Enterosit: karakteristik, struktur, fungsi, penyakit

enterosit adalah sel epitel usus kecil yang fungsinya penyerapan gizi dan transportasi utama ke jaringan lain dari tubuh. Mereka juga berpartisipasi sebagai bagian dari penghalang imunologis usus terhadap masuknya racun dan patogen, karena itu adalah area tubuh yang paling terpapar ke luar.

Sel-sel ini membentuk sekitar 80% dari epitel di usus kecil. Mereka adalah sel terpolarisasi, dengan banyak mikrovili (batas sikat) menuju ujung apikal.

Skema enterosit. Karya turunan Boumphreyfr: Miguelferig [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) atau GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], melalui Wikimedia milik bersama

Mereka berasal dari sel induk di kriptus usus. Mereka terletak di vili usus kecil dan berumur pendek. Pada manusia, epitel usus diperbarui sepenuhnya setiap empat hingga lima hari.

Ketika ada cacat pada enterosit, berbagai penyakit bawaan dapat muncul. Mereka adalah konsekuensi dari masalah dalam transportasi protein dan dalam mobilisasi dan metabolisme lipid. Demikian juga, kesalahan dapat terjadi pada sistem kekebalan penghalang usus.

Indeks artikel

Struktur

Istilah enterosit berarti “sel penyerapan” dan pertama kali digunakan oleh Booth pada tahun 1968.

Enterosit terbentuk sebagai lapisan yang hampir terus menerus diselingi dengan jenis sel lain yang kurang melimpah. Lapisan ini merupakan epitel usus.

Morfologi

Enterosit berdiferensiasi adalah sel kolumnar yang memiliki inti ellipsoidal di setengah basal sitoplasma. Menjelang ujung apikal sel, banyak dictyosomes terjadi.

Mereka menyajikan mitokondria yang melimpah, yang menempati sekitar 13% dari volume sitoplasma.

Karakteristik enterosit yang paling menonjol adalah evaginasi membran plasma ke arah ujung apikal. Ini menyajikan sejumlah besar proyeksi yang dikenal sebagai mikrovili. Mereka memiliki bentuk silinder dan disusun secara paralel. Himpunan mikrovili membentuk apa yang disebut perbatasan sikat.

Mikrovili batas sikat meningkatkan permukaan membran 15-40 kali. Enzim pencernaan dan yang bertanggung jawab untuk pengangkutan zat terletak di mikrovili.

Karakteristik

-Polaritas sel

Enterosit, seperti banyak sel epitel, terpolarisasi. Komponen seluler didistribusikan di antara domain yang berbeda. Komposisi membran plasma berbeda di area ini.

Sel umumnya memiliki tiga domain: apikal, lateral, dan basal. Di masing-masing, ada lipid dan protein tertentu. Masing-masing zona ini memenuhi fungsi tertentu.

Dua domain telah dibedakan dalam enterosit:

  • Domain apikal : terletak ke arah lumen usus. Mikrovili ditampilkan dan berspesialisasi dalam penyerapan nutrisi.
  • Domain basolateral : terletak ke arah jaringan dalam. Membran plasma mengkhususkan diri dalam pengangkutan zat ke dan dari enterosit.

-Fitur tepi atau tepi kuas

Perbatasan sikat memiliki struktur khas membran plasma. Ini terdiri dari lapisan ganda lipid yang terkait dengan protein yang sangat spesifik.

Enzim yang bertanggung jawab untuk pencernaan karbohidrat dan protein berlabuh ke perbatasan sikat. Demikian juga, di area ini adalah enzim yang mengkhususkan diri dalam pengangkutan zat.

Masing-masing mikrovili memiliki panjang sekitar 1-2 m dan diameter 100 m. Mereka memiliki struktur tertentu yang dibentuk oleh:

Inti mikrovili

Setiap mikrovili mengandung seikat dua puluh filamen aktin. Bagian basal dari bundel filamen membentuk akar, yang terhubung dengan jaringan terminal. Selain itu, nukleus mengandung dua jenis polipeptida (fimbrin dan vilin).

Jaringan terminal

Ini dibentuk oleh cincin filamen aktin yang mengintervensi sambungan penahan antara enterosit tetangga. Selain itu, vinculin (protein sitoskeletal) dan miosin ada di antara protein lainnya. Ini membentuk apa yang disebut plak fibrilar.

Glikokaliks

Ini adalah lapisan yang menutupi mikrovili. Ini terdiri dari mukopolisakarida yang diproduksi oleh enterosit. Mereka membentuk mikrofilamen yang melekat pada bagian terluar mikrovili.

Glikokaliks dianggap berpartisipasi dalam pencernaan nutrisi terminal, terkait dengan adanya hidrolase. Ini juga berpartisipasi dalam fungsi penghalang kekebalan dari epitel usus.

-Persatuan antara enterosit

Sel-sel yang membentuk epitel usus (terutama terdiri dari enterosit) melekat satu sama lain. Persimpangan ini terjadi melalui kompleks protein dan menyediakan epitel dengan integritas struktural.

Persimpangan telah diklasifikasikan menjadi tiga kelompok fungsional:

Persimpangan ketat

Mereka adalah persimpangan intraseluler di bagian apikal. Fungsinya adalah untuk menjaga integritas penghalang epitel serta polaritasnya. Mereka membatasi pergerakan ion luminal dan antigen menuju domain basolateral.

Mereka terdiri dari empat keluarga protein: ocludins, claudins, tricellulin, dan molekul adhesi.

Sambungan jangkar

Mereka menghubungkan sitoskeleton sel tetangga serta matriks ekstraseluler. Mereka menghasilkan unit struktural yang sangat tahan.

Penyatuan antara sel-sel yang berdekatan dibuat oleh molekul adhesi dari kelompok cadherin dan catenin.

Mengkomunikasikan serikat pekerja

Mereka memungkinkan komunikasi antara sitoplasma sel tetangga, yang terjadi melalui pembentukan saluran yang melintasi membran.

Saluran ini terdiri dari enam protein transmembran dari kelompok connexins.

Lingkaran kehidupan

Enterosit bertahan sekitar lima hari pada manusia. Dalam kasus tikus, siklus hidup bisa dua sampai lima hari.

Sel-sel ini terbentuk dalam apa yang disebut crypts Lieberk├╝n. Di sini sel-sel induk dari berbagai jenis sel yang membentuk epitel usus disajikan.

Sel punca membelah empat hingga enam kali. Selanjutnya, sel-sel mulai bergerak di bawah tekanan dari sel-sel lain dalam pembentukan.

Dalam pergerakannya dari ruang bawah tanah ke zona apikal vili, enterosit secara bertahap berdiferensiasi. Kontak dengan sel lain, interaksi dengan hormon, dan komposisi diet telah terbukti mempengaruhi diferensiasi.

Proses diferensiasi serta pergerakan ke vili usus memakan waktu kurang lebih dua hari.

Selanjutnya, enterosit mulai terkelupas. Sel kehilangan berbagai jenis sambungan. Selain itu, mereka mengalami tekanan mekanis sampai mereka terlepas, digantikan oleh sel-sel baru.

Fitur

Enterosit memiliki fungsi utama penyerapan dan transportasi nutrisi ke berbagai bagian tubuh. Demikian juga, mereka secara aktif berpartisipasi dalam fungsi perlindungan kekebalan yang terjadi di usus.

Penyerapan dan transportasi nutrisi

Nutrisi yang diserap oleh enterosit terutama berasal dari pemecahan lambung. Namun, sel-sel ini dapat mencerna peptida dan disakarida karena adanya enzim tertentu.

Sebagian besar nutrisi dalam saluran pencernaan melewati membran enterosit. Beberapa molekul seperti air, etanol, dan lipid sederhana bergerak melalui gradien konsentrasi. Lainnya seperti glukosa dan lipid yang lebih kompleks dimobilisasi oleh protein pengangkut.

Dalam enterosit, lipoprotein yang berbeda terbentuk yang mengangkut trigliserida dan kolesterol ke jaringan yang berbeda. Di antaranya kita memiliki kilomikron, HDL dan VDL.

Besi yang dibutuhkan untuk sintesis berbagai protein seperti hemoglobin diambil oleh enterosit. Besi memasuki sel melalui transporter membran. Kemudian bergabung dengan pengangkut lain yang membawanya ke darah di mana ia akan digunakan.

Penghalang kekebalan usus

Epitel usus membentuk penghalang antara lingkungan internal dan eksternal, karena struktur yang dibentuk oleh sambungan sel yang berbeda. Penghalang ini mencegah lewatnya zat yang berpotensi berbahaya seperti antigen, racun, dan berbagai patogen.

Enterosit harus memenuhi fungsi ganda menyerap nutrisi dan mencegah lewatnya zat dan organisme berbahaya. Untuk ini, area apikal ditutupi oleh lapisan karbohidrat yang diproduksi oleh sel epitel lain, yang disebut piala. Ini memungkinkan molekul kecil lewat, tetapi tidak yang besar.

Di sisi lain, glikokaliks yang melapisi perbatasan sikat memiliki banyak muatan negatif yang mencegah kontak langsung patogen dengan membran enterosit.

Demikian juga, mereka memiliki kapasitas untuk menghasilkan respon imun dengan adanya antigen tertentu.

Enterosit telah terbukti menghasilkan vesikel di domain apikal yang tinggi alkali fosfatase. Senyawa ini menghambat pertumbuhan bakteri dan menurunkan kemampuan bakteri untuk berikatan dengan enterosit.

penyakit

Ketika kesalahan terjadi dalam pembentukan atau struktur enterosit, berbagai patologi bawaan dapat terjadi. Di antara ini kita memiliki:

Penyakit inklusi mikrovili

Itu terjadi ketika dalam diferensiasi enterosit ada atrofi dalam pembentukan brush border.

Gejalanya adalah diare persisten, gangguan penyerapan nutrisi, dan kegagalan perkembangan. Pada 95% kasus, gejala muncul pada hari-hari pertama setelah lahir.

Sindrom Trichohepatoenteric

Penyakit ini dikaitkan dengan masalah dalam perkembangan vili usus dan mempengaruhi struktur lapisan epitel.

Gejalanya adalah diare yang tidak dapat diobati pada bulan pertama kehidupan. Selain itu, terjadi kegagalan dalam penyerapan dan perkembangan nutrisi. Dismorfisme wajah, kelainan rambut dan kulit dapat terjadi. Sistem kekebalan tubuh juga terpengaruh.

Penyakit retensi kilomikron

Kilomikron (lipoprotein yang bertanggung jawab untuk transportasi lipid) tidak diproduksi. Vakuola lipid besar terlihat di enterosit. Selain itu, ada partikel mirip kilomikron yang tidak menonjol dari tepi membran.

Pasien datang dengan diare kronis, masalah penyerapan lipid yang parah, kegagalan perkembangan, dan hipokolesterolemia.

Enteropati berkas kongenital

Ini terkait dengan atrofi dalam perkembangan vili usus, disorganisasi enterosit dan adanya semacam jumbai di puncak vili.

Gejalanya adalah diare persisten segera setelah lahir. Usus tidak memiliki kapasitas untuk menyerap nutrisi, yang harus diberikan kepada pasien secara intravena. Rambut memiliki penampilan berbulu dan perkembangan serta sistem kekebalan tubuh terpengaruh.

Enterosit dan HIV

Pada pasien terinfeksi HIV, masalah dapat terjadi pada penyerapan nutrisi. Dalam kasus ini gejala yang paling jelas adalah steatorrhea (diare dengan lipid dalam tinja).

Virus HIV telah ditemukan menginfeksi sel induk crypt pada pasien ini. Oleh karena itu, diferensiasi enterosit yang tidak mampu memenuhi fungsinya terpengaruh.

Referensi

  1. Hall, E (2013) Usus halus. Dalam: Washabau R and M Day (eds) Gastroenterologi anjing dan kucing). Elsevier Inc. 651-728.
  2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan dan C Halsted (1991) Infeksi virus human immunodeficiency enterosit dan sel mononuklear pada mukosa jejuna manusia. Gastroenterologi 100: 1521-1527.
  3. Keller T dan M Mooseker (1991) Sitoskeleton enterosit: struktur dan fungsinya. Tambahan 19: Buku Pegangan Fisiologi. Sistem Gastrointestinal, Penyerapan dan Sekresi Usus: 209-221.
  4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman dan S Jzendoorn (2016) Peran defek enterosit dalam patogenesis gangguan diare kongenital. Model dan mekanisme penyakit 9: 1-12.
  5. Salvo-Romero E dan C Alo (2015) Fungsi penghalang usus dan implikasinya pada penyakit pencernaan. Pendeta Esp. Enferm. Menggali. 101: 686-696.
  6. Van der Flier L dan H Clevers (2009) Sel induk, pembaruan diri dan diferensiasi dalam epitel usus. annu. Pdt. 71: 241-260.