TẾ BÀO RUỘT: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, BỆNH TẬT - SINH HỌC - 2026

Tế bào ruột là tế bào biểu mô của ruột non có chức năng chính là hấp thụ và vận chuyển chất dinh dưỡng đến các mô khác của cơ thể. Chúng cũng tham gia như một phần của hàng rào miễn dịch đường ruột chống lại sự xâm nhập của các chất độc và mầm bệnh, vì đây là vùng cơ thể tiếp xúc nhiều nhất với bên ngoài.

Những tế bào này chiếm khoảng 80% biểu mô trong ruột non. Chúng là những tế bào phân cực, có nhiều vi nhung mao (viền bàn chải) về phía đỉnh.

Sơ đồ của một tế bào ruột. Boumphreyfrạn thảo: Miguelferig, qua Wikimedia Commons

Chúng có nguồn gốc từ các tế bào gốc trong các đoạn ruột. Chúng nằm trong nhung mao của ruột non và tồn tại trong thời gian ngắn. Ở người, biểu mô ruột được đổi mới hoàn toàn sau mỗi bốn đến năm ngày.

Khi có khiếm khuyết trong tế bào ruột, các bệnh bẩm sinh khác nhau có thể phát sinh. Chúng là hậu quả của các vấn đề trong việc vận chuyển protein và huy động và chuyển hóa lipid. Tương tự như vậy, các sai sót có thể xảy ra trong hệ thống miễn dịch của hàng rào ruột.

Kết cấu

Thuật ngữ enterocyte có nghĩa là "tế bào hấp thụ" và được Booth sử dụng lần đầu tiên vào năm 1968.

Tế bào ruột được hình thành như một lớp gần như liên tục xen kẽ với các loại tế bào khác ít phong phú hơn. Lớp này tạo nên biểu mô ruột.

Hình thái học

Tế bào ruột biệt hóa là những tế bào hình trụ có nhân hình elip ở nửa đáy của tế bào chất. Về phía đầu tận cùng của tế bào, có rất nhiều đơn bào xuất hiện.

Chúng có nhiều ti thể, chiếm khoảng 13% thể tích tế bào chất.

Đặc điểm nổi bật nhất của tế bào ruột là sự di chuyển của màng sinh chất về phía tận cùng. Nó có một số lượng lớn các hình chiếu được gọi là vi nhung mao. Chúng có dạng hình trụ và được sắp xếp song song. Tập hợp các vi nhung mao tạo thành cái gọi là đường viền bàn chải.

Vi nhung mao ở viền bàn chải giúp tăng diện tích bề mặt của màng từ 15 đến 40 lần. Các enzym tiêu hóa và những enzym chịu trách nhiệm vận chuyển các chất nằm trong các vi nhung mao.

Nét đặc trưng

-Độ phân cực của tế bào

Tế bào ruột, giống như nhiều tế bào biểu mô, phân cực. Các thành phần tế bào được phân phối giữa các miền khác nhau. Các thành phần của màng sinh chất là khác nhau trong các lĩnh vực này.

Tế bào thường có ba miền: đỉnh, bên và đáy. Trong mỗi loại này, có các chất béo và protein đặc biệt. Mỗi khu vực này đáp ứng một chức năng cụ thể.

Hai miền đã được phân biệt trong tế bào ruột:

• Miền đỉnh : nó nằm về phía lòng ruột. Vi nhung mao là đặc trưng và chuyên hấp thụ chất dinh dưỡng.
• Miền cơ sở : nằm về phía các mô bên trong. Màng sinh chất chuyên vận chuyển các chất đến và đi từ tế bào ruột.

-Tính năng của đường viền hoặc viền cọ

Viền cọ có cấu trúc điển hình của màng plasma. Nó được tạo thành từ một lớp kép lipid liên kết với các protein rất cụ thể.

Các enzyme chịu trách nhiệm tiêu hóa carbohydrate và protein được gắn chặt vào đường viền bàn chải. Tương tự như vậy, trong khu vực này là các enzym chuyên vận chuyển các chất.

Mỗi vi nhung mao dài khoảng 1-2 µm và đường kính 100 µm. Chúng có một cấu trúc cụ thể được hình thành bởi:

Hạt nhân của vi nhung mao

Mỗi microvillus chứa một bó 20 sợi actin. Phần cơ bản của bó sợi tạo thành phần gốc, phần này kết nối với mạng đầu cuối. Ngoài ra, nhân chứa hai loại polypeptit (fimbrin và vilin).

Mạng đầu cuối

Nó được hình thành bởi một vòng sợi actin can thiệp vào các điểm nối neo giữa các tế bào ruột lân cận. Ngoài ra, vinculin (protein tế bào) và myosin có trong các protein khác. Nó tạo thành cái gọi là mảng bám xơ.

Glycocalyx

Nó là một lớp bao phủ các vi nhung mao. Nó được cấu tạo bởi mucopolysaccharid do tế bào ruột sản xuất. Chúng tạo thành các vi sợi được gắn vào phần ngoài cùng của vi nhung mao.

Glycocalyx được coi là tham gia vào quá trình tiêu hóa cuối cùng của các chất dinh dưỡng, liên quan đến sự hiện diện của hydrolase. Nó cũng tham gia vào chức năng hàng rào miễn dịch của biểu mô ruột.

-Union giữa các tế bào ruột

Các tế bào tạo nên biểu mô ruột (chủ yếu gồm các tế bào ruột) liên kết với nhau. Các điểm nối này xảy ra thông qua các phức hợp protein và cung cấp cho biểu mô sự toàn vẹn về cấu trúc.

Các mối nối đã được phân loại thành ba nhóm chức năng:

Các điểm nối chặt chẽ

Chúng là các điểm nối nội bào ở phần đỉnh. Chức năng của nó là duy trì tính toàn vẹn của hàng rào biểu mô cũng như tính phân cực của nó. Chúng hạn chế sự di chuyển của các ion và các kháng nguyên phát sáng về phía miền cơ bản.

Chúng được tạo thành từ bốn họ protein: tắc, claudin, tricellulin và các phân tử kết dính.

Các khớp neo

Chúng kết nối bộ xương tế bào của các tế bào lân cận cũng như chất nền ngoại bào. Chúng tạo ra các đơn vị cấu trúc rất bền.

Sự liên kết giữa các tế bào liền kề được thực hiện bởi các phân tử kết dính từ nhóm cadherins và catenin.

Giao tiếp đoàn thể

Chúng cho phép liên lạc giữa các tế bào của các tế bào lân cận, xảy ra thông qua việc hình thành các kênh xuyên qua màng.

Các kênh này được tạo thành từ sáu protein xuyên màng từ nhóm các liên kết.

Vòng đời

Tế bào ruột tồn tại khoảng năm ngày ở người. Trong trường hợp của chuột, vòng đời có thể từ hai đến năm ngày.

Những tế bào này hình thành trong cái gọi là mật mã Lieberkün. Dưới đây là trình bày các tế bào gốc của các loại tế bào khác nhau tạo nên biểu mô ruột.

Tế bào gốc phân chia bốn đến sáu lần. Sau đó, các tế bào bắt đầu di chuyển dưới áp lực từ các tế bào khác đang hình thành.

Trong quá trình di chuyển từ hầm mộ đến vùng đỉnh của nhung mao, tế bào ruột dần dần biệt hóa. Tiếp xúc với các tế bào khác, tương tác với hormone và thành phần chế độ ăn uống đã được chứng minh là ảnh hưởng đến sự biệt hóa.

Quá trình biệt hóa cũng như di chuyển đến các nhung mao ruột mất khoảng hai ngày.

Sau đó, các tế bào ruột bắt đầu được tẩy tế bào chết. Các tế bào mất đi các kiểu nối khác nhau. Ngoài ra, chúng còn phải chịu áp lực cơ học cho đến khi tách ra, được thay thế bằng các tế bào mới.

Đặc trưng

Tế bào ruột có chức năng chính là hấp thụ và vận chuyển các chất dinh dưỡng đến các bộ phận khác nhau của cơ thể. Tương tự như vậy, chúng tham gia tích cực vào các chức năng bảo vệ miễn dịch xảy ra trong ruột.

Hấp thụ và vận chuyển chất dinh dưỡng

Các chất dinh dưỡng được hấp thụ bởi các tế bào ruột chủ yếu đến từ sự phân hủy của dạ dày. Tuy nhiên, những tế bào này có thể tiêu hóa peptit và disaccharid do sự hiện diện của các enzym cụ thể.

Hầu hết các chất dinh dưỡng trong đường tiêu hóa đi qua màng của các tế bào ruột. Một số phân tử như nước, etanol và các chất béo đơn giản di chuyển qua các gradient nồng độ. Những chất khác như glucose và các lipid phức tạp hơn được huy động bởi các protein vận chuyển.

Trong các tế bào ruột, các lipoprotein khác nhau được hình thành để vận chuyển chất béo trung tính và cholesterol đến các mô khác nhau. Trong số này chúng ta có chylomicrons, HDL và VDL.

Sắt cần thiết cho quá trình tổng hợp các protein khác nhau như hemoglobin được các tế bào ruột hấp thụ. Sắt đi vào tế bào thông qua chất vận chuyển qua màng. Sau đó, nó tham gia cùng các phương tiện vận chuyển khác mang nó đến máu nơi nó sẽ được sử dụng.

Hàng rào miễn dịch ruột

Biểu mô ruột tạo thành một rào cản giữa môi trường bên trong và bên ngoài, do cấu trúc hình thành bởi các điểm nối tế bào khác nhau. Hàng rào này ngăn cản sự đi qua của các chất có hại như kháng nguyên, chất độc và các mầm bệnh khác nhau.

Tế bào ruột phải thực hiện chức năng kép là hấp thụ chất dinh dưỡng và ngăn chặn sự di chuyển của các chất và sinh vật có hại. Đối với điều này, khu vực đỉnh được bao phủ bởi một lớp carbohydrate do các tế bào biểu mô khác sản xuất, được gọi là cốc. Nó cho phép các phân tử nhỏ đi qua, nhưng không cho các phân tử lớn đi qua.

Mặt khác, glycocalyx ở đường viền bàn chải có nhiều điện tích âm ngăn cản sự tiếp xúc trực tiếp của mầm bệnh với màng tế bào ruột.

Chúng cũng có khả năng tạo ra phản ứng miễn dịch khi có một số kháng nguyên nhất định.

Các tế bào ruột đã được chứng minh là tạo ra các túi ở vùng đỉnh chứa nhiều phosphatase kiềm. Hợp chất này ức chế sự phát triển của vi khuẩn và giảm khả năng vi khuẩn liên kết với tế bào ruột.

Bệnh tật

Khi các sai sót xảy ra trong sự hình thành hoặc cấu trúc của các tế bào ruột, các bệnh lý bẩm sinh khác nhau có thể xảy ra. Trong số này, chúng tôi có:

Bệnh bao gồm microvillus

Nó xảy ra khi trong quá trình biệt hóa của tế bào ruột có sự teo đi khi hình thành viền bàn chải.

Các triệu chứng là tiêu chảy dai dẳng, các vấn đề về hấp thụ chất dinh dưỡng và suy giảm phát triển. Trong 95% trường hợp, các triệu chứng xuất hiện trong những ngày đầu tiên sau khi sinh.

Hội chứng trichohepatoenteric

Bệnh này có liên quan đến các vấn đề trong sự phát triển của các nhung mao của ruột và ảnh hưởng đến cấu trúc của lớp biểu mô.

Các triệu chứng là tiêu chảy không thể điều trị được trong tháng đầu tiên sau sinh. Ngoài ra, có những thất bại trong quá trình hấp thụ và phát triển dinh dưỡng. Có thể xảy ra hiện tượng rối loạn cấu trúc da mặt, bất thường về tóc và da. Hệ thống miễn dịch cũng bị ảnh hưởng.

Bệnh duy trì chylomicron

Chylomicrons (lipoprotein chịu trách nhiệm vận chuyển lipid) không được sản xuất. Không bào lipid lớn được nhìn thấy trong các tế bào ruột. Ngoài ra, các hạt giống chylomicron không xuất hiện từ các cạnh của màng.

Bệnh nhân bị tiêu chảy mãn tính, các vấn đề về hấp thu lipid nghiêm trọng, suy giảm phát triển và hạ cholesterol máu.

Béo bẩm sinh

Nó có liên quan đến sự teo phát triển của nhung mao ruột, sự vô tổ chức của các tế bào ruột và sự hiện diện của một loại búi ở đỉnh của nhung mao.

Các triệu chứng là tiêu chảy kéo dài ngay sau khi sinh. Ruột không có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, phải đưa vào tĩnh mạch cho bệnh nhân. Tóc có dạng lông tơ và sự phát triển cũng như hệ thống miễn dịch bị ảnh hưởng.

Tế bào ruột và HIV

Ở những bệnh nhân nhiễm HIV, các vấn đề có thể xảy ra trong việc hấp thụ các chất dinh dưỡng. Trong những trường hợp này, triệu chứng rõ ràng nhất là tiêu chảy phân (tiêu chảy có lipid trong phân).

Virus HIV đã được phát hiện là có thể lây nhiễm sang tế bào gốc ở những bệnh nhân này. Do đó, sự biệt hóa của các tế bào ruột không có khả năng thực hiện chức năng của chúng bị ảnh hưởng.

Người giới thiệu

1. Hall, E (2013) Ruột non. Trong: Washabau R và M Day (eds) Khoa tiêu hóa mèo và mèo). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C, S Dandekar, P Kumar, R Duplantier, R Donovan và C Halsted (1991) Nhiễm virus gây suy giảm miễn dịch ở người đối với tế bào ruột và tế bào đơn nhân trong niêm mạc hỗng tràng của người. Khoa tiêu hóa 100: 1521-1527.
3. Keller T và M Mooseker (1991) Bộ xương tế bào ruột: cấu trúc và chức năng của nó. Phụ lục 19: Sổ tay Sinh lý học. Hệ tiêu hóa, hấp thu và bài tiết ở ruột: 209-221.
4. Overeem A, C Posovszky, E Rings, B Giepman và S Jzendoorn (2016) Vai trò của dị tật tế bào ruột trong cơ chế bệnh sinh của rối loạn tiêu chảy bẩm sinh. Các mô hình và cơ chế bệnh tật 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E và C Alo (2015) Chức năng rào cản đường ruột và tác động của nó đối với các bệnh tiêu hóa. Rev. Esp. Enferm. Đào. 101: 686-696.
6. Van der Flier L và H Clevers (2009) Tế bào gốc, tự đổi mới và biệt hóa trong biểu mô ruột. Annu. Rev. Physiol. 71: 241-260.