Neuro-endocriene cel

Neuro-endocriene cel met uitloper in de hypothalamus.
Neuro-endocriene cellen in eeen prostaat

Neuro-endocriene cellen zijn cellen die neuronale input ontvangen (via neurotransmitters die worden afgegeven door zenuwcellen of neurosecretoire cellen) en, als gevolg daarvan, boodschappermoleculen (hormonen) afgeven aan het bloed. Op deze manier bewerkstelligen ze een integratie tussen het zenuwstelsel en het endocrien systeem, een proces dat bekend staat als neuro-endocriene integratie. Voorbeelden van een neuro-endocriene cel is een cel in het bijniermerg (het binnenste deel van de bijnier), die adrenaline afgeeft aan het bloed en een longneuro-endocriene cel. De bijniermergcellen worden aangestuurd door het orthosympathische zenuwstelsel. Deze cellen zijn gemodificeerde postganglionaire neuronen. Autonome zenuwvezels leiden er rechtstreeks naartoe vanuit het centrale zenuwstelsel. De hormonen uit het bijniermerg worden in vesikels opgeslagen, op dezelfde manier als neurotransmitters in neuronale vesikels. Hormonale effecten kunnen tot tien keer langer aanhouden dan die van neurotransmitters. Sympathische zenuwvezelimpulsen stimuleren de afgifte van bijniermerghormonen. Op deze manier werken het sympathische zenuwstelsel en de medullaire secreties samen.

Het belangrijkste centrum voor neuro-endocriene integratie in het lichaam bevindt zich in de hypothalamus en de hypofyse. Hier geven hypothalamische neurosecretoire cellen stoffen af aan het bloed. Sommige van deze stoffen (afgevende hormonen), die vrijkomen bij de mediane eminentie van de hypothalamus, reguleren de afgifte van hypofysehormonen, terwijl andere (de hormonen oxytocine en vasopressine) rechtstreeks in het bloed worden afgegeven.

APUD-cellen worden beschouwd als onderdeel van het neuro-endocriene systeem en delen veel kleuringseigenschappen met neuro-endocriene cellen.

Voorkomen

Zoals hun naam al doet vermoeden, bevinden ze zich verspreid over verschillende delen van het lichaam. Neuro-endocriene cellen in het maag-darmkanaal regelen de afgifte van spijsverteringsenzymen en reguleren de darmfunctie. Neuro-endocriene cellen in de longen helpen ook bij het in stand houden van bepaalde functies van de ademhalingsorganen. Clusters van neuro-endocriene cellen, bekend als parangaglia, bevinden zich ook langs de wervelkolom en in en rond de bijnieren. Deze cellen produceren de hormonen adrenaline en noradrenaline, die de bloeddruk, hartslag, spierontspanning en andere lichaamsfuncties regelen.[1][2]

Functies

De functies van neuro-endocriene cellen omvatten:[3]

  • Het vrijgeven van spijsverteringsenzymen om voedsel af te breken.
  • De snelheid waarmee voedsel door het maag-darmkanaal beweegt, en de lucht- en bloedstroom door de longen.
  • Bloeddruk en hartslag.
  • De hoeveelheid suiker (glucose) in het bloed.
  • Botgroei en spierontwikkeling.

Hormonen

Onder de hormonen en peptiden die door neuro-endocriene cellen worden afgescheiden, vallen:[3]

  • Serotonine (5-HT of 5-hydroxytryptamine), een neurotransmitter die de spijsvertering bevordert. Een groot deel van serotonine wordt geproduceerd in de neuro-endocriene cellen van het spijsverteringskanaal, waar het de voedseldoorstroming reguleert.
  • Gastrine geeft de maag de opdracht om zuur en enzymen af te geven ter ondersteuning van de spijsvertering.
  • Insuline wordt geproduceerd door de eilandjes van de pancreas. Het verlaagt de bloedglucosespiegel en reguleert de opname van glucose door cellen als energiebron.[3]
  • Epinefrine (adrenaline) wordt geproduceerd door de neuro-endocriene cellen van de bijnier. Het komt vrij in tijden van stress, waardoor de hartslag en bloeddruk stijgen.
  • Oxytocine is een neuropeptide dat als hormoon en neurotransmitter fungeert. Het lijkt een belangrijke rol te spelen bij het verbinden van sociale contacten met gevoelens van plezier. Het speelt een centrale rol bij ouderbinding, vriendschappen en romantische interacties, evenals bij seksualiteit
  • Vasopressine is een hormoon dat een belangrijke rol speelt bij de regulatie van de osmolariteit en de bloeddrukregulatie. Het is een cyclisch peptidehormoon dat is opgebouwd uit negen aminozuren. Qua structuur lijkt het erg op het hormoon oxytocine. Vasopressine wordt door de hypothalamus geproduceerd en via neurale banen getransporteerd naar de neurohypofyse
  • Groeihormoon wordt geproduceerd in de hypofyse. Het bevordert de groei en ontwikkeling van botten en spieren.

Neuro-endocriene celtypen

Longneuro-endocriene cellen zijn gespecialiseerde cellen in het luchtwegepitheel, die als solitaire cellen of als clusters, neuro-epitheliale lichaampjes (NEB's: NeuroEndocrine Bodies), in de longen voorkomen.

Enterochromaffine cellen (ook bekend als Kulchitsky-cellen) zijn een type entero-endocriene cel en neuro-endocriene cel. Ze bevinden zich in het epitheel dat het lumen van het spijsverteringskanaal bekleedt en spelen een cruciale rol bij de gastro-intestinale regulatie, met name de darmmotiliteit en -secretie.[4] Ze werden ontdekt door Nikolaj Kulchitsky.[5]

Chroomaffiene cellen zijn neuro-endocriene cellen die zich voornamelijk in het bijniermerg van de bijnieren bij zoogdieren bevinden. Deze cellen worden zo genoemd omdat ze zichtbaar kunnen worden gemaakt met behulp van chroomzoutkleuring. Deze zouten oxideren en polymeriseren catecholamines, die vervolgens bruin worden weergegeven, met name in cellen die noradrenaline afscheiden.

Melanotrofe cellen zijn neuro-endocriene cellen die voorkomen in de middenkwab (pars intermedia) van de hypofyse, Ze produceren melanocyt-stimulerende hormonen (MSH) en andere peptiden door de posttranslationele modificatie van pro-opiomelanocortine (POMC).[6][7]

L-cel met zijn polariteit: Microvilli in het lumen en neuropod in de lamina propria. 3D-reconstructie van meerdere plakjes (z-stapels) uit confocale microscopie en seriële blokvlak-scanelektronenmicroscopie (SBEM).[8]

C-cellen, parafolliculaire cellen of C-schildkliercellen of gammacellen zijn neuro-endocriene cellen in de schildklier van zoogdieren. Ze worden C-cellen genoemd omdat hun primaire functie het afscheiden van calcitonine is.[9]

L-cellen of neuropodcellen scheiden glucagon-achtige peptide-1 (GLP-1) uit, een incretine, peptide YY3-36, oxyntomoduline en glucagon-achtige peptide-2. L-cellen worden voornamelijk aangetroffen in de kronkeldarm en de dikke darm (colon), maar sommige worden ook aangetroffen in de twaalfvingerige darm en nuchtere darm.[10]

N-cellen zijn entero-endocriene cellen die in de dunne darm voorkomen. Hun aantal neemt vanaf het begin van de dunne darm tot aan het eind van de dunne darm toe, met de hoogste concentraties in de kronkeldarm.[11] Ze geven neurotensine af en reguleren de samentrekking van glad spierweefsel.[12]

S-cellen scheiden secretine af, voornamelijk vanuit de twaalfvingerige darm, maar ook in afnemende hoeveelheden in de rest van de dunne darm,[13] en stimuleren de exocriene alvleeskliersecretie.[14]

D-cellen scheiden somatostatine af. Ze komen voor in de maag, darmen en eilandjes van Langerhans.

Mo-cellen worden aangetroffen in de crypten van Lieberkühn van de dunne darm, met name in de twaalfvingerige darm en de nuchtere darm en scheiden motiline uit.

M-cellen worden aangetroffen in het darmgeassocieerd lymfoïde weefsel (GALT) van de amandelen en van de peyerse platen in de dunne darm en in het mucosageassocieerd lymfoïde weefsel (MALT) van de kronkeldarm.

K-cellen scheiden naast glucoseafhankelijk insulinotropisch polypeptiden (GIP) uit, een incretine, die ook de triglyceridenopslag bevordert.[15] ook het peptide xenine uit.[16]

I-cellen scheiden cholecystokinine (CCK) uit en hebben de hoogste slijmvliesdichtheid in de twaalfvingerige darm, met een afnemende hoeveelheid in de dunne darm.[17] Ze regelen de galsecretie, de exocriene alvleeskliersecretie en het verzadigingsgevoel.[14]

G-cellen komen voor in de maag, de twaalfvingerige darm en de alvleesklier die gastrine afscheiden en de maagzuursecretie stimuleren.[18]

Enterochromaffine-achtige cellen of ECL-cellen zijn een type neuro-endocriene cellen dat zich in de maagklieren van het maagslijmvlies onder het epitheel bevindt, met name in de buurt van de pariëtale cellen, en dat bijdraagt aan de productie van maagzuur door het opslaan en de afgifte van histamine.

Hypothalamusneuro-endocriene cellen zijn gespecialiseerde groepen neuro-endocriene cellen, die zich bevinden aan de basis van het derde hersenventrikel (in de hypothalamus). Dit gebied bestuurt de meeste cellen van de hypofyse en reguleert daardoor functies in het hele lichaam, zoals reacties op stress, kou, slaap en het voortplantingssysteem. Zenuwcellen sturen uiotlopers naar een gebied dat in verbinding staat met de hypofysesteel en de vrijkomende hormonen worden in de bloedbaan gebracht. Ze worden via poortaders naar de hypofysecellen getransporteerd, waar ze de functie van een bepaald celtype kunnen stimuleren, remmen of handhaven.

Foto van een neuro-endocriene tumor in de dunne darm

Voornaamste neuro-endocriene systemen

Klinische betekenis

Neuro-endocriene tumoren werden voor het eerst beschreven in 1867 door Theodor Langhans.[20]

  • Neuro-endocriene tumoren. Deze tumoren ontstaan in het neuro-endocrien systeem in de neuro-endocriene cellen. Deze cellen komen voor in allerlei weefsels op vele plaatsen in het lichaam. Bij neuro-endocriene tumoren groeien deze cellen ongeremd, waardoor een overmaat aan hormonen en hormoonachtige stoffen kan ontstaan. Via het bloed geven hormonen signalen af, die de werking van bepaalde organen beïnvloeden. Door de overproductie kunnen allerlei klachten optreden, zoals diarree, 'opvliegers', misselijkheid en benauwdheid.
Zie de categorie Neuroendocrine cells van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.