Cellules de gobelet

Le talent des cellules de gobelet est de sécréter du mucus, un fluide visqueux composé principalement de protéines hautement glycosylées appelées mucines en suspension dans une solution délectrolytes. Le mucus remplit de nombreuses fonctions, y compris la protection contre les contraintes de cisaillement et les dommages chimiques, et, en particulier dans larbre respiratoire, le piégeage et lélimination des particules et des micro-organismes.

Distribution et morphologie

Cellules de gobelet se trouvent dispersées parmi dautres cellules dans lépithélium de nombreux organes, en particulier dans les voies intestinales et respiratoires. Dans certaines régions, leur nombre est plutôt faible par rapport à dautres types de cellules, tandis que dans des tissus tels que le côlon, ils sont beaucoup plus abondants.

Limage ci-dessous représente une villosité dans lintestin grêle dune souris . La coupe a été colorée en utilisant la technique de lacide périodique-Schiff, qui colore les glycoprotéines, y compris les mucines, en violet vif.

La grande majorité des cellules recouvrant les villosités sont cellules épithéliales absorbantes, mais plusieurs cellules de gobelet sont clairement visibles. Un type de situation similaire est observé dans lépithélium bronchique et trachéal.

Le nom de cellule en coupe dérive de la forme caractéristique de ces cellules dans les tissus fixés de manière conventionnelle: une base étroite et une partie apicale élargie qui sétend parfois dans la lumière. Cette morphologie, vue à droite dans une section de lintestin grêle de chat (coloration H & E), est connue pour être un artefact de fixation dans lequel des granules chargés de mucus dans la partie apicale une partie de la cellule se dilate, provoquant un gonflement de la cellule. Si des précautions particulières sont prises lors de la fixation, les cellules caliciformes sont considérées comme des cellules cylindriques.

Indépendamment de la fixation, les cellules caliciformes ont une morphologie nettement polarisée. Leur noyau est à la base de la cellule, avec des organites tels que les mitochondries, le réticulum endoplasmique et Golgi. Le reste de la cellule est rempli de granules sécrétoires liés à la membrane remplis de mucus.

Sécrétion de mucus

La sécrétion de mucus à partir de cellules de gobelet est principalement provoquée par des stimuli irritants plutôt quen réponse aux hormones. La lumière du tractus intestinal contient inévitablement de nombreux irritants, et dans les poumons, des éléments tels que la poussière et la fumée sont de puissants inducteurs de la sécrétion de cellules de gobelet.

La sécrétion de mucus se fait par exocytose de granules sécrétoires. Fait intéressant, les cellules caliciformes ont deux voies de sécrétion:

• Sécrétion constitutive ou basale: sécrétion de bas niveau, non régulée et essentiellement continue. Cette voie dépend du mouvement cytosquelettique des granules sécréteurs.
• Sécrétion stimulée: exocytose régulée des granules en réponse à des stimuli extracellulaires. Cette voie offre la capacité daugmenter considérablement la sécrétion de mucus

Le mucus dans les granules de cellules de gobelet est condensé, mais lors de la sécrétion, il se dilate énormément et presque instantanément (imaginez une boîte de mousse à raser sous pression ou crème fouettée). Dans certains systèmes étudiés, le gel de mucine augmente de 500 fois de volume pendant une période de seulement 20 millisecondes!

Un mécanisme proposé pour une expansion aussi rapide du volume est le suivant. Les mucines sont couvertes par dabondantes charges négatives (polyanioniques) qui, dans les granules sécrétoires, sont masquées ou «neutralisées» par les ions calcium. Pendant lexocytose, un pore membranaire souvre vers lextérieur de la cellule, permettant au calcium de se diffuser. Cela se traduit par un changement de phase extrêmement rapide basé sur la répulsion des charges polyanioniques et lhydratation, conduisant à lexpansion du gel de mucine.

Physiopathologie

Les cellules de gobelet ont la capacité de se différencier en une autre cellule les types. Un exemple bien étudié de ceci se trouve dans les voies respiratoires, où les cellules caliciformes semblent être un progéniteur des cellules épithéliales ciliées.

Une augmentation du nombre de cellules caliciformes est observée dans plusieurs états pathologiques. La brochite chronique et la fibrose kystique sont des exemples de maladies dans lesquelles une hyperplasie ou une métaplasie des cellules caliciformes se produit.