CÈL·LULES DE PANETH: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS, HISTOLOGIA - BIOLOGIA - 2025

Les cèl·lules de Paneth són cèl·lules pertanyents a l'intestí prim. Es troben, específicament, en les criptes de Lieberkühn, unes glàndules tubulars que estan en l'epiteli de revestiment intestinal, submergides en la làmina pròpia.

L'intestí prim s'encarrega de la digestió dels aliments i de l'absorció dels productes finals de tot el procés digestiu. Aquest té tres regions ben definides: el duodè, el jejú i l'ili.

Cèl·lules de Paneth humanes (Font: en: Jpogi via Wikimedia Commons)

Si s'observa un tall transversal d'aquest tub, podran apreciar quatre capes conegudes, de dins cap a fora, com mucosa, làmina pròpia, submucosa, muscular externa i serosa; cadascuna amb característiques i funcions definides.

La mucosa (capa més interna) posseeix adaptacions que li permeten incrementar l'àrea de superfície, aquestes adaptacions consisteixen en abundants plecs i vellositats que, en conseqüència, augmenten el nombre de cèl·lules capaces d'absorbir nutrients.

Aquests plecs i vellositats estan distribuïts en les tres capes que componen la mucosa intestinal denominades (de dins cap a fora) epiteli, làmina pròpia i muscularis mucosa. L'epiteli recobreix les vellositats, la làmina pròpia representa teixit connectiu i la muscularis mucosa és la capa muscular que permet l'escurçament de les vellositats.

Capes de l'intestí prim (Font: Boumphreyfr via Wikimedia Commons)

La funció principal de les cèl·lules de Paneth, situades en unes glàndules presents a la làmina pròpia, és la de segregar substàncies antibacterianes com la lisozima, de manera que participen en el sistema innat de defensa.

Característiques

Les cèl·lules de Paneth van ser descrites per G. Schwalbe i J. Paneth com cèl·lules "columnars" epitelials amb forma de piràmide, ubicades al fons de les criptes de Lieberkühn, que són unes glàndules intestinals d'aspecte tubular.

Esquema representatiu de l'lumen de l'intestí prim amb els seus plecs i vellositats. S'observen les criptes o glàndules, el lloc on es troben les cèl·lules de Paneth (Font: BallenaBlanca via Wikimedia Commons)

Comparteixen aquests recintes amb altres quatre tipus de cèl·lules: les cèl·lules d'absorció de la superfície, les caliciformes, les regeneratives i les de l'SNED, o cèl·lules de sistema neuroendocrí difús.

A més de l'intestí prim, les cèl·lules de Paneth poden trobar-se algunes vegades fora el tracte gastrointestinal com, per exemple, a l'estómac i el còlon, on responen a canvis disparats per la inflamació de la mucosa.

Aquestes són cèl·lules secretores, amb períodes de vida perllongats (més de 20 dies). S'ha determinat que estan presents també en l'intestí prim dels primats, els rosegadors, els porcs i els cavalls, és a dir, en gran quantitat d'animals mamífers.

origen embrionari

Les cèl·lules de Paneth s'originen a partir de cèl·lules mare multipotents, és a dir, que donen origen a diferents llinatges cel·lulars (enteròcits, cèl·lules caliciformes i cèl·lules enteroendocrinas). Aquestes cèl·lules mare es troben en la interfase entre les vellositats i les criptes de Lieberkühn.

Durant el seu desenvolupament i maduració a partir de les cèl·lules mare, les cèl·lules de Paneth migren cap al fons de la glàndula i s'omplen dels grànuls citosòlics que les caracteritzen.

En els éssers humans, aquestes cèl·lules apareixen per primera vegada en el còlon i en l'intestí prim després de 13 setmanes de gestació. Només després de la setmana 17 són confinades a l'intestí prim.

En els nadons, l'expressió de les cèl·lules de Paneth és molt baixa, però aquesta augmenta considerablement amb l'edat gràcies a l'acció d'alguns factors solubles com el factor de creixement epidèrmic.

funcions

Les cèl·lules de Paneth, com s'ha determinat a partir de nombrosos estudis immunohistoquímics, són capaços de secretar grans quantitats d'allò que a la literatura es coneix com "proteïnes o pèptids antimicrobians".

Aquesta capacitat de les cèl·lules de Paneth les introdueix en el marc de el sistema innat de resposta immunològica de l'intestí prim, ja que els seus productes de secreció tenen importants implicacions en la salut dels éssers humans i d'altres mamífers.

L'intestí prim pot considerar-se com sota amenaça constant doncs posseeix una gran àrea de superfície i les seves múltiples vellositats i criptes representen llocs potencials per a la invasió per microorganismes que poden ser patogènics.

Al seu torn, en vista que la vida mitjana de les cèl·lules de l'revestiment epitelial és molt curta (entre 2 i 5 dies només) les cèl·lules noves que poblen l'epiteli mereixen de protecció constant, protecció proporcionada pels factors antimicrobians secretats des de les criptes de Lieberkühn.

La importància de les cèl·lules de Paneth en la immunitat innata és més significativa si es considera, a més, que el lumen de l'intestí prim és un lloc ric en gran quantitat de nutrients que arriben amb els aliments, però que poden estar contaminats amb bacteris i altres microorganismes.

Molècules antimicrobianes de les cèl·lules de Paneth

Com es veurà més endavant, les cèl·lules de Paneth es caracteritzen per la presència citosòlica d'uns grans grànuls secretorios, que són els responsables de l'alliberament dels factors antimicrobians solubles que aquestes cèl·lules produeixen.

Algunes d'aquestes molècules antimicrobianes endògenes són idèntiques a les que es troben en els grànuls de certs leucòcits i macròfags. No obstant això, s'ha determinat que la lisozima és, potser, la molècula produïda en major abundància.

Estructura de la proteïna Lisozima, una proteïna antimicrobiana produïda per les cèl·lules de Paneth (Font: SciabaPDBsum staff at the European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)

Els grànuls secretorios de les cèl·lules de Paneth també produeixen altres molècules conegudes com "defensines" i una fosfolipasa A2 secretora, que és un potent agent microbicida contra bacteris Gram positives.

Com les altres classes de molècules i pèptids antimicrobians, la funció d'aquestes molècules és la d'interrompre la integritat membranal dels microbis, aconseguint així la seva lisi.

És important destacar que la producció i alliberament de l'contingut intern dels grànuls secretorios és un procés bastant controlat, tant des del punt de vista intrínsec de les cèl·lules que els produeixen, com des del punt de vista microambiental.

histologia

Les cèl·lules de Paneth són cèl·lules especialitzades en la secreció (alguns autors les descriuen com "secretores professionals") i en les criptes de Lieberkühn hi ha una mitjana de 5 a 15 d'aquestes cèl·lules.

Tenen una forma piramidal característica i el seu citosol conté un complex de Golgi ben desenvolupat, un prominent reticle endoplasmàtic i gran quantitat de mitocondris.

Histològicament es distingeixen per la presència dels grànuls secretorios de mida considerable en la seva porció apical i que són rics en pèptids bàsics i proteïnes, algunes de les quals poden estar modificades amb glicanos.

Aquests grànuls són alliberats cap a la regió luminal de les glàndules en resposta a diferents estímuls com, per exemple, agonistes acetil colinèrgics, productes de la superfície bacteriana i certs agonistes dels receptors tipus Toll.

A més de la lisozima, les cèl·lules de Paneth també sintetitzen i secreten per mitjà dels grànuls citosólicos altres enzims coneguts com "defensines", que compleixen funcions similars a la primera.

referències

1. BEVINS, CL (2004). The Paneth cell and the innate immune response. Current Opinion in Gastroenterology, 20 (6), 572-580.
2. BEVINS, CL, & Salzman, NH (2011). Paneth cells, antimicrobial peptides and maintenance of intestinal homeòstasi. Nature Reviews Microbiology, 9 (5), 356-368.
3. Clevers, HC, & BEVINS, CL (2013). Paneth Cells: Mestres of the Small Intestinal Crypts. Annual Review of Physiology, 75 (1), 289-311.
4. Di Fiore, M. (1976). Atles d'Histologia Normal (2a ed.). Buenos Aires, Argentina: L'Ateneu Editorial.
5. Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (2nd ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atles d'Histologia (2nd ed.). Mèxic DF: McGraw-Hill Interamericana Editors.
7. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: The National medical sèries for independent study.
8. Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (4th ed.). New York: Thieme.
9. Ouellette, AJ (2010). Paneth cells and innate mucosal immunity. Current Opinion in Gastroenterology, 26 (6), 547-553.
10. Porter, EM, BEVINS, CL, Ghosh, D., & Ganz, T. (2002). The multifaceted Paneth cell. Cellular and Molecular Life Sciences, 59 (1), 156-170.