The sel Paneth adalah sel milik usus kecil. Mereka ditemukan, khususnya, di kriptus Lieberkühn, beberapa kelenjar tubular yang berada di epitel lapisan usus, terendam dalam lamina propria.
Usus kecil bertanggung jawab untuk pencernaan makanan dan penyerapan produk akhir dari seluruh proses pencernaan. Ia memiliki tiga daerah yang jelas: duodenum, jejunum, dan ileum.
Sel Paneth Manusia (Sumber: en: Jpogi via Wikimedia Commons)
Jika bagian melintang dari tabung ini diamati, empat lapisan yang diketahui dapat dilihat, dari dalam ke luar, seperti mukosa, lamina propria, submukosa, muskularis eksternal dan serosa; masing-masing dengan karakteristik dan fungsi yang ditentukan.
Mukosa (lapisan paling dalam) memiliki adaptasi yang memungkinkannya untuk meningkatkan luas permukaan, adaptasi ini terdiri dari lipatan dan vili yang melimpah sehingga meningkatkan jumlah sel yang mampu menyerap nutrisi.
Lipatan dan vili ini didistribusikan dalam tiga lapisan yang membentuk mukosa usus yang disebut (dari dalam ke luar) epitel, lamina propria, dan muskularis mukosa. Epitel menutupi vili, lamina propria mewakili jaringan ikat dan muskularis mukosa adalah lapisan otot yang memungkinkan pemendekan vili.
Lapisan usus kecil (Sumber: Boumphreyfr via Wikimedia Commons)
Fungsi utama sel Paneth, yang terletak di kelenjar yang ada di lamina propria, adalah mengeluarkan zat antibakteri seperti lisozim, itulah sebabnya mereka berpartisipasi dalam sistem pertahanan bawaan.
karakteristik
Sel Paneth dijelaskan oleh G. Schwalbe dan J. Paneth sebagai sel epitel "kolumnar" berbentuk piramida, yang terletak di bagian bawah kriptus Lieberkühn, yang merupakan kelenjar usus berbentuk tabung.
Diagram representatif lumen usus kecil dengan lipatan dan vili. Kriptus atau kelenjar diamati, tempat sel Paneth ditemukan (Sumber: Paus Putih via Wikimedia Commons)
Mereka berbagi selungkup ini dengan empat jenis sel lainnya: sel penyerapan permukaan, sel piala, sel regeneratif, dan sel SNED, atau sel dari sistem neuroendokrin difus.
Selain di usus kecil, sel Paneth terkadang dapat ditemukan di luar saluran pencernaan, seperti di lambung dan usus besar, di mana sel tersebut merespons perubahan yang dipicu oleh peradangan pada mukosa.
Ini adalah sel sekretori, dengan masa hidup yang panjang (lebih dari 20 hari). Telah ditentukan bahwa mereka juga ada di usus kecil primata, tikus, babi dan kuda, yaitu, pada sejumlah besar hewan mamalia.
Asal embrio
Sel Paneth berasal dari sel induk multipoten, yaitu menghasilkan garis sel yang berbeda (enterosit, sel goblet, dan sel enteroendokrin). Sel induk ini ditemukan di antarmuka antara vili dan kriptus Lieberkühn.
Selama perkembangan dan pematangannya dari sel induk, sel Paneth bermigrasi ke bagian bawah kelenjar dan mengisi dengan butiran sitosol yang menjadi ciri khasnya.
Pada manusia, sel-sel ini pertama kali muncul di usus besar dan usus kecil setelah usia kehamilan 13 minggu. Hanya setelah minggu ke 17 mereka terbatas pada usus kecil.
Pada bayi baru lahir, ekspresi sel Paneth sangat rendah, tetapi meningkat pesat seiring bertambahnya usia berkat aksi beberapa faktor yang dapat larut seperti faktor pertumbuhan epidermal.
fitur
Sel Paneth, sebagaimana ditentukan dari berbagai studi imunohistokimia, mampu mengeluarkan sejumlah besar dari apa yang dikenal dalam literatur sebagai "protein atau peptida antimikroba."
Kemampuan sel Paneth ini memasukkan mereka ke dalam kerangka sistem respon imun bawaan dari usus kecil, karena produk sekresi mereka memiliki implikasi penting bagi kesehatan manusia dan mamalia lainnya.
Usus halus dapat dianggap berada dalam ancaman konstan karena memiliki luas permukaan yang besar dan beberapa vili serta kriptusnya merupakan tempat potensial untuk invasi oleh mikroorganisme yang dapat bersifat patogen.
Pada gilirannya, karena waktu paruh sel di lapisan epitel sangat pendek (antara 2 dan 5 hari saja), sel-sel baru yang mengisi epitel berhak mendapatkan perlindungan yang konstan, perlindungan yang diberikan oleh faktor antimikroba yang disekresi dari kriptus. oleh Lieberkühn.
Pentingnya sel Paneth dalam kekebalan bawaan menjadi lebih signifikan jika juga dianggap bahwa lumen usus kecil adalah tempat yang kaya akan sejumlah besar nutrisi yang datang bersama makanan, tetapi dapat terkontaminasi oleh bakteri dan lainnya. mikroorganisme.
Molekul antimikroba sel Paneth
Seperti yang akan kita lihat nanti, sel Paneth dicirikan oleh kehadiran sitosol dari butiran sekretorik besar, yang bertanggung jawab untuk pelepasan faktor antimikroba terlarut yang diproduksi sel-sel ini.
Beberapa dari molekul antimikroba endogen ini identik dengan yang ditemukan dalam butiran leukosit dan makrofag tertentu. Namun, telah ditentukan bahwa lisozim mungkin adalah molekul yang diproduksi dalam jumlah yang lebih banyak.
Struktur protein Lysozyme, protein antimikroba yang diproduksi oleh sel Paneth (Sumber: SciabaPDBsum staf di European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)
Butiran sekretori sel Paneth juga menghasilkan molekul lain yang dikenal sebagai "defensins" dan sekretori fosfolipase A2, yang merupakan agen mikrobisidal ampuh melawan bakteri Gram positif.
Seperti kelas molekul dan peptida antimikroba lainnya, fungsi molekul ini adalah mengganggu integritas membran mikroba, sehingga mencapai lisisnya.
Penting untuk digarisbawahi bahwa produksi dan pelepasan kandungan internal butiran sekretori adalah proses yang terkontrol dengan baik, baik dari sudut pandang intrinsik sel yang memproduksinya, dan dari sudut pandang lingkungan mikro.
Histologi
Sel Paneth adalah sel yang mengkhususkan diri dalam sekresi (beberapa penulis menggambarkannya sebagai "sekretor profesional") dan di Lieberkühn crypts rata-rata terdapat 5 sampai 15 sel ini.
Mereka memiliki bentuk piramidal yang khas dan sitosolnya mengandung kompleks Golgi yang berkembang dengan baik, retikulum endoplasma yang menonjol, dan sejumlah besar mitokondria.
Secara histologis mereka dibedakan dengan adanya butiran sekretorik dengan ukuran yang cukup besar di bagian apikal dan yang kaya akan peptida dasar dan protein, beberapa di antaranya dapat dimodifikasi dengan glycans.
Butiran ini dilepaskan ke daerah luminal kelenjar sebagai respons terhadap rangsangan yang berbeda, seperti agonis asetil kolinergik, produk permukaan bakteri, dan agonis reseptor mirip-Toll tertentu.
Selain lisozim, sel Paneth juga mensintesis dan mengeluarkan enzim lain yang disebut “defensins” melalui butiran sitosol, yang melakukan fungsi serupa dengan yang pertama.
Referensi
- Bevins, CL (2004). Sel Paneth dan respon imun bawaan. Opini Saat Ini di Gastroenterologi, 20 (6), 572–580.
- Bevins, CL, & Salzman, NH (2011). Sel Paneth, peptida antimikroba dan pemeliharaan homeostasis usus. Ulasan Alam Mikrobiologi, 9 (5), 356-368.
- Clevers, HC, & Bevins, CL (2013). Sel Paneth: Master dari Crypts Usus Kecil. Review Tahunan Fisiologi, 75 (1), 289–311.
- Di Fiore, M. (1976). Atlas of Normal Histology (edisi ke-2nd). Buenos Aires, Argentina: Editorial El Ateneo.
- Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (edisi ke-2nd). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (edisi ke-2nd). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (edisi ke-2nd). Baltimore, Maryland: Seri medis nasional untuk studi independen.
- Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (edisi ke-4th). New York: Tema.
- Ouellette, AJ (2010). Sel Paneth dan imunitas mukosa bawaan. Opini Saat Ini di Gastroenterologi, 26 (6), 547-553.
- Porter, EM, Bevins, CL, Ghosh, D., & Ganz, T. (2002). Sel Paneth yang multifaset. Ilmu Kehidupan Seluler dan Molekuler, 59 (1), 156-170.