Bäggerceller

Bäggercellernas talang är att utsöndra slem, en viskös vätska som huvudsakligen består av starkt glykosylerade proteiner som kallas muciner suspenderade i en lösning av elektrolyter. Slem tjänar många funktioner, inklusive skydd mot skjuvspänning och kemisk skada, och särskilt i andningsträdet, fångst och eliminering av partiklar och mikroorganismer.

Distribution och morfologi

Bägceller finns spridda bland andra celler i epitelet i många organ, särskilt i tarmkanalen och luftvägarna. I vissa områden är antalet relativt små i förhållande till andra celltyper, medan det i vävnader som tjocktarmen är mycket rikligare.

Bilden nedan är av en villus i tunntarmen hos en mus . Avsnittet färgades med användning av periodisk syra-Schiff-teknik, som fläckar glykoproteiner, inklusive muciner, ljuslila.

Den stora majoriteten av celler som täcker villuset är absorberande epitelceller, men flera bägare celler syns tydligt. En liknande typ av situation observeras i bronkialt och trakealt epitel.

Namnet bägare cellen härstammar från den karakteristiska formen hos dessa celler i konventionellt fixerade vävnader: en smal bas och expanderad apikal del som ibland sträcker sig in i lumen. Denna morfologi, sett till höger i en sektion av kattens tunntarm (H & E-fläck), är känd för att vara en artefakt av fixering där slembelagda granuler i apikalen del av cellen expanderar, vilket får cellen att ballongera. Om särskilda försiktighetsåtgärder vidtas under fixering ses bäggerceller som cylindriska celler

Oavsett fixering har bäggerceller en tydligt polariserad morfologi. Deras kärna är vid basen av cellen, tillsammans med organeller som mitokondrier, endoplasmatisk retikulum och Golgi. Resten av cellen är fylld med membranbundna sekretoriska granuler fyllda med slem.

Utsläpp av slem

Utsläpp av slem från bägge celler framkallas främst genom irriterande stimuli snarare än som svar till hormoner. Lumen i tarmkanalen innehåller oundvikligen många irriterande ämnen, och i lungorna är sådana saker som damm och rök starka inducerare av bägge cellutsöndring.

Utsläpp av slem sker genom exocytos av sekretoriska granuler. Intressant är att bägceller har två vägar för utsöndring:

• Konstitutiv eller basal utsöndring: låg nivå, oreglerad och i huvudsak kontinuerlig utsöndring. Denna väg är beroende av cytoskeletal rörelse av sekretoriska granuler.
• Stimulerad utsöndring: reglerad exocytos av granuler som svar på extracellulära stimuli. Denna väg ger en förmåga att dramatiskt öka slemutsöndringen

Slem i bägge cellgranuler kondenseras, men vid utsöndring expanderar den i volym enormt och nästan omedelbart (bild en trycksatt burk av rakskum eller vispgrädde). I vissa undersökta system ökar mucingeln i volym 500 gånger under en period av endast 20 millisekunder!

En mekanism som föreslås för en sådan snabb volymutvidgning är följande. Slemhinnor täcks av rikligt med negativa (polyanjoniska) laddningar, som inom sekretoriska granuler maskeras eller ”neutraliseras” av kalciumjoner. Under exocytos öppnas en membranpor på utsidan av cellen, vilket gör att kalcium kan spridas ut. Detta resulterar i en extremt snabb fasförändring baserad på avstötning av polyanjoniska laddningar och hydrering, vilket leder till expansion av mucingelen.

Patofysiologi

Bägceller har förmågan att differentiera till andra celler typer. Ett välstuderat exempel på detta finns i luftvägarna, där bägare celler verkar vara en förfader till cilierade epitelceller.

Ett ökat antal bägare celler observeras i flera sjukdomstillstånd. Kronisk brokit och cystisk fibros är exempel på sjukdomar där bägare cell hyperplasi eller metaplasi förekommer.