Энтерохромаффинная клетка
Тип ячейки

Энтерохромаффинная клетка
серотонин
Подробности
Идентификаторы
латинскийэндокриноцит EC
МеШД004759
ТНH3.04.02.0.00029
ФМА62934
Анатомические термины микроанатомии
[править на Wikidata]

Энтерохромаффинные (ЭХ) клетки (также известные как клетки Кульчицкого ) являются типом энтероэндокринных клеток и нейроэндокринных клеток . Они находятся рядом с эпителием, выстилающим просвет пищеварительного тракта, и играют важную роль в регуляции желудочно-кишечного тракта, в частности, в моторике и секреции кишечника. [1] Они были открыты Николаем Кульчицким . [2]

Клетки EC модулируют нейронную сигнализацию в энтеральной нервной системе (ENS) посредством секреции нейротрансмиттера серотонина и других пептидов. Поскольку энтеральные афферентные и эфферентные нервы не выступают в просвет кишечника, клетки EC действуют как форма сенсорной трансдукции. [1] Однако недавние исследования показали прямую вагальную связь со специализированной энтероэндокринной клеткой, клеткой нейропода . EC, известные как клетки нейропода, быстро передают сигналы из кишечника в мозг через прямую связь с вагальными и первичными сенсорными нейронами. [3] Серотонин в ENS действует в синергии с другими пищеварительными гормонами, регулируя сенсорные и моторные желудочно-кишечные рефлексы. Клетки EC реагируют как на химические, так и на неврологические стимулы. Они также реагируют на механосенсорику , что имеет место в перистальтическом рефлексе кишечника, и могут стимулироваться болюсом, движущимся по кишечнику. При активации клетки EC высвобождают серотонин, чтобы воздействовать на серотониновые рецепторы на нейронах ENS. В зависимости от концентрации, серотонин может затем модулировать перистальтическое сокращение и секрецию посредством активации гладких мышц и желез , соответственно. [4]

Легочные нейроэндокринные клетки в дыхательных путях известны как бронхиальные клетки Кульчицкого . [5]

Структура

Клетки EC представляют собой небольшие полигональные клетки, расположенные в криптах между кишечными ворсинками. Они отличаются от других клеток желудочно-кишечных эпителиальных крипт наличием базально расположенных грануляций, содержащих серотонин и другие пептиды. Сообщается, что ультраструктурно эти гранулы различаются по размеру и форме и считаются плеоморфными. [6]

Большинство клеток EC сообщаются с просветом кишечных крипт через апикальные микроворсинки (выступы) и называются «открытыми». Часть клеток EC не выступает в просвет крипт и впоследствии называются «закрытыми». [7] Клетки EC обычно простираются вниз до базальной пластинки с цитоплазматическими расширениями, которые, как известно, проходят через соединительную ткань и соседние железы. Ткань под клетками EC обычно содержит обильные фенестрированные капилляры, лимфатические сосуды и небольшие немиелинизированные нервные волокна. Секретируемый серотонин может либо поступать в находящиеся там сосуды (транспортируется в крови тромбоцитами), либо воздействовать на нервные синаптические окончания. [6]

Распределение

Клетки EC обнаруживаются скоплениями в определенных местах по всему желудочно-кишечному тракту, преимущественно в тонком кишечнике, толстой кишке и аппендиксе. [8] Доля популяций клеток с высокой плотностью варьируется между видами, что объясняется различиями в диетических требованиях и физиологических характеристиках. [9]

Энтерохромаффиноподобные клетки

Энтерохромаффиноподобные клетки (клетки ECL) представляют собой популяцию клеток, которые находятся в желудочных железах эпителия просвета желудка и секретируют гистамин. В ответ на гастрин, выделяемый соседними G-клетками, секретируемый гистамин из клеток ECL действует на париетальные клетки, стимулируя выделение желудочной кислоты. Присутствие клеток ECL имеет решающее значение в регуляции эндокринно-индуцированной секреции желудочной кислоты. [10] Клетки ECL гистологически выглядят похожими на клетки EC и поэтому так называются. Однако они представляют собой другой тип клеток и не обладают какими-либо механизмами синтеза серотонина. [ необходима цитата ]

Разработка

В развивающихся куриных эмбрионах клетки EC были обнаружены в биопсиях развивающейся ткани ЖКТ до миграции клеток нервного гребня. Хотя клетки EC обладают нейроэндокринными свойствами и химически и гистологически похожи на клетки мозгового вещества надпочечников, они не являются производными нервного гребня и не имеют схожего предшественника клеток. [11] Считается, что клетки EC происходят из энтодермального происхождения и происходят от стволовых клеток, которые образуют другие типы эпителиальных клеток желудочно-кишечного просвета. [12]

Функция

Основная функция клеток EC заключается в синтезе и секреции серотонина для модуляции желудочно-кишечных нейронов. Серотонин, также называемый 5-гидрокситриптамином (5HT), можно классифицировать как гормон, нейротрансмиттер и митоген. Он в первую очередь известен своей ролью в центральной нервной системе, но играет важную роль на периферии, при этом наибольший эндогенный пул серотонина находится в кишечнике (90% эндогенного запаса). В ENS серотонин является важным модулятором сенсорной трансдукции и секреции слизи. Высвобождение серотонина из клеток EC может быть вызвано множеством стимулов, в частности, расширением просвета, парасимпатической иннервацией или изменениями осмотических концентраций в содержимом кишечника. [13]

Синтез серотонина

Синтез 5-HT в клетках EC катализируется ферментом триптофангидроксилазой 1 (TpH1) из аминокислоты L-триптофана. Реакция протекает в два этапа с начальным этапом, ограничивающим скорость, включающим преобразование L-триптофана в 5-гидрокситриптофан (5-HTP). После преобразования в 5-HTP не ограничивающая скорость декарбоксилаза L-аминокислоты преобразует 5-HTP в 5-HT путем декарбоксилирования. После синтеза 5-HT затем хранится в везикулах везикулярным моноаминовым транспортером 1 вблизи базального края клетки для последующей секреции. [1]

Высвобождение везикул происходит после химической, неврологической или механической стимуляции клеток EC и преимущественно зависит от кальция, что предполагает выведение посредством экзоцитоза. Совместный эффект увеличения потока кальция и высвобождения накопленного кальция внутри клетки изменяет потенциал клетки, запуская высвобождение везикул 5-HT. [14] Везикулы проходят от базального края в окружающую собственную пластинку для взаимодействия с близлежащими нервными синапсами, лимфатическими и кровеносными сосудами.

Серотонин, синтезируемый клетками EC, в основном экзоцитозируется из базальной границы, но также известно, что он апикально секретируется в просвет кишечника и может присутствовать в образцах фекалий. Секретируемый 5-HT действует на различные подтипы рецепторов, обнаруженных в клетках желудочно-кишечного эпителия, гладких мышцах и соединительной ткани, с реакцией, зависящей от концентрации секретируемого гормона. [6]

Первичный эффект серотонина заключается в увеличении перистальтического сокращения посредством его воздействия как на нейроны ЭНС, так и на гладкие мышцы. 5-HT также активирует нейронный секреторный ответ, посредством чего связывание с рецепторами 5-HT1P на нейронах миэнтеральной оболочки запускает каскад сигналов в подслизистом сплетении. Это приводит к высвобождению ацетилхолина для инициирования секреции из слизистой оболочки кишечника посредством высвобождения ионов хлора. [15]

Клиническое значение

Синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — это разнообразное состояние, связанное с хроническим дискомфортом кишечника и болью в животе, которое различается по степени тяжести у разных пациентов. Аномальные концентрации серотонина связаны с СРК, преимущественно повышенные концентрации усиливают моторику желудочно-кишечного тракта и секрецию слизистой оболочки из слизистой оболочки кишечника. Тяжелый СРК часто проявляется либо хроническим запором, либо хронической диареей, а аномальные популяции клеток EC коррелируют с обоими состояниями. У пациентов, страдающих постинфекционным СРК, ректальные биопсии показали резкое увеличение популяций клеток EC, связанных с симптомами диареи. [16]

Аналогично, наблюдалось снижение популяции клеток EC у пациентов, страдающих хроническим запором, что указывает на недостаток 5-HT и, следовательно, на снижение моторики и секреции ЖКТ. Текущие исследования показывают, что аномальные популяции клеток EC и, следовательно, сигнализация 5-HT могут в значительной степени способствовать желудочно-кишечной дисфункции. Лечение с использованием агонистов рецепторов 5-HT у пациентов с функциональным запором показало некоторую эффективность в достижении нормальной функциональности ЖКТ. [17]

Карциноидный синдром

Карциноидный синдром — редкое состояние, характеризующееся аномальным увеличением циркулирующих биологически активных гормонов, в основном серотонина, с ранними симптомами, включающими диарею, спазмы в животе и эпизодические приливы. [7] Избыток циркулирующего серотонина обычно вырабатывается карциноидными опухолями, происходящими из клеток эндотелия кишечника, в тонком кишечнике или аппендиксе. Опухоли растут медленно, но могут метастазировать в печень, если они агрессивны. Они также могут присутствовать в других местах, особенно в легких и желудке. [18]

История

Название «энтерохромаффинный» происходит от греческого слова «enteron» (ἔντερον), по отношению к кишечнику, и «хромаффинный» как группировка слов хром и сродство, поскольку они могут быть визуализированы путем окрашивания солями хрома. Аналогично названные, хромаффинные клетки (мозгового вещества надпочечников) разделяют эту характеристику и гистологически похожи на клетки EC. Их эмбриологическое происхождение, однако, совершенно различно, и они не обладают схожими функциями. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Bertrand PP, Bertrand RL (февраль 2010 г.). «Выделение и поглощение серотонина в желудочно-кишечном тракте». Autonomic Neuroscience . 153 (1–2): 47–57. doi :10.1016/j.autneu.2009.08.002. PMID  19729349. S2CID  25355291.
  2. ^ Дроздов И., Модлин И.М., Кидд М., Голубинов В.В. (февраль 2009 г.). «Николай Константинович Кульчицкий (1856-1925)». Журнал медицинской биографии . 17 (1): 47–54. дои : 10.1258/jmb.2008.008038. PMID  19190200. S2CID  25289790.
  3. ^ Бартон-младший, Лондреган А.К., Александр Т.Д., Энтезари А.А., Коваррубиас М., Уолдман С.А. (07.11.2023). «Энтероэндокринная клеточная регуляция оси кишечник-мозг». Границы в неврологии . 17 : 1272955. дои : 10.3389/fnins.2023.1272955 . ПМЦ 10662325 . ПМИД  38027512. 
  4. ^ Mawe GM, Hoffman JM (август 2013 г.). «Передача сигналов серотонина в кишечнике — функции, дисфункции и терапевтические цели». Nature Reviews. Гастроэнтерология и гепатология . 10 (8): 473–486. doi :10.1038/nrgastro.2013.105. PMC 4048923. PMID  23797870 . 
  5. ^ Беккер КЛ, Сильва ОЛ (июль 1981). «Гипотеза: бронхиальная клетка Кульчицкого (К) как источник гуморальной биологической активности». Medical Hypotheses . 7 (7): 943–949. doi :10.1016/0306-9877(81)90049-9. PMID  6270516.
  6. ^ abc Wade PR, Westfall JA (1985). «Ультраструктура энтерохромаффинных клеток и связанных с ними нервных и сосудистых элементов в двенадцатиперстной кишке мыши». Cell and Tissue Research . 241 (3): 557–563. doi :10.1007/BF00214576. PMID  4028141. S2CID  33773512.
  7. ^ аб Густавссон Б.И. (2005). Энтерохромаффинная клетка, продуцирующая серотонин, и влияние гиперсеротонинемии на сердце и кости (докторская диссертация). Это медицинский факультет. hdl : 11250/263149. ISBN 9788247173121.[ нужна страница ]
  8. ^ Graeme-Cook F (2009). "Нейроэндокринные опухоли желудочно-кишечного тракта и аппендикса". В Odze RD, Goldblum JR (ред.). Хирургическая патология желудочно-кишечного тракта, печени, желчных путей и поджелудочной железы . стр. 653–80. doi :10.1016/B978-141604059-0.50028-X. ISBN 978-1-4160-4059-0.
  9. ^ Аль-Тикрити М.С., Хамас В., Чеболу С., Дармани Н.А. (2012). «Распределение серотонин-иммунореактивных энтерохромаффинных клеток в желудочно-кишечном тракте самой маленькой землеройки» (PDF) . Int. J. Morphol . 30 (3): 916–23. doi : 10.4067/s0717-95022012000300025 .
  10. ^ Prinz C, Zanner R, Gerhard M, Mahr S, Neumayer N, Höhne-Zell B, et al. (Ноябрь 1999). «Механизм секреции гистамина из желудочных энтерохромаффинных клеток». The American Journal of Physiology . 277 (5): C845–C855. doi :10.1152/ajpcell.1999.277.5.C845. PMID  10564076.
  11. ^ Эндрю А. (июнь 1974 г.). «Еще одно доказательство того, что энтерохромаффинные клетки не происходят из нервного гребня». Журнал эмбриологии и экспериментальной морфологии . 31 (3): 589–598. PMID  4448939.
  12. ^ Томпсон М., Флеминг КА, Эванс Д.Дж., Фунделе Р., Сурани МА, Райт НА (октябрь 1990 г.). «Желудочные эндокринные клетки имеют клональное происхождение с другими линиями кишечных клеток». Развитие . 110 (2): 477–481. doi : 10.1242/dev.110.2.477 . PMID  2133551.
  13. ^ Manocha M, Khan WI (апрель 2012 г.). «Серотонин и расстройства ЖКТ: обновление клинических и экспериментальных исследований». Клиническая и трансляционная гастроэнтерология . 3 (4): e13. doi :10.1038/ctg.2012.8. PMC 3365677. PMID  23238212 . 
  14. ^ Раке К, Рейманн А, Швёрер Х, Килбингер Х (1995). «Регуляция высвобождения 5-HT из энтерохромаффинных клеток». Behavioural Brain Research . 73 (1–2): 83–87. doi :10.1016/0166-4328(96)00075-7. PMID  8788482. S2CID  3948073.
  15. ^ Sidhu M, Cooke HJ (сентябрь 1995 г.). «Роль 5-HT и ACh в подслизистых рефлексах, опосредующих секрецию толстой кишки». The American Journal of Physiology . 269 (3 Pt 1): G346–G351. doi :10.1152/ajpgi.1995.269.3.G346. PMID  7573444.
  16. ^ Lee KJ, Kim YB, Kim JH, Kwon HC, Kim DK, Cho SW (ноябрь 2008 г.). «Изменение количества энтерохромаффинных клеток, тучных клеток и Т-лимфоцитов собственной пластинки при синдроме раздраженного кишечника и его связь с психологическими факторами». Журнал гастроэнтерологии и гепатологии . 23 (11): 1689–1694. doi :10.1111/j.1440-1746.2008.05574.x. PMID  19120860. S2CID  205463559.
  17. ^ El-Salhy M, Norrgård O, Spinnell S (октябрь 1999 г.). «Аномальные эндокринные клетки толстой кишки у пациентов с хроническим идиопатическим запором с медленным транзитом». Scandinavian Journal of Gastroenterology . 34 (10): 1007–1011. doi :10.1080/003655299750025110. PMID  10563671.
  18. ^ Берге Т., Линелл Ф. (июль 1976 г.). «Карциноидные опухоли. Частота в определенной популяции в течение 12-летнего периода». Acta Pathologica et Microbiologica Scandinavica. Раздел A, Патология . 84 (4): 322–330. doi :10.1111/j.1699-0463.1976.tb00122.x. PMID  961424.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Энтерохромаффинная_клетка&oldid=1254041900"