Le cellule di Paneth sono cellule specializzate presenti nella mucosa del tratto intestinale, in particolare nelle strutture microscopiche chiamate ghiandole o cripte di Lieberkühn. Contengono diverse sostanze importanti nel loro citoplasma, tra cui enzimi, minerali e granuli. I granuli si trovano all’apice delle cellule e appaiono grandi, refrattili e rossastri o eosinofili. In gastroenterologia, queste cellule svolgono un ruolo importante nella generazione di risposte immunitarie contro i batteri che vengono introdotti attraverso la via orale.
Nelle cripte intestinali di Lieberkühn, ci sono cellule staminali che rinnovano costantemente le cellule epiteliali della mucosa intestinale. Queste cellule epiteliali sono essenziali per la conservazione delle funzioni dell’intestino. Studi microscopici della mucosa intestinale hanno dimostrato che le cellule di Paneth si trovano adiacenti a queste cellule staminali, indicando che le prime hanno un ruolo critico nel rinnovamento delle cellule epiteliali e nel mantenimento dell’integrità dell’intestino.
Le cellule di Paneth proteggono le cellule staminali secernendo molecole di difesa chiamate criptidine o alfa-defensine. Queste sono proteine ??che possono interagire con la membrana fosfolipidica dei batteri, portando alla creazione di pori. I pori portano alla fuoriuscita di importanti ioni e altre sostanze dalla cellula batterica all’ambiente esterno, causando infine la morte dei batteri. Una caratteristica unica delle alfa-defensine rilasciate da queste cellule è che hanno catene peptidiche cariche positivamente che si legano preferenzialmente alle membrane cellulari altamente cariche di cellule batteriche. Il risultato è che le alfa-difensine danneggiano le cellule batteriche, ma risparmiano le cellule umane adiacenti alle cellule.
Oltre alle defensine, le cellule di Paneth rilasciano anche i potenti enzimi lisozima e fosfolipasi A2 (PLA2). Il PLA2 catalizza la rottura delle membrane fosfolipidiche attraverso il rilascio di acidi grassi come l’acido arachidonico. Il lisozima catalizza l’idrolisi delle catene peptidoglicane. Entrambi i batteri Gram-positivi e Gram-negativi hanno peptidoglicano nelle loro pareti cellulari, ma i batteri Gram-positivi sono più inclini all’azione del lisozima perché le loro pareti cellulari hanno una maggiore quantità di peptidoglicano.
La stimolazione della secrezione cellulare di Paneth è causata dal contatto con batteri Gram-positivi o Gram-negativi. I prodotti batterici come lipidi A, lipopolisaccaride e muramil dipeptide inducono anche la secrezione degli agenti antimicrobici delle cellule. La ricerca ha dimostrato che è necessario attivare una molecola chiamata differenziazione mieloide di risposta primaria simile al recettore proteina-88-dipendente (TLR dipendente da MyD88) al fine di innescare l’azione antimicrobica delle cellule di Paneth. Sebbene le secrezioni di queste cellule siano note per le loro proprietà antibatteriche, sono anche efficaci contro alcuni funghi e virus avvolti.