ENTEROCĪTI: RAKSTUROJUMS, STRUKTŪRA, FUNKCIJAS, SLIMĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

The enterocītos ir epitēlija šūnas, tievo zarnu, kuru galvenā funkcija barības vielu absorbcija un transportēšanu uz citām organisma audos. Viņi piedalās arī kā daļa no zarnu imunoloģiskās barjeras pret toksīnu un patogēnu iekļūšanu, jo tā ir ķermeņa zona, kas visvairāk pakļauta ārpusei.

Šīs šūnas veido apmēram 80% no tievā zarnas epitēlija. Tās ir polarizētas šūnas ar daudzām mikroviļņiem (sukas apmali) virsotnes galā.

Enterocītu shēma. Boumfrija atvasinājumu darbs: Miguelferig, izmantojot Wikimedia Commons

To izcelsme ir cilmes šūnas zarnu kriptos. Tie atrodas tievās zarnas zarnās un ir īslaicīgi. Cilvēkiem zarnu epitēlijs tiek pilnībā atjaunots ik pēc četrām līdz piecām dienām.

Ja ir defekti enterocītos, var rasties dažādas iedzimtas slimības. Tās ir olbaltumvielu pārvadāšanas, kā arī lipīdu mobilizācijas un metabolisma problēmu sekas. Tāpat kļūdas var rasties zarnu barjeras imūnsistēmā.

Uzbūve

Termins enterocīti nozīmē "absorbcijas šūna", un Boots to pirmo reizi izmantoja 1968. gadā.

Enterocīti veidojas kā gandrīz nepārtraukts slānis, kas ir mijas ar citiem mazāk bagātīgiem šūnu veidiem. Šis slānis veido zarnu epitēliju.

Morfoloģija

Diferencēti enterocīti ir kolonnas šūnas, kurām citoplazmas bazālajā pusē ir elipsoidāls kodols. Ceļā uz šūnas apikālo galu rodas daudzas dictiosomas.

Tie satur bagātīgas mitohondrijas, kas aizņem apmēram 13% no citoplazmas tilpuma.

Enterocītu visizcilākā īpašība ir plazmas membrānas evaginācijas apikālā gala virzienā. Tam ir liels skaits projekciju, kas pazīstamas kā microvilli. Viņiem ir cilindriska forma un tie ir izvietoti paralēli. Mikroviļu komplekts veido tā saukto sukas apmali.

Ar otu apvilktie mikroviļi 15 līdz 40 reizes palielina membrānas virsmas laukumu. Gremošanas fermenti un tie, kas ir atbildīgi par vielu transportēšanu, atrodas mikroviļņos.

Raksturlielumi

-Šūnu polaritāte

Enterocīti, tāpat kā daudzas epitēlija šūnas, ir polarizēti. Šūnu komponenti ir sadalīti starp dažādiem domēniem. Šajās zonās plazmas membrānas sastāvs ir atšķirīgs.

Šūnām parasti ir trīs domēni: apikāls, sānisks un bazāls. Katrā no tiem ir īpaši lipīdi un olbaltumvielas. Katra no šīm zonām pilda noteiktu funkciju.

Enterocitos ir diferencēti divi domēni:

• Apikāls domēns : tas atrodas zarnu lūmena virzienā. Mikrovilli ir raksturīgi un specializējas barības vielu absorbcijā.
• Basolaterālais domēns : atrodas uz iekšējiem audiem. Plazmas membrāna ir specializēta vielu pārvadāšanā uz enterocītu un no tā.

-Malas vai otu apmales īpašības

Birstes apmalei ir raksturīga plazmas membrānu struktūra. To veido lipīdu divslānis, kas saistīts ar ļoti specifiskiem proteīniem.

Fermenti, kas atbild par ogļhidrātu un olbaltumvielu sagremošanu, ir noenkuroti līdz sukas robežai. Tāpat šajā jomā fermenti ir specializējušies vielu pārvadāšanā.

Katrs no mikroviļņiem ir aptuveni 1-2 μm garš un 100 μm diametrā. Viņiem ir īpaša struktūra, ko veido:

Mikroviļu kodols

Katrā mikrovillā ir divdesmit aktīna pavedienu saišķis. Kvēldiega saišķa pamata daļa veido sakni, kas savienojas ar terminālu tīklu. Turklāt kodolā ir divu veidu polipeptīdi (fimbrīns un vilins).

Terminālu tīkls

To veido aktīna pavedienu gredzens, kas iejaucas enkurošanās krustojumos starp kaimiņu enterocītiem. Turklāt starp citiem proteīniem ir arī vinkulīns (citoskeleta proteīns) un miozīns. Tas veido tā saukto fibrillāro plāksni.

Glikokaliks

Tas ir slānis, kas pārklāj mikroviļus. Tas sastāv no mukopolisaharīdiem, ko ražo enterocīti. Tie veido mikrošķiedras, kas ir piestiprinātas pie mikroviļņu ārējās daļas.

Tiek uzskatīts, ka glikokaliks piedalās barības vielu galējā gremošanā, kas saistīta ar hidrolāžu klātbūtni. Tas arī piedalās zarnu epitēlija imūnās barjeras funkcijā.

-Savienības starp enterocītiem

Šūnas, kas veido zarnu epitēliju (sastāv galvenokārt no enterocītiem), ir savstarpēji saistītas. Šie savienojumi notiek caur olbaltumvielu kompleksiem un nodrošina epitēliju ar struktūras integritāti.

Savienojumi ir iedalīti trīs funkcionālās grupās:

Stingras krustojumi

Tie ir intracelulāri krustojumi apikālā daļā. Tās funkcija ir saglabāt epitēlija barjeras integritāti, kā arī tās polaritāti. Tie ierobežo jonu un luminālo antigēnu pārvietošanos uz bazolaterālo domēnu.

Tos veido četras olbaltumvielu grupas: okludīni, claudīni, tricelulīns un adhēzijas molekulas.

Enkura savienojumi

Viņi savieno kaimiņu šūnu citoskeletu, kā arī ārpusšūnu matricu. Tie rada ļoti izturīgas struktūras vienības.

Savienību starp blakus esošajām šūnām veic adhēzijas molekulas no kadherīnu un katenīnu grupas.

Komunikācijas arodbiedrības

Tie ļauj sazināties starp kaimiņu šūnu citoplazmām, kas notiek, veidojot kanālus, kas šķērso membrānas.

Šos kanālus veido seši transmembranālie proteīni no savienojumu grupas.

Dzīves cikls

Enterocīti cilvēkā ilgst apmēram piecas dienas. Pelēm dzīves cikls var būt divas līdz piecas dienas.

Šīs šūnas veidojas tā sauktajās Lieberkün kriptos. Šeit ir parādītas dažādu šūnu cilmes šūnas, kas veido zarnu epitēliju.

Cilmes šūnas sadala četras līdz sešas reizes. Pēc tam šūnas sāk pārvietoties zem spiediena no citām veidošanās šūnām.

Pārvietojoties no kriptas uz villi virsotni, enterocīti pakāpeniski diferencējas. Ir pierādīts, ka kontakts ar citām šūnām, mijiedarbība ar hormoniem un uztura sastāvs ietekmē diferenciāciju.

Diferenciācijas process, kā arī pārvietošanās uz zarnu trauku ilgst apmēram divas dienas.

Pēc tam enterocīti sāk lobīties. Šūnas zaudē dažāda veida krustojumus. Turklāt tie tiek pakļauti mehāniskam spiedienam, līdz tie atdalās, tos aizvieto ar jaunām šūnām.

Iespējas

Enterocītu galvenā funkcija ir barības vielu uzsūkšanās un transportēšana uz dažādām ķermeņa daļām. Tāpat viņi aktīvi piedalās imūnās aizsardzības funkcijās, kas rodas zarnās.

Barības vielu uzsūkšanās un transportēšana

Barības vielas, kuras absorbē enterocīti, galvenokārt rodas sadaloties kuņģī. Tomēr šīs šūnas specifisko enzīmu klātbūtnes dēļ var sagremot peptīdus un disaharīdus.

Lielākā daļa barības vielu gremošanas traktā iziet caur enterocītu membrānu. Dažas molekulas, piemēram, ūdens, etanols un vienkārši lipīdi, pārvietojas caur koncentrācijas gradientu. Transportiera olbaltumvielas mobilizē citas, piemēram, glikozi un sarežģītākus lipīdus.

Enterocītos veidojas dažādi lipoproteīni, kas transportē triglicerīdus un holesterīnu dažādos audos. Starp tiem mums ir holomikroni, ABL un VDL.

Dzelzi, kas nepieciešama dažādu olbaltumvielu, piemēram, hemoglobīna, sintēzei, uzņem enterocīti. Dzelzs iekļūst šūnās caur membrānas transportētāju. Vēlāk tas pievienojas citiem pārvadātājiem, kas to pārvadā asinīs, kur to izmantos.

Zarnu imūno barjeru

Zarnu epitēlijs veido barjeru starp iekšējo un ārējo vidi, pateicoties struktūrai, ko veido dažādi šūnu savienojumi. Šī barjera novērš tādu potenciāli kaitīgu vielu kā antigēnu, toksīnu un dažādu patogēnu pāreju.

Enterocītiem ir jāveic divējāda funkcija - absorbēt barības vielas un novērst kaitīgu vielu un organismu pāreju. Šim nolūkam virsotnes zonu pārklāj ogļhidrātu slānis, ko ražo citas epitēlija šūnas, ko sauc par kausiem. Tas ļauj iziet mazām molekulām, bet ne lielām.

No otras puses, glikokaliksam, kas līnijas birstes robežu, ir daudz negatīvu lādiņu, kas novērš patogēnu tiešu saskari ar enterocītu membrānu.

Viņiem ir arī iespēja izraisīt imūno reakciju noteiktu antigēnu klātbūtnē.

Ir pierādīts, ka enterocīti virsotnē rada pūslīšus, kas satur daudz sārmainās fosfatāzes. Šis savienojums kavē baktēriju augšanu un samazina baktēriju spēju saistīties ar enterocītu.

Slimības

Kad rodas kļūdas enterocītu veidošanā vai struktūrā, var rasties dažādas iedzimtas patoloģijas. Starp tiem mums ir:

Microvillus iekļaušanas slimība

Tas rodas, ja enterocītu diferenciācijā ir atrofija sukas robežas veidošanā.

Simptomi ir pastāvīga caureja, barības vielu absorbcijas problēmas un attīstības mazspēja. 95% gadījumu simptomi parādās pirmajās dienās pēc dzimšanas.

Trichohepatoenteric sindroms

Šī slimība ir saistīta ar problēmām zarnu villi attīstībā un ietekmē epitēlija slāņa struktūru.

Simptomi ir neārstējama caureja pirmajā dzīves mēnesī. Turklāt ir nepilnības barības vielu absorbcijā un attīstībā. Var rasties sejas dismorfisms, matu un ādas patoloģijas. Tiek ietekmēta arī imūnsistēma.

Chilomikrona aiztures slimība

Chilomicrons (lipoproteīni, kas atbild par lipīdu transportēšanu) netiek ražoti. Enterocītos ir redzami lieli lipīdu vakuoli. Turklāt ir klāt chilomikroniem līdzīgas daļiņas, kas neizdalās no membrānas malām.

Pacienti ar hronisku caureju, nopietnām lipīdu uzsūkšanās problēmām, attīstības traucējumiem un hipoholesterinēmiju.

Iedzimta kuņģa enteropātija

Tas ir saistīts ar atrofiju zarnu villi attīstībā, enterocītu dezorganizāciju un sava veida kušķa klātbūtni villi virsotnē.

Simptomi ir pastāvīga caureja tūlīt pēc piedzimšanas. Zarnas nespēj absorbēt barības vielas, kas pacientam jāievada intravenozi. Matiem ir vilnains izskats un attīstība, kā arī tiek ietekmēta imūnsistēma.

Enterocīti un HIV

Ar HIV inficētiem pacientiem var rasties problēmas ar barības vielu uzsūkšanos. Šajos gadījumos acīmredzamākais simptoms ir steatorrhea (caureja ar lipīdiem izkārnījumos).

Ir atklāts, ka HIV vīruss šiem pacientiem inficē kripto cilmes šūnas. Tāpēc tiek ietekmēta to enterocītu diferenciācija, kuri nespēj veikt savu funkciju.

Atsauces

1. Hall, E (2013) Tievās zarnas. In: Washabau R un M diena (red.) Suņu un kaķu gastroenteroloģija). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan un C Halsted (1991) Cilvēka imūndeficīta vīrusa infekcija enterocītos un mononukleārajās šūnās cilvēka džedžunas gļotādā. Gastroenterology 100: 1521-1527.
3. Kellers T un M Mooseker (1991) Enterocītu citoskelets: tā struktūra un funkcijas. 19. papildinājums: Fizioloģijas rokasgrāmata. Kuņģa-zarnu trakta sistēma, zarnu uzsūkšanās un sekrēcija: 209.-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman un S Jzendoorn (2016) Enterocītu defektu loma iedzimtu caurejas traucējumu patoģenēzē. Slimību modeļi un mehānismi 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E un C Alo (2015) Zarnu barjeras funkcija un tās ietekme uz gremošanas slimībām. Esv. Enferms. Rakt. 101: 686-696.
6. Van der Flier L un H Clevers (2009) Cilmes šūnas, pašatjaunošanās un diferenciācija zarnu epitēlijā. Annu. Sv. Fiziols. 71: 241-260.