Definition
Becherzellen sind eine spezielle Art von Epithelzellen, die Mucine absondern, die wichtige Bestandteile des Schleims sind. Sie kommen am häufigsten in den Atemwegen und im Magen-Darm-Trakt vor, wo sie einen Teil des Oberflächenepithels ausmachen. Die Schleimsekretion in diesen Bahnen schmiert und schützt die Auskleidung der Organe. Die erhöhte Aktivität oder Anzahl von Becherzellen wurde mit einigen Krankheiten in Verbindung gebracht.
Struktur von Becherzellen
Becherzellen haben ihren Namen von ihrem becherartigen Aussehen. Sie sind ungefähr ein Viertel so breit wie groß und polarisiert, was bedeutet, dass ihre innere Organisation asymmetrisch ist.
Ihr zytoplasmatischer Inhalt (insbesondere die sekretorischen Vesikel) befindet sich am apikalen Ende der Zelle. Dies ist die schmale Seite, die dem Rand des Gewebes am nächsten liegt. Der Kern und andere Organellen, wie Mitochondrien, befinden sich am basalen Ende, die breitere Seite befindet sich in Richtung der Basis des Gewebes. Becherzellen enthalten spezielle Strukturen, die es ihnen ermöglichen, ihre Funktion bei der Produktion zu erfüllen und Sekretion von Bestandteilen des Schleims. Diese Merkmale umfassen das ausgedehnte und weit verbreitete endoplasmatische Retikulum und den Golgi-Apparat im gesamten Zytoplasma. Diese Strukturen sind Organellen, die für die Proteinproduktion und -faltung sowie die Modifikation und den Transport entscheidend sind.
Zusätzlich gibt es eine Fülle von sekretorischen Granulaten, die an der apikalen Seite der Zelle gefunden werden. Diese ermöglichen es ihm, große Mengen von Sekreten außerhalb des extrazellulären Raums zu produzieren und abzugeben.
Schließlich gibt es am apikalen Ende der Becherzelle häufig kleine Vorsprünge, sogenannte Mikrovilli, die die Oberfläche der Zelle vergrößern . Diese maximieren den Raum, in dem die Zelle ihren Inhalt in das Lumen absondern kann.
Diese Anpassungen sind entscheidend, damit Becherzellen ihre Funktion zur effizienten Produktion und Sekretion von Mucinen erfüllen können.
Position der Becherzellen
Becherzellen befinden sich normalerweise verstreut in den Zellen der einfachen Epithelgewebe, die Schleim absondern. In einigen Gebieten gibt es eine kleine Anzahl von Zellen, in anderen sind Becherzellen sehr häufig.
Einige Regionen, in denen Sie möglicherweise Becherzellen finden, sind die Atemwege (Luftröhre, Bronchien und Bronchiolen) und Magen-Darm-Trakte (Dünndarm und Dickdarm). Sie finden sich auch in der Bindehaut (der Membran von Auge und Augenlid), wo sie sich im geschichteten Epithel befinden. Dies steht im Gegensatz zu ihrem Auftreten in einfachem Epithelgewebe auf den Atmungs- und Magen-Darm-Systemen.
Funktion von Becherzellen
Die Rolle von Becherzellen besteht darin, die Sekrete zu produzieren, die Schleim bilden. die die Oberfläche einiger Epithelgewebe auskleidet
Sekretion von Mucinen
Becherzellen synthetisieren und sezernieren Proteine, sogenannte Mucine, die einen Hauptteil des Schleims ausmachen – eine gelartige Sekretion.
Mucine sind stark glykosylierte Proteine, was bedeutet, dass sie viele Kohlenhydratreste an ihre Struktur gebunden haben. Diese Kohlenhydrate verleihen dem Schleim seine schleimige, gelartige Konsistenz. Die Bindung dieser Kohlenhydratgruppen erfolgt im Golgi-Apparat durch die Wirkung von Enzymen, die als Glycosyltransferasen bezeichnet werden. Von hier aus bilden die Mucine Sekretgranulate, die auf der apikalen Seite der Zelle zur Membran transportiert werden. Bei Bedarf verschmelzen diese Körnchen durch Exozytose mit der Membran und setzen die Mucine außerhalb der Zelle und in das Lumen des Organs frei.
Die wichtigsten Mucinproteine, die von Becherzellen in den Atemwegen sekretiert werden, heißen MUC5AC und MUC5B . In den Atemwegen scheiden sie häufiger ein anderes Mucinprotein aus, MUC2.
Schleim
Mucine sind ein Bestandteil des Schleims, der a viskose Flüssigkeit, die hauptsächlich aus Mucinen, Wasser und anorganischen Salzen besteht. Es schmiert die Auskleidungen des Gewebes, aus dem es freigesetzt wird, und schützt die Oberfläche vor schädlichen Partikeln und der äußeren Umgebung.
- Atmungssystem – Becherzellen sind besonders wichtig in den Atemwegen.Sie kommen häufig in der Luftröhre, in den Bronchien und in den Bronchiolen vor – wo Schleim für das Einfangen und Schützen des empfindlichen Alveolargewebes der Lunge vor Fremdpartikeln, die sie schädigen könnten, unerlässlich ist. Zu diesen Partikeln gehören Staub und Allergene sowie potenzielle Krankheitserreger wie Bakterien.
- Verdauungssystem – Schleim ist im gesamten Magen-Darm-Trakt wichtig, um die Oberflächen der Gewebe zu schmieren, nach denen Materialien rutschen müssen. Zum Beispiel Lebensmittel, die die Speiseröhre hinunterrutschen und die Magenschleimhaut vor der sauren Umgebung schützen. Becherzellen sind hauptsächlich an der Schleimproduktion im unteren Darm und nicht im Magen beteiligt.
- Fortpflanzungssystem – Zervixschleim wird auch im Fortpflanzungstrakt produziert, dies betrifft jedoch normalerweise keine Becherzellen. Stattdessen scheiden andere Zelltypen Zervixschleim aus.
Klinische Relevanz
Becherzellen sind an einigen Krankheiten beteiligt, entweder aufgrund ihrer erhöhten Aktivität (Hyperproduktion von Schleim), erhöht Anzahl oder abweichendes Vorhandensein an neuen Stellen.
Erhöhte Sekretion von Mucin
Eine erhöhte Schleimproduktion ist mit Asthma und chronischer Bronchitis verbunden. Asthma ist eine allergische Erkrankung, die mit einer Entzündung der Atemwege verbunden ist. Ein Teil der Pathophysiologie von Asthma umfasst eine Zunahme der Anzahl von Becherzellen in den Atemwegen, die als Hyperplasie bezeichnet wird. Hyperplasie führt zu einer erhöhten Schleimproduktion und einer Verschlechterung der Asthmasymptome.
Chronische Bronchitis ist eine weitere Erkrankung, die mit einer Becherzellhyperplasie und einer erhöhten Schleimproduktion verbunden ist. Es ist mit einer Reizung der Bronchiolen verbunden, die zur Bildung von Schleim in der Lunge führt. Diese Reizung des Epithels wird normalerweise durch Rauchen verursacht, das die Mucinproduktion stimuliert.
Becherzellmetaplasie
Becherzellmetaplasie beschreibt Fälle, in denen Becherzellen auftreten Zellen befinden sich an Orten, an denen sie im Allgemeinen nicht erwartet werden. Es wird oft als Darmmetaplasie bezeichnet, da Becherzellen oft als Darmzellen betrachtet werden (da dies einer der Orte ist, an denen sie hauptsächlich gefunden werden). Solche aberranten Zellen werden durch einen als Histologie bezeichneten Prozess identifiziert, bei dem die Gewebestruktur und die Zellzusammensetzung unter einem Mikroskop untersucht werden.
Diese Metaplasie kann bei einer Störung auftreten, die als Barret-Ösophagus bezeichnet wird und durch das Vorhandensein von Becherzellen gekennzeichnet ist in der Speiseröhre. Barrets Speiseröhre ist eine entzündliche Erkrankung, die durch langfristigen sauren Reflux verursacht wird. Dieser konstante Rückfluss schädigt die Speiseröhre und führt dazu, dass das Gewebe abnormale Zelltypen wie Becherzellen enthält.
Becherzellmetaplasie kann auch bei verschiedenen Krebsarten des weiblichen Fortpflanzungstrakts auftreten, einschließlich endozervikaler Adenokarzinome – Krebsläsionen des Gebärmutterhalses.
Becherzellkarzinoid
Ein Becherzellkarzinoid ist ein seltener Krebs, der fast immer im Anhang und gelegentlich im Magen-Darm-Trakt zu finden ist. Diese Tumoren sind eine Art von neuroendokrinen Tumoren, bei denen es sich um Tumoren handelt, die aus hormonproduzierenden Zellen stammen und gleichzeitig Merkmale einer aggressiveren Art von Tumoren aufweisen, die als Adenokarzinom bezeichnet werden. Sie treten am häufigsten bei Personen über fünfzig Jahren auf und haben im Allgemeinen eine gute Prognose. Über 75% der Personen überleben fünf Jahre nach der Diagnose.