Definitie
Bekercellen zijn een gespecialiseerd type epitheelcellen die mucines afscheiden, die belangrijke componenten van slijm zijn. Ze worden meestal aangetroffen in de luchtwegen en het maagdarmkanaal, waar ze deel uitmaken van het oppervlakte-epitheel. De afscheiding van slijm in deze kanalen smeert en beschermt de bekleding van de organen. De verhoogde activiteit of het aantal bekercellen is in verband gebracht met een aantal ziekten.
Structuur van slijmbekercellen
Bekercellen ontlenen hun naam aan hun komachtige uiterlijk. Ze zijn ongeveer een kwart zo breed als lang, en ze zijn gepolariseerd, wat betekent dat hun interne organisatie asymmetrisch is.
Hun cytoplasmatische inhoud (vooral de secretoire blaasjes) bevindt zich aan het apicale uiteinde van de cel, dat is de smalle kant, het dichtst bij de rand van het weefsel. De kern en andere organellen, zoals mitochondriën, bevinden zich aan het basale uiteinde, de bredere kant aan de basis van het weefsel.
Slijmbekercellen bevatten gespecialiseerde structuren die hen in staat stellen hun functie bij het produceren van en afscheidende componenten van slijm. Deze kenmerken omvatten het uitgebreide en wijdverspreide endoplasmatisch reticulum en het Golgi-apparaat door het hele cytoplasma. Deze structuren zijn respectievelijk organellen die cruciaal zijn voor eiwitproductie en -vouwing, en modificatie en transport.
Bovendien is er een overvloed aan secretoire korrels aan de apicale zijde van de cel. Hierdoor kan het grote hoeveelheden afscheidingen produceren en afgeven buiten de extracellulaire ruimte.
Ten slotte zijn er aan het apicale uiteinde van de bekercel vaak kleine uitsteeksels, microvilli genaamd, die het oppervlak van de cel vergroten . Deze maximaliseren de ruimte voor de cel om zijn inhoud in het lumen af te scheiden.
Deze aanpassingen zijn cruciaal om bekercellen in staat te stellen hun functie van efficiënte productie en secretie van mucines uit te voeren.
Locatie van slijmbekercellen
Slijmbekercellen worden meestal gevonden verspreid over de cellen van de eenvoudige epitheelweefsels die slijm afscheiden. In sommige gebieden is er een klein aantal cellen, maar in andere zijn slijmbekercellen zeer overvloedig.
Sommige regios die u zou verwachten slijmbekercellen te vinden, zijn de luchtwegen (luchtpijp, bronchiën en bronchiolen) en gastro-intestinale (dunne darm en dikke darm) kanalen. Ze worden ook aangetroffen in het bindvlies (het membraan van het oog en het ooglid), waar ze zich in gelaagd epitheel bevinden. Dit staat in tegenstelling tot hun uiterlijk in eenvoudig epitheelweefsel op de ademhalings- en gastro-intestinale systemen.
Functie van slijmbekercellen
De rol van slijmbekercellen is bij het produceren van de secreties die slijm vormen, die het oppervlak van sommige epitheelweefsels bekleedt
Uitscheiding van mucines
Slijmbekercellen synthetiseren en scheiden eiwitten af die mucines worden genoemd en die een groot deel van slijm vormen – een gelachtige secretie.
Mucines zijn sterk geglycosyleerde eiwitten, wat betekent dat er veel koolhydraatresiduen aan hun structuur zijn gehecht. Deze koolhydraten geven slijm zijn slijmerige, gelachtige consistentie. De aanhechting van deze koolhydraatgroepen vindt plaats in het Golgi-apparaat door de werking van enzymen die glycosyltransferasen worden genoemd.
Van hieruit vormen de mucines secretiekorrels die naar het membraan aan de apicale zijde van de cel worden getransporteerd. Indien nodig versmelten deze korrels met het membraan door exocytose, waardoor de mucines buiten de cel en in het lumen van het orgaan vrijkomen.
De belangrijkste mucine-eiwitten die door slijmbekercellen in de luchtwegen worden uitgescheiden, worden MUC5AC en MUC5B genoemd. . In de luchtwegen scheiden ze vaker een ander mucine-eiwit uit, MUC2.
Slijm
Mucines zijn een bestanddeel van slijm, dat een stroperige vloeistof die voornamelijk is samengesteld uit mucines, water en anorganische zouten. Het smeert de bekleding van het weefsel waaruit het vrijkomt, en beschermt het oppervlak tegen schadelijke deeltjes en de externe omgeving.
- Ademhalingssysteem – slijmbekercellen zijn vooral belangrijk in de luchtwegen.Ze worden vaak aangetroffen in de luchtpijp, bronchiën en bronchiolen – waar slijm essentieel is voor het vangen en beschermen van het delicate alveolaire weefsel van de longen tegen vreemde deeltjes die ze zouden kunnen beschadigen. Deze deeltjes omvatten stof en allergenen, evenals mogelijke pathogenen zoals bacteriën.
- Spijsverteringsstelsel – slijm is belangrijk in het hele maagdarmkanaal voor het smeren van de weefsels die materialen naar beneden moeten laten glijden. Voedsel dat bijvoorbeeld door de slokdarm glijdt en het slijmvlies van de maag beschermt tegen de zure omgeving. Slijmbekercellen zijn voornamelijk betrokken bij de productie van slijm in de onderste darm, in plaats van in de maag.
- Voortplantingssysteem – baarmoederhalsslijm wordt ook geproduceerd in het voortplantingsstelsel, maar dit betreft meestal niet de slijmbekercellen. In plaats daarvan scheiden andere celtypes cervicaal slijm af.
Klinische relevantie
Slijmbekercellen zijn betrokken bij een paar ziekten, hetzij vanwege hun verhoogde activiteit (hyperproductie van slijm), toegenomen aantal of afwijkende aanwezigheid op nieuwe locaties.
Verhoogde secretie van mucine
Verhoogde productie van slijm wordt geassocieerd met astma en chronische bronchitis. Astma is een allergische aandoening die gepaard gaat met luchtwegontsteking. Een deel van de pathofysiologie van astma omvat een toename van het aantal slijmbekercellen in de luchtwegen, hyperplasie genoemd. Hyperplasie leidt tot een verhoogde productie van slijm en verergering van de symptomen van astma.
Chronische bronchitis is een andere aandoening die wordt geassocieerd met hyperplasie van slijmbekercellen en verhoogde slijmproductie. Het houdt verband met irritatie in de bronchiolen, waardoor slijm in de longen wordt opgebouwd. Deze irritatie van het epitheel wordt meestal veroorzaakt door roken, wat de mucineproductie stimuleert.
Metaplasie van bekercellen
Metaplasie van bekercellen beschrijft gevallen waarin beker cellen worden gevonden op locaties waar ze doorgaans niet zullen zijn. Het wordt vaak intestinale metaplasie genoemd omdat slijmbekercellen vaak als darmcellen worden beschouwd (aangezien dit een van de locaties is waar ze voornamelijk worden aangetroffen). Dergelijke afwijkende cellen worden geïdentificeerd door middel van een proces dat histologie wordt genoemd, waarbij weefselstructuur en celsamenstelling onder een microscoop worden onderzocht.
Deze metaplasie kan optreden bij een aandoening genaamd Barret-slokdarm, die wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van slijmbekercellen in de slokdarm. De slokdarm van Barret is een inflammatoire aandoening die wordt veroorzaakt door langdurige zure reflux. Deze constante reflux beschadigt de slokdarm, waardoor het weefsel abnormale celtypen bevat, zoals slijmbekercellen.
Metaplasie van slijmbekercellen kan ook optreden bij verschillende kankers van het vrouwelijke voortplantingsstelsel, waaronder endocervicale adenocarcinomen, evenals – kankerachtige laesies van de baarmoederhals.
Carcinoïde van slijmbekercellen
Een carcinoïde van slijmbekercellen is een zeldzame vorm van kanker die bijna altijd wordt aangetroffen in de appendix en af en toe in het maagdarmkanaal. Deze tumoren zijn een type neuro-endocriene tumor, een tumor die ontstaat uit cellen die hormonen produceren, terwijl ze ook kenmerken vertonen van een agressiever type tumor, een adenocarcinoom genaamd. Ze komen het meest voor bij personen ouder dan vijftig jaar en hebben over het algemeen een goede prognose, waarbij meer dan 75% van de mensen vijf jaar na de diagnose overleeft.