Slijmbekercellen

Het talent van slijmbekercellen is om slijm af te scheiden, een stroperige vloeistof die voornamelijk bestaat uit sterk geglycosyleerde eiwitten, mucines genaamd, gesuspendeerd in een oplossing van elektrolyten. Mucus heeft vele functies, waaronder bescherming tegen schuifspanning en chemische schade, en, vooral in de ademhalingsboom, het vangen en elimineren van deeltjes en micro-organismen.

Distributie en morfologie

Slijmbekercellen worden verspreid over andere cellen aangetroffen in het epitheel van veel organen, vooral in de darm en luchtwegen. In sommige gebieden is hun aantal vrij klein in vergelijking met andere celtypen, terwijl ze in weefsels zoals de dikke darm veel meer voorkomen.

De onderstaande afbeelding is van een vlok in de dunne darm van een muis . De sectie is gekleurd met behulp van de periodic acid-Schiff-techniek, die glycoproteïnen, waaronder mucines, helderpaars kleurt.

De grote meerderheid van de cellen die de villus bedekken, zijn absorberende epitheelcellen, maar verschillende slijmbekercellen zijn duidelijk zichtbaar. Een vergelijkbare situatie wordt waargenomen in bronchiaal en tracheaal epitheel.

De naam bekercel is afgeleid van de karakteristieke vorm van deze cellen in conventioneel gefixeerde weefsels: een smalle basis en geëxpandeerd apicaal gedeelte dat zich soms uitstrekt tot in het lumen. Deze morfologie, zoals rechts gezien in een gedeelte van de dunne darm van een kat (H & E-vlek), is bekend als een artefact van fixatie waarbij met slijm beladen korrels in de apicale een deel van de cel zet uit, waardoor de cel gaat ballon. Als tijdens de fixatie speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen, worden slijmbekercellen gezien als cilindrische cellen.

Ongeacht de fixatie hebben slijmbekercellen een duidelijk gepolariseerde morfologie. Hun kern bevindt zich aan de basis van de cel, samen met organellen zoals mitochondriën, endoplasmatisch reticulum en Golgi. De rest van de cel is gevuld met membraangebonden secretoire korrels gevuld met slijm.

Afscheiding van slijm

Afscheiding van slijm uit slijmbekercellen wordt voornamelijk opgewekt door irriterende stimuli in plaats van als reactie hormonen. Het lumen van het darmkanaal bevat onvermijdelijk talrijke irriterende stoffen, en in de longen zijn zaken als stof en rook krachtige inductoren van de uitscheiding van slijmbekercellen.

De uitscheiding van slijm vindt plaats door exocytose van secretoire korrels. Interessant is dat slijmbekercellen twee routes voor secretie hebben:

• Constitutieve of basale secretie: laag niveau, ongereguleerde en in wezen continue secretie. Deze route is afhankelijk van de beweging van het cytoskelet van secretoire korrels.
• Gestimuleerde secretie: gereguleerde exocytose van korrels als reactie op extracellulaire stimuli. Deze route biedt de mogelijkheid om de slijmsecretie drastisch te verhogen.

Het slijm in slijmbekercelkorrels wordt gecondenseerd, maar bij uitscheiding zet het enorm en bijna onmiddellijk in volume uit (beeld een blikje scheerschuim onder druk of slagroom). In sommige bestudeerde systemen neemt het volume van de mucinegel 500-voudig toe gedurende een periode van slechts 20 milliseconden!

Een voorgesteld mechanisme voor zon snelle volumevergroting is als volgt. Mucines zijn bedekt met overvloedige negatieve (polyanionische) ladingen, die in secretoire korrels worden gemaskeerd of “geneutraliseerd” door calciumionen. Tijdens exocytose opent een membraanporie zich naar de buitenkant van de cel, waardoor calcium naar buiten kan diffunderen. Dit resulteert in een extreem snelle faseverandering op basis van afstoting van polyanionische ladingen en hydratatie, wat leidt tot uitzetting van de mucinegel.

Pathofysiologie

Slijmbekercellen hebben het vermogen om zich te differentiëren in andere cellen soorten. Een goed bestudeerd voorbeeld hiervan wordt gevonden in de luchtwegen, waar slijmbekercellen een voorloper lijken te zijn van trilhaarepitheelcellen.

Bij verschillende ziektetoestanden wordt een verhoogd aantal slijmbekercellen waargenomen. Chronische brochitis en cystische fibrose zijn voorbeelden van ziekten waarbij hyperplasie of metaplasie van slijmbekercellen optreedt.