Bægerceller

Bægercellers talent er at udskille slim, en tyktflydende væske, der primært består af stærkt glykosylerede proteiner kaldet muciner suspenderet i en opløsning af elektrolytter. Slim tjener mange funktioner, herunder beskyttelse mod forskydningsspænding og kemisk beskadigelse, og især i luftvejstræet, fangst og eliminering af partikler og mikroorganismer.

Distribution og morfologi

Pokaler findes spredt blandt andre celler i epitelet i mange organer, især i tarmkanalen og luftvejene. I nogle områder er antallet af dem ret lille i forhold til andre celletyper, mens det i væv som tyktarmen er meget mere rigeligt.

Billedet nedenfor er af en villus i tyndtarmen på en mus . Sektionen blev farvet ved hjælp af periodisk syre-Schiff-teknik, der pletter glykoproteiner, inklusive muciner, lyse lilla.

Det store flertal af celler, der dækker villusen er absorberende epitelceller, men flere bægerceller er tydeligt synlige. En lignende type situation observeres i bronchiale og trakeale epitel.

Navnet bægercelle stammer fra den karakteristiske form af disse celler i konventionelt fikserede væv: en smal base og udvidet apikal del, der undertiden strækker sig ind i lumen. Denne morfologi, set til højre i en sektion af kattens tyndtarm (H & E-plet), er kendt for at være en artefakt af fiksering, hvor slimbelastede granuler i apikalet del af cellen udvider sig, hvilket får cellen til at ballonere. Hvis der træffes særlige forholdsregler under fiksering, ses bægerceller som cylindriske celler

Uanset fiksering har bægerceller en tydelig polariseret morfologi. Deres kerne er i bunden af cellen sammen med organeller som mitokondrier, endoplasmatisk retikulum og Golgi. Resten af cellen er fyldt med membranbundet sekretorisk granulat fyldt med slim.

Slimudskillelse

Sekretion af slim fra bægerceller fremkaldes primært ved irriterende stimuli snarere end som reaktion til hormoner. Tarmkanalens lumen indeholder uundgåeligt adskillige irriterende stoffer, og i lungen er ting som støv og røg potente inducere af sekretion af bægerceller.

Sekretion af slim sker ved eksocytose af sekretoriske granuler. Interessant nok har bægerceller to veje til sekretion:

• Konstitutiv eller basal sekretion: lavt niveau, ureguleret og i det væsentlige kontinuerlig sekretion. Denne vej er afhængig af cytoskeletal bevægelse af sekretoriske granuler.
• Stimuleret sekretion: reguleret eksocytose af granuler som reaktion på ekstracellulære stimuli. Denne vej giver en evne til dramatisk at øge slimudskillelsen

Slimet i bægercellegranulater kondenseres, men ved sekretion udvides det i volumen enormt og næsten øjeblikkeligt (billede af en trykbeholder af barberskum eller flødeskum). I nogle undersøgte systemer stiger mucingelen i volumen 500 gange i løbet af kun 20 millisekunder!

En mekanisme, der foreslås til en sådan hurtig volumenudvidelse, er som følger. Slimhinder er dækket af rigelige negative (polyanioniske) ladninger, som inden for sekretoriske granulater maskeres eller “neutraliseres” af calciumioner. Under eksocytose åbner en membranpore sig ude på cellen, så calcium kan diffundere ud. Dette resulterer i en ekstremt hurtig faseændring baseret på frastødning af polyanioniske ladninger og hydrering, hvilket fører til udvidelse af mucingel.

Patofysiologi

Pokaler har evnen til at differentiere til andre celler typer. Et velstuderet eksempel på dette findes i luftvejene, hvor bægerceller ser ud til at være en stamfader til cilierede epitelceller.

Et øget antal bægerceller observeres i flere sygdomstilstande. Kronisk brochitis og cystisk fibrose er eksempler på sygdomme, hvor bægercellehyperplasi eller metaplasi forekommer.