Das Enterozyten Sie sind Epithelzellen des Dünndarms, deren Hauptfunktion die Aufnahme von Nährstoffen und deren Transport zu anderen Geweben des Körpers ist. Sie sind auch Teil der intestinalen immunologischen Barriere gegen das Eindringen von Toxinen und Krankheitserregern, da dies der Bereich des Körpers ist, der am stärksten nach außen exponiert ist..
Diese Zellen machen etwa 80% des Epithels im Dünndarm aus. Es handelt sich um polarisierte Zellen mit zahlreichen Mikrovilli (Bürstenrand) zum apikalen Ende hin.
Sie stammen aus Stammzellen in den Darmkrypten. Sie befinden sich in den Zotten des Dünndarms und sind von kurzer Dauer. Beim Menschen wird das Darmepithel alle vier bis fünf Tage vollständig erneuert.
Bei Defekten in Enterozyten können verschiedene angeborene Krankheiten auftreten. Sie sind die Folge von Problemen beim Transport von Proteinen sowie bei der Mobilisierung und dem Metabolismus von Lipiden. Ebenso können Fehler im Immunsystem der Darmbarriere auftreten.
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Der Begriff Enterozyten bedeutet "Absorptionszelle" und wurde erstmals 1968 von Booth verwendet.
Enterozyten werden als fast kontinuierliche Schicht gebildet, die mit anderen weniger häufig vorkommenden Zelltypen durchsetzt ist. Diese Schicht bildet das Darmepithel.
Differenzierte Enterozyten sind Säulenzellen mit einem ellipsoiden Kern in der basalen Hälfte des Zytoplasmas. Gegen das apikale Ende der Zelle sind zahlreiche Dictyosomen vorhanden.
Sie haben reichlich Mitochondrien, die ungefähr 13% des zytoplasmatischen Volumens einnehmen.
Das auffälligste Merkmal der Enterozyten ist die Evagination der Plasmamembran zum apikalen Ende hin. Es präsentiert eine große Anzahl von Projektionen, die als Mikrovilli bekannt sind. Sie haben eine zylindrische Form und sind parallel angeordnet. Der Satz von Mikrovilli bildet den sogenannten Pinselrand.
Die Bürstensaum-Mikrovilli vergrößern die Membranoberfläche um das 15- bis 40-fache. Verdauungsenzyme und diejenigen, die für den Transport von Substanzen verantwortlich sind, befinden sich in den Mikrovilli.
Enterozyten sind wie viele Epithelzellen polarisiert. Die zellulären Komponenten sind auf die verschiedenen Domänen verteilt. Die Zusammensetzung der Plasmamembran ist in diesen Bereichen unterschiedlich.
Zellen haben im Allgemeinen drei Domänen: apikal, lateral und basal. In jedem von diesen gibt es bestimmte Lipide und Proteine. Jeder dieser Bereiche erfüllt eine bestimmte Funktion.
In der Enterozyte wurden zwei Domänen unterschieden:
Der Bürstenrand hat die typische Struktur von Plasmamembranen. Es besteht aus einer Lipiddoppelschicht, die mit sehr spezifischen Proteinen assoziiert ist.
Die für die Verdauung von Kohlenhydraten und Proteinen verantwortlichen Enzyme sind am Bürstenrand verankert. Ebenso sind in diesem Bereich die Enzyme auf den Transport von Substanzen spezialisiert.
Jedes der Mikrovilli ist ungefähr 1-2 um lang und hat einen Durchmesser von 100 um. Sie haben eine bestimmte Struktur gebildet durch:
Jeder Mikrovillus enthält ein Bündel von zwanzig Aktinfilamenten. Der basale Teil des Filamentbündels bildet die Wurzel, die mit dem terminalen Netzwerk verbunden ist. Zusätzlich enthält der Kern zwei Arten von Polypeptiden (Fimbrin und Vilin).
Es wird durch einen Ring von Aktinfilamenten gebildet, die in die Verankerungsverbindungen zwischen benachbarten Enterozyten eingreifen. Zusätzlich sind unter anderem Vinculin (Zytoskelettprotein) und Myosin vorhanden. Bildet die sogenannte fibrilläre Plaque.
Es ist eine Schicht, die die Mikrovilli bedeckt. Es besteht aus Mucopolysacchariden, die von den Enterozyten produziert werden. Sie bilden Mikrofilamente, die am äußersten Teil der Mikrovilli befestigt sind.
Es wird angenommen, dass der Glycocalyx an der terminalen Verdauung von Nährstoffen beteiligt ist, die mit dem Vorhandensein von Hydrolasen verbunden sind. Es ist auch an der Immunbarrierefunktion des Darmepithels beteiligt..
Die Zellen, aus denen das Darmepithel besteht (hauptsächlich bestehend aus Enterozyten), sind aneinander gebunden. Diese Übergänge treten durch Proteinkomplexe auf und verleihen dem Epithel strukturelle Integrität.
Die Übergänge wurden in drei funktionelle Gruppen eingeteilt:
Sie sind intrazelluläre Übergänge im apikalen Teil. Seine Funktion besteht darin, die Integrität der Epithelbarriere sowie ihre Polarität aufrechtzuerhalten. Begrenzen Sie die Bewegung von Luminalionen und Antigenen in Richtung der basolateralen Domäne.
Sie bestehen aus vier Proteinfamilien: Occludine, Claudine, Tricellulin und Adhäsionsmoleküle..
Sie verbinden das Zytoskelett benachbarter Zellen sowie die extrazelluläre Matrix. Sie erzeugen sehr widerstandsfähige Struktureinheiten.
Die Vereinigung benachbarter Zellen wird durch Adhäsionsmoleküle aus der Gruppe der Cadherine und Catenine hergestellt.
Sie ermöglichen die Kommunikation zwischen den Zytoplasmen benachbarter Zellen, die durch die Bildung von Kanälen erfolgt, die die Membranen durchqueren.
Diese Kanäle bestehen aus sechs Transmembranproteinen aus der Gruppe der Connexine..
Enterozyten dauern beim Menschen ungefähr fünf Tage. Bei Mäusen kann der Lebenszyklus zwei bis fünf Tage betragen.
Diese Zellen bilden sich in den sogenannten Lieberkün-Krypten. Hier sind die Stammzellen der verschiedenen Zelltypen, aus denen das Darmepithel besteht.
Stammzellen teilen sich vier- bis sechsmal. Anschließend beginnen sich die Zellen unter Druck von den anderen Zellen in der Formation zu bewegen.
Bei seiner Bewegung von der Krypta zum apikalen Bereich der Zotte differenziert sich die Enterozyte allmählich. Es wurde gezeigt, dass der Kontakt mit anderen Zellen, die Interaktion mit Hormonen und die Zusammensetzung der Ernährung die Differenzierung beeinflussen..
Der Differenzierungsprozess sowie die Bewegung in die Darmzotten dauert ungefähr zwei Tage..
Anschließend beginnen die Enterozyten zu peelen. Zellen verlieren die verschiedenen Arten von Verbindungen. Außerdem werden sie mechanischem Druck ausgesetzt, bis sie sich lösen und durch neue Zellen ersetzt werden..
Enterozyten haben als Hauptfunktion die Aufnahme und den Transport von Nährstoffen zu verschiedenen Körperteilen. Sie sind auch aktiv an den Immunschutzfunktionen beteiligt, die im Darm auftreten..
Die von den Enterozyten aufgenommenen Nährstoffe stammen hauptsächlich aus dem Magenabbau. Diese Zellen können jedoch aufgrund der Anwesenheit spezifischer Enzyme Peptide und Disaccharide verdauen..
Die meisten Nährstoffe im Verdauungstrakt passieren die Membran der Enterozyten. Einige Moleküle wie Wasser, Ethanol und einfache Lipide bewegen sich durch Konzentrationsgradienten. Andere wie Glucose und komplexere Lipide werden durch Transporterproteine mobilisiert.
In den Enterozyten werden die verschiedenen Lipoproteine gebildet, die Triglyceride und Cholesterin zu verschiedenen Geweben transportieren. Unter diesen haben wir Chylomikronen, HDL und VDL.
Das für die Synthese verschiedener Proteine wie Hämoglobin benötigte Eisen wird von Enterozyten aufgenommen. Eisen gelangt über einen Membrantransporter in die Zellen. Später schließt es sich anderen Transportern an, die es zum Blut bringen, wo es verwendet wird.
Das Darmepithel bildet aufgrund der Struktur, die durch die verschiedenen Zellübergänge gebildet wird, eine Barriere zwischen der inneren und äußeren Umgebung. Diese Barriere verhindert den Durchgang potenziell schädlicher Substanzen wie Antigene, Toxine und verschiedener Krankheitserreger.
Enterozyten müssen die doppelte Funktion erfüllen, Nährstoffe aufzunehmen und den Durchgang schädlicher Substanzen und Organismen zu verhindern. Zu diesem Zweck wird der apikale Bereich von einer Schicht von Kohlenhydraten bedeckt, die von anderen Epithelzellen, sogenannten Bechern, produziert werden. Es lässt kleine Moleküle passieren, aber keine großen.
Andererseits weist der Glykokalyx, der den Bürstenrand auskleidet, viele negative Ladungen auf, die den direkten Kontakt von Krankheitserregern mit der Enterozytenmembran verhindern..
Sie haben auch die Fähigkeit, in Gegenwart bestimmter Antigene eine Immunantwort zu erzeugen.
Es wurde gezeigt, dass Enterozyten Vesikel in der apikalen Domäne produzieren, die reich an alkalischer Phosphatase sind. Diese Verbindung hemmt das Bakterienwachstum und verringert die Fähigkeit von Bakterien, sich an die Enterozyten zu binden..
Wenn Fehler in der Bildung oder Struktur von Enterozyten auftreten, können verschiedene angeborene Pathologien auftreten. Unter diesen haben wir:
Es tritt auf, wenn bei der Differenzierung der Enterozyten eine Atrophie bei der Bildung des Bürstenrandes auftritt.
Symptome sind anhaltender Durchfall, beeinträchtigte Nährstoffaufnahme und Entwicklungsversagen. In 95% der Fälle treten Symptome in den ersten Tagen nach der Geburt auf.
Diese Krankheit ist mit Problemen bei der Entwicklung der Darmzotten verbunden und beeinflusst die Struktur der Epithelschicht.
Die Symptome sind unbehandelbarer Durchfall im ersten Lebensmonat. Darüber hinaus gibt es Fehler bei der Nährstoffaufnahme und -entwicklung. Gesichtsdysmorphie, Haar- und Hautanomalien können auftreten. Das Immunsystem ist ebenfalls betroffen.
Chylomikronen (Lipoproteine, die für den Lipidtransport verantwortlich sind) werden nicht produziert. In Enterozyten sind große Lipidvakuolen zu sehen. Zusätzlich sind chylomikronartige Partikel vorhanden, die nicht aus den Rändern der Membran herausragen..
Patienten mit chronischem Durchfall, schweren Lipidabsorptionsproblemen, Entwicklungsversagen und Hypocholesterinämie.
Es ist mit Atrophie bei der Entwicklung der Darmzotten, Desorganisation der Enterozyten und dem Vorhandensein einer Art Büschel an der Spitze der Zotten verbunden.
Symptome sind anhaltender Durchfall unmittelbar nach der Geburt. Der Darm hat nicht die Fähigkeit, Nährstoffe aufzunehmen, die dem Patienten intravenös verabreicht werden müssen. Das Haar hat ein wolliges Aussehen und Entwicklung sowie das Immunsystem sind betroffen.
Bei HIV-infizierten Patienten können Probleme bei der Aufnahme von Nährstoffen auftreten. In diesen Fällen ist Steatorrhoe (Durchfall mit Lipiden im Stuhl) das offensichtlichste Symptom..
Es wurde festgestellt, dass das HIV-Virus bei diesen Patienten Krypta-Stammzellen infiziert. Daher wird die Differenzierung von Enterozyten beeinflusst, die ihre Funktion nicht erfüllen können..
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