CELLULE DI PANETH: CARATTERISTICHE, FUNZIONI, ISTOLOGIA - BIOLOGIA - 2025

Le cellule di Paneth sono cellule appartenenti all'intestino tenue. Si trovano, nello specifico, nelle cripte di Lieberkühn, alcune ghiandole tubulari che si trovano nell'epitelio del rivestimento intestinale, sommerse nella lamina propria.

L'intestino tenue è responsabile della digestione del cibo e dell'assorbimento dei prodotti finali dell'intero processo digestivo. Ha tre regioni ben definite: il duodeno, il digiuno e l'ileo.

Cellule di Human Paneth (Fonte: en: Jpogi tramite Wikimedia Commons)

Se si osserva una sezione trasversale di questo tubo, si possono vedere quattro strati noti, dall'interno verso l'esterno, come la mucosa, la lamina propria, la sottomucosa, la muscolatura esterna e la sierosa; ciascuno con caratteristiche e funzioni definite.

La mucosa (strato più interno) ha adattamenti che le consentono di aumentare la superficie, questi adattamenti sono costituiti da abbondanti pieghe e villi che, di conseguenza, aumentano il numero di cellule in grado di assorbire i nutrienti.

Queste pieghe e questi villi sono distribuiti nei tre strati che compongono la mucosa intestinale chiamata (dall'interno verso l'esterno) epitelio, lamina propria e mucosa muscolare. L'epitelio copre i villi, la lamina propria rappresenta il tessuto connettivo e la mucosa muscolare è lo strato muscolare che consente l'accorciamento dei villi.

Strati dell'intestino tenue (Fonte: Boumphreyfr tramite Wikimedia Commons)

La funzione principale delle cellule di Paneth, situate nelle ghiandole presenti nella lamina propria, è quella di secernere sostanze antibatteriche come il lisozima, motivo per cui partecipano al sistema di difesa innato.

caratteristiche

Le cellule di Paneth sono state descritte da G. Schwalbe e J. Paneth come cellule epiteliali "colonnari" a forma piramidale, situate nella parte inferiore delle cripte di Lieberkühn, che sono ghiandole intestinali tubulari.

Schema rappresentativo del lume dell'intestino tenue con le sue pieghe e villi. Si osservano le cripte o ghiandole, il luogo in cui si trovano le cellule di Paneth (Fonte: White Whale tramite Wikimedia Commons)

Condividono questi recinti con altri quattro tipi di cellule: cellule di assorbimento superficiale, cellule caliciformi, cellule rigenerative e cellule SNED o cellule del sistema neuroendocrino diffuso.

Oltre all'intestino tenue, le cellule di Paneth possono talvolta essere trovate al di fuori del tratto gastrointestinale, come nello stomaco e nel colon, dove rispondono ai cambiamenti innescati dall'infiammazione della mucosa.

Queste sono cellule secretorie, con una lunga durata di vita (più di 20 giorni). È stato determinato che sono presenti anche nell'intestino tenue di primati, roditori, maiali e cavalli, cioè in un gran numero di mammiferi.

Origine embrionale

Le cellule di Paneth provengono da cellule staminali multipotenti, cioè danno origine a diverse linee cellulari (enterociti, cellule caliciformi e cellule enteroendocrine). Queste cellule staminali si trovano all'interfaccia tra i villi e le cripte di Lieberkühn.

Durante il loro sviluppo e maturazione dalle cellule staminali, le cellule di Paneth migrano verso il fondo della ghiandola e si riempiono dei granuli citosolici che le caratterizzano.

Nell'uomo, queste cellule compaiono per la prima volta nel colon e nell'intestino tenue dopo 13 settimane di gestazione. Solo dopo la settimana 17 sono confinati nell'intestino tenue.

Nei neonati l'espressione delle cellule di Paneth è molto bassa, ma aumenta notevolmente con l'età grazie all'azione di alcuni fattori solubili come il fattore di crescita epidermico.

Caratteristiche

Le cellule di Paneth, come determinato da numerosi studi immunoistochimici, sono in grado di secernere grandi quantità di quelle che sono note in letteratura come "proteine ​​o peptidi antimicrobici".

Questa capacità delle cellule di Paneth le introduce nella struttura del sistema di risposta immunitaria innato dell'intestino tenue, poiché i loro prodotti di secrezione hanno importanti implicazioni per la salute dell'uomo e di altri mammiferi.

L'intestino tenue può essere considerato costantemente minacciato perché ha un'ampia superficie e i suoi molteplici villi e cripte rappresentano potenziali siti di invasione da parte di microrganismi che possono essere patogeni.

A loro volta, in considerazione del fatto che l'emivita delle cellule del rivestimento epiteliale è molto breve (solo tra 2 e 5 giorni), le nuove cellule che popolano l'epitelio meritano una protezione costante, protezione fornita dai fattori antimicrobici secreti dalle cripte. di Lieberkühn.

L'importanza delle cellule di Paneth nell'immunità innata è più significativa se si considera, inoltre, che il lume dell'intestino tenue è un sito ricco di una grande quantità di nutrienti che arrivano con il cibo, ma che possono essere contaminati da batteri e altri microrganismi.

Molecole antimicrobiche delle cellule di Paneth

Come si vedrà in seguito, le cellule di Paneth sono caratterizzate dalla presenza citosolica di grandi granuli secretori, responsabili del rilascio dei fattori antimicrobici solubili che queste cellule producono.

Alcune di queste molecole antimicrobiche endogene sono identiche a quelle che si trovano nei granuli di alcuni leucociti e macrofagi. Tuttavia, è stato stabilito che il lisozima è forse la molecola prodotta in maggiore abbondanza.

Struttura della proteina Lisozima, una proteina antimicrobica prodotta dalle cellule di Paneth (Fonte: SciabaPDBsum staff presso l'European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)

I granuli secretori delle cellule di Paneth producono anche altre molecole note come "defensine" e una fosfolipasi A2 secretoria, che è un potente agente microbicida contro i batteri Gram positivi.

Come le altre classi di molecole e peptidi antimicrobici, la funzione di queste molecole è quella di interrompere l'integrità della membrana dei microbi, ottenendo così la loro lisi.

È importante notare che la produzione e il rilascio del contenuto interno dei granuli secretori è un processo abbastanza controllato, sia dal punto di vista intrinseco delle cellule che li producono, sia dal punto di vista microambientale.

Istologia

Le cellule di Paneth sono cellule specializzate nella secrezione (alcuni autori le descrivono come "secretori professionali") e nelle cripte di Lieberkühn ci sono in media da 5 a 15 di queste cellule.

Hanno una caratteristica forma piramidale e il loro citosol contiene un complesso di Golgi ben sviluppato, un reticolo endoplasmatico prominente e un gran numero di mitocondri.

Istologicamente si distinguono per la presenza di granuli secretori di notevoli dimensioni nella loro porzione apicale e ricchi di peptidi e proteine ​​basici, alcuni dei quali possono essere modificati con glicani.

Questi granuli vengono rilasciati nella regione luminale delle ghiandole in risposta a diversi stimoli, come agonisti acetilcolinergici, prodotti di superficie batterici e alcuni agonisti del recettore Toll-like.

Oltre al lisozima, le cellule di Paneth sintetizzano e secernono anche altri enzimi noti come "defensine" attraverso i granuli citosolici, che svolgono funzioni simili al primo.

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