Becherzellen

Das Talent von Becherzellen besteht darin, Schleim abzuscheiden, eine viskose Flüssigkeit, die hauptsächlich aus hochglykosylierten Proteinen besteht, die Mucine genannt werden und in einer Elektrolytlösung suspendiert sind. Schleim erfüllt viele Funktionen, einschließlich des Schutzes vor Scherbeanspruchung und chemischer Schädigung und insbesondere des Atmungsbaums, des Einfangens und der Beseitigung von Partikeln und Mikroorganismen.

Verteilung und Morphologie

Becherzellen sind unter anderen Zellen im Epithel vieler Organe verstreut, insbesondere im Darm- und Atemtrakt. In einigen Gebieten ist ihre Anzahl im Vergleich zu anderen Zelltypen eher gering, während sie in Geweben wie dem Dickdarm viel häufiger vorkommen.

Das folgende Bild zeigt eine Zotte im Dünndarm einer Maus . Der Schnitt wurde unter Verwendung der periodischen Säure-Schiff-Technik gefärbt, die Glykoproteine, einschließlich Mucine, hellviolett färbt.

Die große Mehrheit der Zellen, die die Zotten bedecken, sind absorbierende Epithelzellen, aber mehrere Becherzellen sind deutlich sichtbar. Eine ähnliche Situation wird im Bronchial- und Trachealepithel beobachtet.

Der Name Becherzelle leitet sich von der charakteristischen Form dieser Zellen in konventionell fixierten Geweben ab: eine schmale Basis und ein erweiterter apikaler Teil, der sich manchmal in das Lumen erstreckt. Diese Morphologie, wie sie rechts in einem Abschnitt des Dünndarms der Katze zu sehen ist (H &

Unabhängig von der Fixierung weisen Becherzellen eine deutlich polarisierte Morphologie auf. Ihr Zellkern befindet sich zusammen mit Organellen wie Mitochondrien, endoplasmatischem Retikulum und Golgi an der Basis der Zelle. Der Rest der Zelle ist mit membrangebundenem sekretorischem Granulat gefüllt, das mit Schleim gefüllt ist.

Sekretion von Schleim

Die Sekretion von Schleim aus Becherzellen wird hauptsächlich durch reizende Reize und nicht als Reaktion ausgelöst zu Hormonen. Das Lumen des Darmtrakts enthält unweigerlich zahlreiche Reizstoffe, und in der Lunge sind solche Dinge wie Staub und Rauch starke Induktoren der Sekretion von Becherzellen. Die Sekretion von Schleim erfolgt durch Exozytose von sekretorischem Granulat. Interessanterweise haben Becherzellen zwei Sekretionswege:

• Konstitutive oder basale Sekretion: niedrige, unregulierte und im Wesentlichen kontinuierliche Sekretion. Dieser Weg hängt von der Bewegung des Zytoskeletts des sekretorischen Granulats ab.
• Stimulierte Sekretion: regulierte Exozytose des Granulats als Reaktion auf extrazelluläre Stimuli. Dieser Weg bietet die Möglichkeit, die Schleimsekretion dramatisch zu erhöhen.

Der Schleim im Becherzellgranulat wird kondensiert, nimmt jedoch bei der Sekretion enorm und fast augenblicklich an Volumen zu (stellen Sie sich eine unter Druck stehende Dose Rasierschaum vor oder) Schlagsahne). In einigen untersuchten Systemen nimmt das Volumen des Mucingels während eines Zeitraums von nur 20 Millisekunden um das 500-fache zu! Ein Mechanismus, der für eine derart schnelle Volumenexpansion vorgeschlagen wird, ist wie folgt. Mucine sind von reichlich negativen (polyanionischen) Ladungen bedeckt, die innerhalb von sekretorischen Granulaten durch Calciumionen maskiert oder „neutralisiert“ werden. Während der Exozytose öffnet sich eine Membranpore zur Außenseite der Zelle, so dass Kalzium herausdiffundieren kann. Dies führt zu einem extrem schnellen Phasenwechsel, der auf der Abstoßung polyanionischer Ladungen und der Hydratation beruht und zur Expansion des Mucingels führt.

Pathophysiologie

Becherzellen können sich in andere Zellen differenzieren Typen. Ein gut untersuchtes Beispiel hierfür findet sich in den Atemwegen, wo Becherzellen ein Vorläufer von Flimmerepithelzellen zu sein scheinen.

Bei mehreren Krankheitszuständen wird eine erhöhte Anzahl von Becherzellen beobachtet. Chronische Brochitis und Mukoviszidose sind Beispiele für Krankheiten, bei denen Becherzellhyperplasie oder Metaplasie auftritt