Bronchiolaire cel

Bronchiolaire cellen, vroeger claracellen genoemd, zijn exocriene,lage cilindrisch/kubisch cellen met korte microvilli, die zich in de kleine luchtwegen (bronchioli) van de longen bevinden.^[1] De celkern is basaal, ovaal en beslaat ongeveer een derde van het celvolume.^[2] De basale pool staat in contact met het basaal membraan.^[3][1] De mitochondriën zijn kort en talrijk, gelegen in het supranucleaire compartiment.

Bronchiolaire cellen vormen 20% van het epitheel van de terminale bronchioli^[4][5] bij mensen, terwijl ze 57% van het bronchiale epitheel van muizen bezetten.^[6] Deze wijdverspreide verspreiding komt overeen met het aantal functies dat ze vervullen. Ze ontstaan uit longbasale cellen. Bronchiolaire cellen, zoals alle bronchiale epitheelcellen behalve longneuro-endocriene cellen, zijn afkomstig uit het endoderm en vervolgens uit het ventrale deel van de voordarm. De functionele differentiatie en rijping van bronchiolaire cellen wordt gemoduleerd door Wnt- en Notch-signaleringspaden en remming van JAG1 en JAG2 veroorzaakt een vrijwel volledig verlies van bronchiolaire cellen ten gunste van trilhaarcellen bij muizen.^[7]

Bronchiolaire cellen bevinden zich in het trilhaarepitheel. Deze cellen kunnen glycosaminoglycanen afscheiden om de bekleding van de bronchioli te beschermen. Het aantal bronchiolaire cellen neemt geleidelijk toe naarmate het aantal slijmbekercellen afneemt.

Een van de belangrijkste functies van bronchiolaire cellen is het beschermen van het bronchiolaire epitheel. Ze doen dit door een kleine verscheidenheid aan producten af te scheiden, waaronder het secretoire eiwit uteroglobine en een oplossing die qua samenstelling vergelijkbaar is met een longoppervlakte-actieve stof (surfactant), bestaande uit SP-A (surfactant protein-A), SP-B en SP-D.^[8] Deze stof is een film van vette substanties, een groep fosfolipiden die de oppervlaktespanning van de longblaasjes verlagen. De fosfolipiden worden opgeslagen in de lamellaire lichamen. Zonder deze coating zouden de longblaasjes instorten. De oppervlakte-actieve stof wordt continu vrijgegeven door exocytose. Ze zijn ook verantwoordelijk voor het ontgiften van schadelijke stoffen die in de longen worden ingeademd. Bronchiolaire cellen doen dit met behulp van cytochroom P450-enzymen die zich in hun glad endoplasmatisch reticulum bevinden. Bronchiolaire cellen fungeren ook als facultatieve voorlopercellen, waarbij ze zich vermenigvuldigen en differentiëren tot type II-pneumocyten,^[9] slijmbekercellen of zelfs tot longbasale cellen en deuterosomale cellen^[10][11] om bij beschadiging het bronchiolaire epitheel te regenereren.

"Bronchiolaire cellen" die zich in de buurt van de longneuro-endocriene cellen en bij de kruising met de ductus bronchioalveolaris bevinden, staan bekend als Clara-variantcellen en zijn voldoende om het bronchiolaire epitheel te herstellen.^[12]

De bronchioli vormen de overgang van het geleidende deel naar het luchtweg deel van het ademhalingsstelsel. De smalle kanalen hebben meestal een diameter van minder dan 2 mm en worden bekleed met een eenvoudig kubisch epitheel, bestaande uit type II-pneumocyten en type I-pneumocyten, die uniek zijn voor bronchioli. Naast hun structurele diversiteit zijn bronchiolaire cellen ook functioneel variabel. Een belangrijke functie die ze vervullen, is de synthese en secretie van het materiaal dat het bronchiolaire lumen bekleedt. Dit materiaal omvat glycosaminoglycanen, eiwitten zoals lysozymen en conjugatie van het secretoire deel van IgA-antilichamen. Deze spelen een belangrijke verdedigende rol en dragen ook bij aan de afbraak van het slijm dat door de bovenste luchtwegen wordt geproduceerd. De heterogene aard van de dichte korrels in het cytoplasma van de bronchiolaire cel suggereert dat ze mogelijk niet allemaal een secretoire functie hebben. Sommige bevatten mogelijk lysosomale enzymen, die een spijsverteringsfunctie vervullen, hetzij ter verdediging: bronchiolaire cellen nemen gifstoffen uit de lucht op en breken deze af via hun cytochroom P-450-enzymen (met name CYP4B1, dat alleen aanwezig is in de bronchiolaire cellen) in hun glad endoplasmatisch reticulum; hetzij bij de recycling van secretieproducten. Bronchiolaire cellen zijn mitotisch actief. Ze delen en differentiëren om zowel type II-pneumocyten en type I-pneumocyten te vormen.

Bronchiolaire cellen werden vroeger "Clara-cellen" genoemd vanwege hun ontdekking door Max Clara (1899-1966) in 1937. Clara was een actief lid van de nazipartij en gebruikte de lichamen van gevangenen die door het Derde Rijk waren geëxecuteerd voor zijn experimenten – waaronder de ontdekking van de bronchiolaire cellen.^[13] Verschillende prestigieuze wetenschappelijke tijdschriften concludeerden in redactionele artikelen (waaronder het tijdschrift van de "American Thoracic Society", "European Respiratory Society" en "American College of Chest Physicians") dat het blijven noemen van deze cellen met Clara's naam gelijk zou staan aan een eerbetoon aan hem.^[14][15][16] Ze stelden daarom voor de naam te wijzigen in clubcellen^[17] of domecellen.^[16] Hetzelfde geldt voor het "clara-cel-secretorische proteïne (CSSP)", dat nu "club-cel-secretorische proteïne (CSSP)" heet.^[17]

Bronchiolaire cellen bevatten tryptase, waarvan wordt aangenomen dat het verantwoordelijk is voor het afbreken van het hemagglutinine-oppervlakte-eiwit van het influenzavirus A, waardoor het wordt geactiveerd en griepsymptomen ontstaan.^[18] Wanneer het l7Rn6-eiwit bij muizen wordt verstoord, vertonen deze muizen bij de geboorte ernstig emfyseem als gevolg van desorganisatie van het golgicomplrx en de vorming van afwijkende blaasjesstructuren in de bronchiolaire cellen.^[19] Kwaadaardige bronchiolaire cellen worden ook gezien bij bronchioalveolair longcarcinoom. Eiwitten uit de bronchiolaire cellen in het serum worden gebruikt als biomarker voor de permeabiliteit van de longen. Blootstelling aan luchtverontreiniging door deeltjes kan de integriteit van het longepitheel aantasten en leiden tot een snelle toename van de permeabiliteit van de epitheliale barrière, zoals blijkt uit verhoogde concentraties bronchiolaire cellen in het serum.^[20]

Zie de categorie Club cells van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.