties hebben voor de gezondheid van mensen en andere zoogdieren.

De dunne darm kan als een constante bedreiging worden beschouwd, omdat het een groot oppervlak heeft en zijn veelvoudige villi en crypten potentiële plaatsen zijn voor invasie door micro-organismen die pathogeen kunnen zijn.

Gezien het feit dat de halfwaardetijd van de cellen van de epitheelbekleding erg kort is (slechts tussen 2 en 5 dagen), verdienen de nieuwe cellen die het epitheel bevolken een constante bescherming, die wordt geboden door de antimicrobiële factoren die door de crypten worden afgescheiden. door Lieberkühn.

Het belang van Paneth-cellen bij aangeboren immuniteit is groter als bovendien wordt bedacht dat het lumen van de dunne darm een ​​plaats is die rijk is aan een grote hoeveelheid voedingsstoffen die met voedsel binnenkomen, maar die besmet kan zijn met bacteriën en andere micro-organismen.

Antimicrobiële moleculen van Paneth-cellen

Zoals later zal worden gezien, worden Paneth-cellen gekenmerkt door de cytosolische aanwezigheid van grote secretoire korrels, die verantwoordelijk zijn voor de afgifte van de oplosbare antimicrobiële factoren die deze cellen produceren.

Sommige van deze endogene antimicrobiële moleculen zijn identiek aan die in de korrels van bepaalde leukocyten en macrofagen. Er is echter vastgesteld dat lysozym misschien het molecuul is dat in grotere hoeveelheden wordt geproduceerd.

Structuur van het eiwit Lysozyme, een antimicrobieel eiwit geproduceerd door Paneth-cellen (Bron: SciabaPDBsum-personeel van het European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)

De secretoire korrels van Paneth-cellen produceren ook andere moleculen die bekend staan ​​als "defensines" en een secretoire fosfolipase A2, een krachtig microbicide middel tegen Gram-positieve bacteriën.

Net als de andere klassen van antimicrobiële moleculen en peptiden, is de functie van deze moleculen om de membraanintegriteit van microben te verstoren, waardoor hun lysis wordt bereikt.

Het is belangrijk op te merken dat de productie en afgifte van de interne inhoud van de secretoire korrels een redelijk gecontroleerd proces is, zowel vanuit het intrinsieke oogpunt van de cellen die ze produceren, als vanuit het oogpunt van micro-omgeving.

Histologie

Paneth-cellen zijn cellen die gespecialiseerd zijn in secretie (sommige auteurs beschrijven ze als "professionele secretors") en in Lieberkühn-crypten zijn er gemiddeld 5 tot 15 van deze cellen.

Ze hebben een karakteristieke piramidale vorm en hun cytosol bevat een goed ontwikkeld Golgi-complex, een prominent endoplasmatisch reticulum en grote aantallen mitochondriën.

Histologisch onderscheiden ze zich door de aanwezigheid van secretoire korrels van aanzienlijke grootte in hun apicale gedeelte en die rijk zijn aan basische peptiden en eiwitten, waarvan sommige kunnen worden gemodificeerd met glycanen.

Deze korrels worden in het luminale gebied van de klieren afgegeven als reactie op verschillende stimuli, zoals acetylcholinergische agonisten, bacteriële oppervlakteproducten en bepaalde Toll-like receptoragonisten.

Naast lysozym synthetiseren en scheiden Paneth-cellen ook andere enzymen af ​​die bekend staan ​​als "defensines" door middel van cytosolische korrels, die vergelijkbare functies vervullen als de eerste.

Referenties

1. Bevins, CL (2004). De Paneth-cel en de aangeboren immuunrespons. Current Opinion in Gastroenterology, 20 (6), 572-580.
2. Bevins, CL en Salzman, NH (2011). Paneth-cellen, antimicrobiële peptiden en instandhouding van intestinale homeostase. Nature Reviews Microbiology, 9 (5), 356-368.
3. Clevers, HC en Bevins, CL (2013). Paneth Cells: Masters of the Small Intestinal Crypts. Annual Review of Physiology, 75 (1), 289-311.
4. Di Fiore, M. (1976). Atlas of Normal Histology (2e ed.). Buenos Aires, Argentinië: El Ateneo Editorial.
5. Dudek, RW (1950). Histologie met hoge opbrengst (2e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gartner, L., en Hiatt, J. (2002). Tekst Atlas of Histology (2e ed.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
7. Johnson, K. (1991). Histologie en celbiologie (2e ed.). Baltimore, Maryland: The National Medical Series voor zelfstudie.
8. Kuehnel, W. (2003). Kleurenatlas van cytologie, histologie en microscopische anatomie (4e ed.). New York: Thieme.
9. Ouellette, AJ (2010). Paneth-cellen en aangeboren mucosale immuniteit. Current Opinion in Gastroenterology, 26 (6), 547-553.
10. Porter, EM, Bevins, CL, Ghosh, D., en Ganz, T. (2002). De veelzijdige Paneth-cel. Cellular and Molecular Life Sciences, 59 (1), 156-170.