Энтерохромаффинная клетка

Энтерохромаффинная клетка
Энтерохромаффинная клетка
	Серотонин
Подробности
Идентификаторы
латинский	эндокриноцит ЭК
МеШ	D004759
ТД	Х3.04.02.0.00029
ФМА	62934
	Анатомические термины микроанатомии [ править в Викиданных ]

Энтерохромаффинные (ЭК) клетки (также известные как клетки Кульчицкого ) представляют собой тип энтероэндокринных клеток и нейроэндокринных клеток . Они расположены рядом с эпителием, выстилающим просвет пищеварительного тракта, и играют решающую роль в регуляции желудочно-кишечного тракта, особенно моторике и секреции кишечника. ^{[ 1 ]} Их открыл Николай Кульчицкий . ^{[ 2 ]}

Клетки ЭК модулируют передачу сигналов нейронов в кишечной нервной системе (ЭНС) посредством секреции нейромедиатора серотонина и других пептидов. Поскольку кишечные афферентные и эфферентные нервы не выступают в просвет кишечника, клетки ЭК действуют как форма сенсорной трансдукции. ^{[ 1 ]} Однако недавние исследования показали прямую связь блуждающего нерва со специализированной энтероэндокринной клеткой — клеткой нейропода . ЭК, известные как клетки нейроподов, быстро передают сигналы из кишечника в мозг посредством прямой связи с блуждающими и первичными сенсорными нейронами. ^{[ 3 ]}. Серотонин в ЭНС действует синергично с другими пищеварительными гормонами, регулируя сенсорные и моторные желудочно-кишечные рефлексы. Клетки ЭК реагируют как на химические, так и на неврологические стимулы. Они также реагируют на механоощущения , что имеет место при перистальтическом рефлексе кишечника, и могут стимулироваться болюсом, проходящим через кишечник. При активации клетки ЭК высвобождают серотонин , который воздействует на рецепторы серотонина на нейронах ЭНС. В зависимости от концентрации серотонин может затем модулировать перистальтическое сокращение и секрецию посредством активации гладких мышц и желез соответственно. ^{[ 4 ]}

Легочные нейроэндокринные клетки дыхательных путей известны как бронхиальные клетки Кульчицкого . ^{[ 5 ]}

Структура

Клетки ЭК представляют собой небольшие полигональные клетки, расположенные в криптах между ворсинками кишечника. Их отличают от других клеток эпителиальных крипт желудочно-кишечного тракта 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 ЭК сообщаются с просветом крипт кишечника через апикальные микроворсинки (выпячивания) и называются «открытыми». Часть клеток ЭК не выступает в просвет крипт и впоследствии называется «закрытой». ^{[ 7 ]} Клетки ЭК обычно простираются до базальной пластинки с цитоплазматическими расширениями, которые, как известно, проходят через соединительную ткань и соседние железы. Ткань под ЭК-клетками обычно содержит большое количество окончатых капилляров, лимфатических сосудов и небольших немиелинизированных нервных волокон. Секретируемый серотонин может либо проникать в находящиеся в нем сосуды (переносится кровью тромбоцитами), либо действовать на синаптические окончания нервов. ^{[ 6 ]}

Распределение

Клетки ЭК обнаруживаются агрегированными в определенных местах желудочно-кишечного тракта, преимущественно в тонком кишечнике, толстой кишке и аппендиксе. ^{[ 8 ]} Доля популяций клеток с высокой плотностью варьируется у разных видов, что объясняется различиями в диетических потребностях и физиологических характеристиках. ^{[ 9 ]}

Энтерохромаффиноподобные клетки

Энтерохромаффиноподобные клетки (ECL-клетки) представляют собой популяцию клеток, которые обнаруживаются в желудочных железах просветного эпителия желудка и секретируют гистамин. В ответ на гастрин, высвобождаемый соседними G-клетками, гистамин, секретируемый клетками ECL, действует на париетальные клетки, стимулируя высвобождение желудочной кислоты. Присутствие ECL-клеток имеет решающее значение для регуляции эндокринно-индуцированной секреции желудочной кислоты. ^{[ 10 ]} Клетки ECL гистологически похожи на клетки EC и поэтому называются таковыми. Однако они представляют собой другой тип клеток и не обладают механизмами синтеза серотонина. ^{[ нужна ссылка ]}

Разработка

У развивающихся куриных эмбрионов клетки EC были обнаружены в биоптатах развивающейся ткани ЖКТ до миграции клеток нервного гребня. Хотя клетки ЭК обладают нейроэндокринными свойствами и химически и гистологически сходны с клетками мозгового слоя надпочечников, они не являются производными нервного гребня и не имеют сходного клеточного предшественника. ^{[ 11 ]} Считается, что ЭК-клетки происходят из энтодермального происхождения и происходят от стволовых клеток, которые образуют другие типы эпителиальных клеток просвета желудочно-кишечного тракта. ^{[ 12 ]}

Функция

Основная функция клеток ЭК — синтез и секреция серотонина для модуляции нейронов желудочно-кишечного тракта. Серотонин, также называемый 5-гидрокситриптамином (5НТ), можно классифицировать как гормон, нейромедиатор и митоген. Прежде всего он известен своей ролью в центральной нервной системе, но играет важную роль и на периферии, при этом самый большой эндогенный пул серотонина находится в кишечнике (90% эндогенного запаса). В ЭНС серотонин является важным модулятором сенсорной трансдукции и секреции слизи. Высвобождение серотонина из ЭК-клеток может быть вызвано множеством стимулов, в частности, растяжением просвета, парасимпатической иннервацией или изменениями осмотических концентраций в содержимом кишечника. ^{[ 13 ]}

Синтез серотонина

Синтез 5-HT в клетках ЕС катализируется ферментом триптофангидроксилазой 1 (TpH1) из аминокислоты L-триптофана. Реакция протекает в две стадии, начальная стадия, ограничивающая скорость, включает превращение L-триптофана в 5-гидрокситриптофан (5-HTP). После преобразования в 5-HTP не лимитирующая скорость декарбоксилаза L-аминокислот преобразует 5-HTP в 5-HT путем декарбоксилирования. После синтеза 5-НТ затем сохраняется в везикулах с помощью везикулярного переносчика моноаминов 1 вблизи базального края клетки для возможной секреции. ^{[ 1 ]}

Высвобождение везикул происходит после химической, неврологической или механической стимуляции клеток ЭК и преимущественно зависит от кальция, что предполагает экскрецию посредством экзоцитоза. Совместный эффект увеличения потока кальция и высвобождения накопленного кальция внутри клетки изменяет клеточный потенциал, вызывая высвобождение везикул 5-HT. ^{[ 14 ]} Везикулы проходят от базального края в окружающую собственную пластинку и взаимодействуют с близлежащими нервными синапсами, лимфой и кровеносными сосудами.

Серотонин, синтезируемый ЭК-клетками, преимущественно экзоцитируется из базальной границы, но известно также, что он секретируется апикально в просвет кишечника и может присутствовать в образцах фекалий. Секретируемый 5-НТ действует на различные подтипы рецепторов, локализованных в клетках желудочно-кишечного эпителия, гладких мышц и соединительной ткани, причем чувствительность зависит от концентрации секретируемого гормона. ^{[ 6 ]}

Первичный эффект серотонина включает усиление перистальтического сокращения за счет его воздействия как на нейроны ЭНС, так и на гладкие мышцы. 5-HT также активирует нервный секреторный ответ, посредством чего связывание 5-HT1P-рецепторов на миентеральных нейронах запускает сигнальный каскад в подслизистом сплетении. Это приводит к высвобождению ацетилхолина, который инициирует секрецию слизистой оболочки кишечника посредством высвобождения ионов хлорида. ^{[ 15 ]}

Клиническое значение

Синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — это разнообразное состояние, связанное с хроническим дискомфортом в кишечнике и болями в животе, степень тяжести которых варьируется у разных пациентов. Аномальные концентрации серотонина связаны с СРК, причем преимущественно повышенные концентрации усиливают перистальтику желудочно-кишечного тракта и секрецию слизистой оболочки кишечника. Тяжелая форма СРК часто проявляется либо хроническим запором, либо хронической диареей, а аномальные популяции ЭК-клеток коррелируют с обоими состояниями. У пациентов, страдающих постинфекционным СРК, ректальная биопсия показала резкое увеличение популяций ЭК-клеток, связанных с диарейными симптомами. ^{[ 16 ]}

Аналогичным образом, наблюдалось снижение популяции ЭК-клеток у пациентов, страдающих хроническими запорами, что указывает на недостаток 5-НТ и, следовательно, на снижение моторики и секреции желудочно-кишечного тракта. Продолжающиеся исследования показывают, что аномальные популяции клеток EC и, следовательно, передача сигналов 5-HT могут в значительной степени способствовать желудочно-кишечной дисфункции. Лечение с использованием агонистов 5-HT-рецепторов пациентов с функциональными запорами показало некоторую эффективность в достижении нормальной функции желудочно-кишечного тракта. ^{[ 17 ]}

Карциноидный синдром

Карциноидный синдром — редкое заболевание, характеризующееся аномальным увеличением циркулирующих биологически активных гормонов, в основном серотонина, с ранними симптомами, такими как диарея, спазмы в животе и эпизодические приливы. ^{[ 7 ]} Избыток циркулирующего серотонина обычно вырабатывается карциноидными опухолями, происходящими из ЭК-клеток, в тонкой кишке или аппендиксе. Опухоли растут медленно, но в случае агрессивности могут метастазировать в печень. Они также могут присутствовать в других местах, особенно в легких и желудке. ^{[ 18 ]}

История

Название «энтерохромаффин» происходит от греческого слова «энтерон» (ἔντερον), обозначающего кишечник, и «хромаффин» как группы слов «хром» и «сродство», поскольку их можно визуализировать путем окрашивания солями хрома. Хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников с аналогичным названием имеют эту характеристику и гистологически сходны с клетками ЭК. Однако их эмбриологическое происхождение совершенно различно и не обладает сходными функциями. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Бертран П.П., Бертран Р.Л. (февраль 2010 г.). «Высвобождение и поглощение серотонина в желудочно-кишечном тракте». Автономная нейронаука . 153 (1–2): 47–57. doi : 10.1016/j.autneu.2009.08.002 . ПМИД 19729349 . S2CID 25355291 .
^ 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 . ПМИД 19190200 . S2CID 25289790 .
^ 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 .
^ Мэйв ГМ, Хоффман ДжМ (август 2013 г.). «Передача сигналов серотонина в кишечнике — функции, дисфункции и терапевтические цели» . Обзоры природы. Гастроэнтерология и гепатология . 10 (8): 473–486. дои : 10.1038/nrgastro.2013.105 . ПМК 4048923 . ПМИД 23797870 .
^ Беккер К.Л., Сильва О.Л. (июль 1981 г.). «Гипотеза: бронхиальные клетки Кульчицкого (К) как источник гуморальной биологической активности». Медицинские гипотезы . 7 (7): 943–949. дои : 10.1016/0306-9877(81)90049-9 . ПМИД 6270516 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Уэйд PR, Westfall JA (1985). «Ультраструктура энтерохромаффинных клеток и связанных с ними нервных и сосудистых элементов двенадцатиперстной кишки мыши». Исследования клеток и тканей . 241 (3): 557–563. дои : 10.1007/BF00214576 . ПМИД 4028141 . S2CID 33773512 .
^ Jump up to: ^а ^б Густафссон Б.И. (2005). Энтерохромаффинная клетка, продуцирующая серотонин, и влияние гиперсеротонинемии на сердце и кости (докторская диссертация). Медицинский факультет. hdl : 11250/263149 . ISBN 9788247173121 . ^{[ нужна страница ]}
^ Грэм-Кук Ф (2009). «Нейроэндокринные опухоли желудочно-кишечного тракта и аппендикса». В Одзе Р.Д., Голдблюм-младший (ред.). Хирургическая патология желудочно-кишечного тракта, печени, желчевыводящих путей и поджелудочной железы . стр. 653–80. дои : 10.1016/B978-141604059-0.50028-X . ISBN 978-1-4160-4059-0 .
^ Аль-Тикрити М.С., Хамас В., Чеболу С., Дармани Н.А. (2012). «Распределение серотонин-иммунореактивных энтерохромаффинных клеток в желудочно-кишечном тракте наименьшей землероек» (PDF) . Межд. Дж. Морфол . 30 (3): 916–23. дои : 10.4067/s0717-95022012000300025 .
^ Принц С., Заннер Р., Герхард М., Мар С., Ноймайер Н., Хёне-Целл Б. и др. (ноябрь 1999 г.). «Механизм секреции гистамина энтерохромаффиноподобными клетками желудка». Американский журнал физиологии . 277 (5): C845–C855. дои : 10.1152/ajpcell.1999.277.5.C845 . ПМИД 10564076 .
^ 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. ПМИД 4448939 .
^ Томпсон М., Флеминг К.А., Эванс Д.Д., Фунделе Р., Сурани М.А., Райт Н.А. (октябрь 1990 г.). «Эндокринные клетки желудка имеют общее клональное происхождение с другими линиями клеток кишечника» . Разработка . 110 (2): 477–481. дои : 10.1242/dev.110.2.477 . ПМИД 2133551 .
^ Маноча М., Хан В.И. (апрель 2012 г.). «Серотонин и расстройства желудочно-кишечного тракта: обновленная информация о клинических и экспериментальных исследованиях» . Клиническая и трансляционная гастроэнтерология . 3 (4): е13. дои : 10.1038/ctg.2012.8 . ПМЦ 3365677 . ПМИД 23238212 .
^ Раке К., Рейманн А., Шверер Х., Килбингер Х. (1995). «Регуляция высвобождения 5-НТ из энтерохромаффинных клеток». Поведенческие исследования мозга . 73 (1–2): 83–87. дои : 10.1016/0166-4328(96)00075-7 . ПМИД 8788482 . S2CID 3948073 .
^ Сидху М., Кук HJ (сентябрь 1995 г.). «Роль 5-НТ и АХ в подслизистых рефлексах, опосредующих секрецию толстой кишки». Американский журнал физиологии . 269 (3 ч. 1): G346–G351. дои : 10.1152/ajpgi.1995.269.3.G346 . ПМИД 7573444 .
^ Ли К.Дж., Ким Ю.Б., Ким Дж.Х., Квон Х.К., Ким Д.К., Чо С.В. (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. дои : 10.1111/j.1440-1746.2008.05574.x . ПМИД 19120860 . S2CID 205463559 .
^ Эль-Салхи М., Норргорд О., Спиннелл С. (октябрь 1999 г.). «Аномальные эндокринные клетки толстой кишки у пациентов с хроническим идиопатическим медленным транзиторным запором». Скандинавский журнал гастроэнтерологии . 34 (10): 1007–1011. дои : 10.1080/003655299750025110 . ПМИД 10563671 .
^ Берге Т., Линелл Ф. (июль 1976 г.). «Карциноидные опухоли. Частота в определенной популяции в течение 12-летнего периода». Acta Pathologica et Microbiologica Scandinavica. Раздел А, Патология . 84 (4): 322–330. дои : 10.1111/j.1699-0463.1976.tb00122.x . ПМИД 961424 .

[pmid19729349-1] Jump up to: ^а ^б ^с Бертран П.П., Бертран Р.Л. (февраль 2010 г.). «Высвобождение и поглощение серотонина в желудочно-кишечном тракте». Автономная нейронаука . 153 (1–2): 47–57. doi : 10.1016/j.autneu.2009.08.002 . ПМИД 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 . ПМИД 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 .

[pmid23797870-4] Мэйв ГМ, Хоффман ДжМ (август 2013 г.). «Передача сигналов серотонина в кишечнике — функции, дисфункции и терапевтические цели» . Обзоры природы. Гастроэнтерология и гепатология . 10 (8): 473–486. дои : 10.1038/nrgastro.2013.105 . ПМК 4048923 . ПМИД 23797870 .

[Becker-5] Беккер К.Л., Сильва О.Л. (июль 1981 г.). «Гипотеза: бронхиальные клетки Кульчицкого (К) как источник гуморальной биологической активности». Медицинские гипотезы . 7 (7): 943–949. дои : 10.1016/0306-9877(81)90049-9 . ПМИД 6270516 .

[pmid4028141-6] Jump up to: ^а ^б ^с Уэйд PR, Westfall JA (1985). «Ультраструктура энтерохромаффинных клеток и связанных с ними нервных и сосудистых элементов двенадцатиперстной кишки мыши». Исследования клеток и тканей . 241 (3): 557–563. дои : 10.1007/BF00214576 . ПМИД 4028141 . S2CID 33773512 .

[Gustafsson2005-7] Jump up to: ^а ^б Густафссон Б.И. (2005). Энтерохромаффинная клетка, продуцирующая серотонин, и влияние гиперсеротонинемии на сердце и кости (докторская диссертация). Медицинский факультет. hdl : 11250/263149 . ISBN 9788247173121 . ^{[ нужна страница ]}

[Neuroendocrine_Tumours_of_the_GI_Tract_and_Appendix.-8] Грэм-Кук Ф (2009). «Нейроэндокринные опухоли желудочно-кишечного тракта и аппендикса». В Одзе Р.Д., Голдблюм-младший (ред.). Хирургическая патология желудочно-кишечного тракта, печени, желчевыводящих путей и поджелудочной железы . стр. 653–80. дои : 10.1016/B978-141604059-0.50028-X . ISBN 978-1-4160-4059-0 .

[Distribution_of_Serotonin-Immunoreactive_Enterochromaffin_Cells_in_the_Gastrointestinal_Tract_of_the_Least_Shrew.-9] Аль-Тикрити М.С., Хамас В., Чеболу С., Дармани Н.А. (2012). «Распределение серотонин-иммунореактивных энтерохромаффинных клеток в желудочно-кишечном тракте наименьшей землероек» (PDF) . Межд. Дж. Морфол . 30 (3): 916–23. дои : 10.4067/s0717-95022012000300025 .

[pmid10564076-10] Принц С., Заннер Р., Герхард М., Мар С., Ноймайер Н., Хёне-Целл Б. и др. (ноябрь 1999 г.). «Механизм секреции гистамина энтерохромаффиноподобными клетками желудка». Американский журнал физиологии . 277 (5): C845–C855. дои : 10.1152/ajpcell.1999.277.5.C845 . ПМИД 10564076 .

[pmid4448939-11] 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. ПМИД 4448939 .

[pmid2133551-12] Томпсон М., Флеминг К.А., Эванс Д.Д., Фунделе Р., Сурани М.А., Райт Н.А. (октябрь 1990 г.). «Эндокринные клетки желудка имеют общее клональное происхождение с другими линиями клеток кишечника» . Разработка . 110 (2): 477–481. дои : 10.1242/dev.110.2.477 . ПМИД 2133551 .

[pmid23238212-13] Маноча М., Хан В.И. (апрель 2012 г.). «Серотонин и расстройства желудочно-кишечного тракта: обновленная информация о клинических и экспериментальных исследованиях» . Клиническая и трансляционная гастроэнтерология . 3 (4): е13. дои : 10.1038/ctg.2012.8 . ПМЦ 3365677 . ПМИД 23238212 .

[pmid8788482-14] Раке К., Рейманн А., Шверер Х., Килбингер Х. (1995). «Регуляция высвобождения 5-НТ из энтерохромаффинных клеток». Поведенческие исследования мозга . 73 (1–2): 83–87. дои : 10.1016/0166-4328(96)00075-7 . ПМИД 8788482 . S2CID 3948073 .

[pmid7573444-15] Сидху М., Кук HJ (сентябрь 1995 г.). «Роль 5-НТ и АХ в подслизистых рефлексах, опосредующих секрецию толстой кишки». Американский журнал физиологии . 269 (3 ч. 1): G346–G351. дои : 10.1152/ajpgi.1995.269.3.G346 . ПМИД 7573444 .

[pmid19120860-16] Ли К.Дж., Ким Ю.Б., Ким Дж.Х., Квон Х.К., Ким Д.К., Чо С.В. (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. дои : 10.1111/j.1440-1746.2008.05574.x . ПМИД 19120860 . S2CID 205463559 .

[pmid10563671-17] Эль-Салхи М., Норргорд О., Спиннелл С. (октябрь 1999 г.). «Аномальные эндокринные клетки толстой кишки у пациентов с хроническим идиопатическим медленным транзиторным запором». Скандинавский журнал гастроэнтерологии . 34 (10): 1007–1011. дои : 10.1080/003655299750025110 . ПМИД 10563671 .

[pmid961424-18] Берге Т., Линелл Ф. (июль 1976 г.). «Карциноидные опухоли. Частота в определенной популяции в течение 12-летнего периода». Acta Pathologica et Microbiologica Scandinavica. Раздел А, Патология . 84 (4): 322–330. дои : 10.1111/j.1699-0463.1976.tb00122.x . ПМИД 961424 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]