Enterocit

Detalji
Shape	jednoslojan cilindričan epitel
Function	epitelsko tkivo
Nazivi i oznake
MeSH	D020895
TH	TH {{{2}}}.html HH3.04.03.0.00006 .{{{2}}}.{{{3}}}
FMA	62122
	Anatomska terminologija [šablon na Vikipodacima]

Enterociti ili crevne apsorpcione ćelije, su jednostavne kolonaste epitelne ćelije koje oblažu unutrašnju površinu tankog i debelog creva. Iako je ova vrsta ćelije najčešći tip ćelije u tankom crevu enterociti se takođe nalaze, u smanjenom broju, i u debelom i slepom crevu.^[1]

Enterociti izvršavaju brojne funkcije u varenju. apsorpciju raznih supstanci i materijala iz hrane i takođe igraju ulogu u imunološkoj odbrani. Za te funkcijuje energiju dobijaju iz butirata koji proizvode probiotici.

Površinski sloj glikokaliksa koji sadrži digestivne enzime, preko mikrovila na apikalnoj površini enterocita (koji povećavaju njihovu apsorpcionu površinu) vrše transport brojnih malih molekula iz lumena creva. Ti molekuli uključuju razgrađene proteine, masti i šećere, kao i vodu, elektrolite, vitamine i žučne soli.

Enterociti takođe imaju endokrinu ulogu, jer luče hormone kao što je leptin.

Razvoj

Legenda:1) enterociti sa mikroresicama; 2) resice; 3) krvni sudovi (uključujući limfne); 4) nervi; 5) kripta; 6, 7) poprečni i uzdužni mišići

Enterociti se razvijaju iz odraslih matičnih ćelija koje se nalaze na dnu Lieberkühn-ovih kripti U početku, odrasle matične ćelije postaju prolazne ćelije koje pojačavaju (progenitorske ćelije), koje se nalaze malo dalje od niše matičnih ćelija odraslih. Prolazne ćelije koje ojačavaju dele se 4 do 6 puta da bi povećale populaciju progenitora, a zatim se diferenciraju u različite tipove ćelija koje se nalaze u crevnom epitelu. Većina njih postaju enterociti, ali i globet ćelije, M ćelije i drugi tipovi ćelija. Nove ćelije progresivno potiskuju nove enterocite ka vrhovima resica ili na površinu epitela. Kada dođu do ovih položaja, one umiru i izdvajaju se iz epitela. Ekstruzija uključuje i mehanički pritisak i gubitak adhezionih veza sa susednim ćelijama. Neke ćelije umiru apoptozom, a zatim se izbacuju iz epitela. Nije poznato koji je mehanizam kretanja enterocita iz kripti ka površini epitela. Molekularne komponente bazalne lamine su različite duž puta enterocita i smatra se da mogu doprineti ovoj migraciji. Takođe se smatralo da je dijeta uključena u dinamiku života enterocita.^[2]

Fiziologija

Glavna funkcija enterocita su:^[2]

Apsorbovanje hranljivih materija iz hrane nakon njihovog enzimskog varenja u želucu i crevima, pa se može reći da sve vrste hranljivih materija prolaze kroz enterocite Enterociti za ovaj proces koriste glutamat i glutamin, kao i masne kiseline i glukozu, kao snabdevanje energijom.
Varenje hrane uz pomož enzima koje luče enterociti i koji razgrađuju peptide i disaharide. Glikokaliks apikalnog domena enterocita formira sloj debljine oko 400 do 500 nm, ponekad čak i 1 µm. Neki enzimi koji učestvuju u varenju su usidreni za ovaj glikokaliks.
Odbrambena funkcija zasnovana na tome da male vezikule enterocita oslobađaju iz vrhova mikrovila enzime poput fosfataze, koji mogu imati odbrambenu funkciju protiv patogena.

Dakle, enterociti ne samo da biraju i hvataju supstance iz procesa varenja, već i neke od njih prerađuju. U stvari, kaže se da postoje dve faze u varenju, jedna se dešava u lumenu creva, koju sprovode enzimi pankreasa, a druga na površini enterocita, koju obavljaju drugi digestivni enzimi. Većinu apsorpcije hranljivih materija postižu enterociti tankog creva, dok enterociti debelog creva uglavnom apsorbuju vodu.

Putevi kretanja hrane kroz crevni epitel

Supstance koje nastaju varenjem moraju da prođu kroz crevni epitel da bi dospele u krvotok. To se može obaviti kroz nekoliko puteva: transcelularni, endocitoza/transcitoza i paracelularni.^[2]

Trancelularni put

Većina molekula prelazi epitelni sloj creva prelazeći kroz enterocite. Prvo prelaze preko apikalne membrane, a zatim preko bazolateralne. Molekuli se pomeraju slobodnom pasivnom difuzijom, olakšanom pasivnom difuzijom ili aktivnim transportom. U slobodnoj pasivnoj difuziji , molekuli prelaze membrane bez ikakve pomoći. U olakšanom i u aktivnom transportu, molekule treba prepoznati pomoću specifičnih transportera umetnutih u membrane. Voda, etanol i mnogi lipidi prolaze kroz enterocite slobodnom pasivnom difuzijom. Glukoza, neki lipidi, aminokiseline i di- i tripeptidi ulaze u enterocite olakšanim pasivnim transportom ili aktivnim transportom.^[2]

Apikalni domen enterocita nosi skup proteina za apsorpciju supstanci, dok latero-bazalne membrane imaju još jedan transmembranski transporter za izvlačenje molekula iz ćelije.

Sposobnost apsorpcije zavisi od stadijuma diferencijacije enterocita, koji određuje broj pumpi na natrijum membrani, sve više što se enterociti udaljavaju od dubine kripti. Dakle, najveći deo apsorpcije šećera i aminokiselina vrši se u gornjoj trećini resica tankog creva i blizu površine debelog creva. Na primer, aktivnost hidrolaze se povećava kako se enterociti udaljavaju od niša matičnih ćelija (duboki delovi kripti).

Endocitoza/transcitoza

Neki molekuli, kao što su imunoglobulini, ulaze u enterocite endocitozom posredovanom receptorom i transportuju se u domene bazolateralne membrane transcitozom. Putovanje počinje u vezikulama formiranim u bazi mikrovila, koje se kasnije spajaju sa endosomima. Endosomi oslobađaju nove vezikule koje se spajaju sa bazolateralnim membranama egzocitozom. Na ovaj način, molekuli izbegavaju put lizozomske degradacije.^[2]

Paracelular

Voda i joni prolaze kroz epitel paracelularnim putem.^[2]

Glavne funkcije enterocita u apsorpciji i sekreciji
Funkcija	Opis
Apsorpcija jona	Ona uključuje apsorpciju jona natrijum, kalcijum, magnezijum, gvožđe, cink i bakar. Ona se obično odvija kroz aktivni transport.
Apsorpcija vode	Ovu vrstu apsorpcije prati osmotski gradijent koji uspostavlja Na+/K+ ATPaza na bazolateralnoj površini. Ovaj proces se može odvijati transcelularno ili paracelularno.
Apsorpcija šećera	Polisaharidaze i disaharidaze u glikokaliksu razgrađuju velike molekule šećera, koji se zatim apsorbuju. Glukoza prelazi preko apikalne membrane enterocita pomoću kotransportera natrijum-glukoze. Kreće se kroz citosol (citoplazmu) i izlazi iz enterocita preko bazolateralne membrane (u krvne kapilare) pomoću GLUT2. Galaktoza koristi isti transportni sistem. Fruktoza, s druge strane, prelazi preko apikalne membrane enterocita, koristeći GLUT5. Smatra se da galaktoza prelazi u krvne kapilare koristeći jedan od GLUT transportera.
Apsorpcija peptida i aminokiselina	Peptidaze u glikokaliksu cepaju proteine na aminokiseline ili male peptide. Enteropeptidaza (poznata i kao enterokinaza) je odgovorna za aktiviranje tripsinogena pankreasa u tripsin, koji aktivira druge zimogene pankreasa. Oni su uključeni u Krebsov i Kori ciklus i mogu se sintetizovati sa lipazom.
Apsorpcija lipida	Lipidi se razlažu lipazom pankreasa uz pomoć žuči, a zatim difunduju u enterocite. Manji lipidi se transportuju u crevne kapilare, dok se veći lipidi obrađuju Goldžijevim i glatkim endoplazmatskim retikulumom u lipoproteinske hilomikre i egzocitozuju u mlečne žlezde.
Apsorpcija vitamina B12	Apsorpcija vitamimna B12 obavlja se tako što se za receptori enterocita vezuju kompleks vitamina B12-želudačnog unutrašnjeg faktora i unose ga u ćeliju.
Apsorpcija nekonjugovanih žučnih soli	Žuč koja je oslobođena a nije iskorišćena u procesu u emulzifikacije lipida apsorbuje se u tankom crevu. Ovaj proces je poznat i kao enterohepatična cirkulacija. U fiziološkim uslovima, oko 95% crevnih žučnih kiselina reapsorbuje se u svakom ciklusu, uglavnom preko enterocita tankog creva preko apikalnog natrijum-zavisnog transportera žučne kiseline (ASBT; SLC10A2), i transportuje se nazad u jetru. Ovaj mehanizam enterohepatične cirkulacije je strogo regulisan žučnim kiselinama-aktiviranim nuklearnim farnezoidnim H-receptorom (FXR) i u jetri i u crevima.^[3]
Sekrecija imunoglobulina	IgA iz plazma ćelija u sluzokoži apsorbuj se preko endocitoze posredovane receptorima na bazolateralnoj površini i oslobađaju se kao kompleks receptor-IgA u lumen creva. Komponenta receptora daje dodatnu stabilnost molekulu.^[4]

Zaštitna uloga enterocita

Enterociti koji iako masovno moraju da propuštaju hranljive materije oniistovrtemeno formiraju i barijeru koja odbija antigene, toksične molekule i mikroorganizme. Enterociti su u kontaktu sa mnogim mikroorganizmima. Oni mikroorganizmi koji su rezidentni u crevima su obično korisni, ali mogu biti opasni ako dospeju u unutrašnja tkiva, a tu su i oni nerezidentni patogeni koji dolaze sa obrokom.^[5]

Apikalna površina enterocita prekrivena je slojem mukoznih supstanci koje oslobađaju ćelije globusa. Ovaj sloj je sastavljen od ugljenih hidrata i ima gustu viskoznost koja omogućava difuziju molekula, ali odbacuje ćelije i najveće molekule. Pored toga, mikroresice enterocita pokazuju dobro razvijen glikokaliks u apikalnim vrhovima svakog mikrovilusa, koji deluje kao fizička i električna barijera pošto je pun negativnih naelektrisanja. Ove mikrovile otežavaju direktan fizički kontakt između mikroorganizama i membrane enterocita. Međutim, čak i ako prođu ove dve barijere, mikroorganizmi bi trebalo da prevaziđu unutrašnji transportni mehanizam mikroresica.

Mucini su visoko glikozilovani proteini koji se nalaze u apikalnoj plazma membrani enterocita. Oni doprinose dobro razvijenom glikokaliksu. Mucini su transmembranski proteini povezani sa citoskeletom svojim citosolnim domenom. MUC3, MUC12 i MUC17 su najzastupljeniji mucini. Sadrže oko 5.000 aminokiselina, a komponenta ugljenih hidrata može da se proteže do 1 µm od površine ćelije. Mucini formiraju fizičku barijeru koju bakterije teško prelaze.

Enterociti su u stanju da pokreću i regulišu inflamatorne procese oslobađanjem nekoliko hemokina i citokina. Oni takođe imaju receptore za ove molekule. Dakle, enterociti oslobađaju proinflamatorne molekule koji utiču na imune ćelije koje se nalaze u crevnoj sluzokoži.

Drugi manje poznat zaštitni mehanizam enterocita je oslobađanje vezikula sa apikalne površine enterocita. Aktin i miozin, motorni aparat mikroresica, razvijaju mehaničke sile koje vuku membrane ka vrhu svake mikroresice. Akumulacije na membrani završavaju kao vezikule, koje se oslobađaju u lumen creva. Ove vezikule sadrže veliku količinu alkalne fosfataze koja je moćno sredstvo protiv patogena (smanjujući toksičnost lipopolisaharida i zapaljenje creva). Takođe vezikula ometa vezivanje bakterija za crevni epitel i smanjuje proliferaciju bakterija. Oslobađanje vezikula od strane enterocita je način slanja antimikrobnih molekula u regione daleko od epitela.^[6]

Izvori

^ Barker, Nick (2013-12-11). „Adult intestinal stem cells: critical drivers of epithelial homeostasis and regeneration”. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (1): 19—33. ISSN 1471-0072. doi:10.1038/nrm3721.
^ ^a ^b ^v ^g ^d ^đ Pombal, Manuel Megías, Pilar Molist, Manuel Ángel. „Cell types. Enterocyte. Atlas of plant and animal histology”. mmegias.webs.uvigo.es (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2023-11-21.
^ Matsubara, Tsutomu; Li, Fei; Gonzalez, Frank J. (2013). „FXR signaling in the enterohepatic system”. Molecular and Cellular Endocrinology. 368 (1–2): 17—29. ISSN 0303-7207. PMC 3491147 . PMID 22609541. doi:10.1016/j.mce.2012.05.004. .
^ Snoeck V, Goddeeries B, Cox E. 2005. The role of enterocytes in the intestinal barrier function and antigen uptake. Microbes and infection. 7: 997-1004.
^ Shifrin, David A.; McConnell, Russell E.; Nambiar, Rajalakshmi; Higginbotham, James N.; Coffey, Robert J.; Tyska, Matthew J. (2012). „Enterocyte Microvillus-Derived Vesicles Detoxify Bacterial Products and Regulate Epithelial-Microbial Interactions”. Current Biology. 22 (7): 627—631. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2012.02.022.
^ Snoeck, Veerle; Goddeeris, Bruno; Cox, Eric (2005). „The role of enterocytes in the intestinal barrier function and antigen uptake”. Microbes and Infection. 7 (7-8): 997—1004. ISSN 1286-4579. doi:10.1016/j.micinf.2005.04.003.

Literatura

Giammanco A, Cefalù AB, Noto D, Averna MR. 2015. The pathophysiology of intestinal lipoprotein production. Frontiers in physiology. 6: 61. Read the article
Knutson MD. 2014. Adult intestinal stem cells: critical drivers of epithelial homeostasis and regeneration. Nature review in molecular cell biology. 15:19-33.
Knutson MD. 2017. Iron transport proteins: gateways of cellular and systemic iron homeostasis. Journal of biological chemistry Nature review in molecular cell biology. 292: 12735-12743.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).

[1] Barker, Nick (2013-12-11). „Adult intestinal stem cells: critical drivers of epithelial homeostasis and regeneration”. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (1): 19—33. ISSN 1471-0072. doi:10.1038/nrm3721.

[:0-2] v ^g ^d ^đ Pombal, Manuel Megías, Pilar Molist, Manuel Ángel. „Cell types. Enterocyte. Atlas of plant and animal histology”. mmegias.webs.uvigo.es (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2023-11-21.

[3] Matsubara, Tsutomu; Li, Fei; Gonzalez, Frank J. (2013). „FXR signaling in the enterohepatic system”. Molecular and Cellular Endocrinology. 368 (1–2): 17—29. ISSN 0303-7207. PMC 3491147 . PMID 22609541. doi:10.1016/j.mce.2012.05.004. .

[4] Snoeck V, Goddeeries B, Cox E. 2005. The role of enterocytes in the intestinal barrier function and antigen uptake. Microbes and infection. 7: 997-1004.

[5] Shifrin, David A.; McConnell, Russell E.; Nambiar, Rajalakshmi; Higginbotham, James N.; Coffey, Robert J.; Tyska, Matthew J. (2012). „Enterocyte Microvillus-Derived Vesicles Detoxify Bacterial Products and Regulate Epithelial-Microbial Interactions”. Current Biology. 22 (7): 627—631. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2012.02.022.

[6] Snoeck, Veerle; Goddeeris, Bruno; Cox, Eric (2005). „The role of enterocytes in the intestinal barrier function and antigen uptake”. Microbes and Infection. 7 (7-8): 997—1004. ISSN 1286-4579. doi:10.1016/j.micinf.2005.04.003.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]