Pokelceller

Pokalcellens talent er å skille ut slim, en tyktflytende væske som hovedsakelig består av sterkt glykosylerte proteiner kalt muciner suspendert i en løsning av elektrolytter. Slim har mange funksjoner, inkludert beskyttelse mot skjærspenning og kjemisk skade, og spesielt i luftveiene, fangst og eliminering av partikler og mikroorganismer.

Distribusjon og morfologi

Pokaler finnes spredt blant andre celler i epitelet i mange organer, spesielt i tarmene og luftveiene. I noen områder er antallet ganske små i forhold til andre celletyper, mens det i vev som tykktarmen er mye rikere.

Bildet nedenfor er av en villus i tynntarmen til en mus . Seksjonen ble farget ved hjelp av periodisk syre-Schiff-teknikk, som flekker glykoproteiner, inkludert muciner, lyse lilla.

Det store flertallet av celler som dekker villusen er absorberende epitelceller, men flere begerceller er godt synlige. En lignende type situasjon er observert i bronkial og trakeal epitel.

Navnet begercelle stammer fra den karakteristiske formen til disse cellene i konvensjonelt fikserte vev: en smal base og utvidet apikal del som noen ganger strekker seg inn i lumenet. Denne morfologien, sett til høyre i en del av tynntarmen til katten (H & E-flekken), er kjent for å være en gjenstand for fiksering der slimbelastede granuler i apikalet delen av cellen utvides, og får cellen til å ballongere. Hvis det tas spesielle forholdsregler under fiksering, blir begerceller sett på som sylindriske celler

Uavhengig av fiksering, har begerceller en tydelig polarisert morfologi. Kjernen deres er ved cellebunnen, sammen med organeller som mitokondrier, endoplasmatisk retikulum og Golgi. Resten av cellen er fylt med membranbundet sekretorisk granulat fylt med slim.

Sekresjon av slim

Sekresjon av slim fra begerceller fremkalles primært av irriterende stimuli i stedet for som respons til hormoner. Lumen i tarmkanalen inneholder uunngåelig mange irriterende stoffer, og i lungene er slike ting som støv og røyk potente indusere for sekret fra begerceller.

Sekresjon av slim skjer ved eksocytose av sekretoriske granuler. Interessant nok har begerceller to veier for sekresjon:

• Konstitutiv eller basal sekresjon: lavt nivå, uregulert og i hovedsak kontinuerlig sekresjon. Denne veien er avhengig av cytoskeletal bevegelse av sekretoriske granuler.
• Stimulert sekresjon: regulert eksocytose av granuler som respons på ekstracellulære stimuli. Denne veien gir en mulighet til å øke slimutskillelsen dramatisk

Slimet i begercellekornene er kondensert, men utvides ved volum enormt og nesten øyeblikkelig i volum (bilde av en trykkbeholder med barberskum eller pisket krem). I noen undersøkte systemer øker mucingelen 500 ganger i volum i løpet av bare 20 millisekunder!

En mekanisme som foreslås for en så rask volumutvidelse er som følger. Slimhinner er dekket av rikelig negative (polyanioniske) ladninger, som innenfor sekretoriske granulater blir maskert eller «nøytralisert» av kalsiumioner. Under eksocytose åpner en membranpore på utsiden av cellen, slik at kalsium diffunderer ut. Dette resulterer i en ekstremt rask faseendring basert på frastøting av polyanioniske ladninger og hydrering, noe som fører til utvidelse av mucingelen.

Patofysiologi

Pokaler har evnen til å skille seg ut i andre celler typer. Et godt studert eksempel på dette er funnet i luftveiene, hvor begerceller ser ut til å være en stamfar til cilierte epitelceller.

Økt antall begerceller observeres i flere sykdomstilstander. Kronisk brokitt og cystisk fibrose er eksempler på sykdommer der begercellehyperplasi eller metaplasi forekommer.