As células de Paneth são células especializadas encontradas na mucosa do trato intestinal, particularmente em estruturas microscópicas chamadas glândulas ou criptas de Lieberkühn. Eles contêm várias substâncias importantes em seu citoplasma, incluindo enzimas, minerais e grânulos. Os grânulos estão localizados no ápice das células e parecem grandes, refratários e avermelhados ou eosinofílicos. Na gastroenterologia, essas células desempenham um papel importante na geração de respostas imunes contra bactérias introduzidas pela via oral.
Nas criptas intestinais de Lieberkühn, existem células-tronco que renovam constantemente as células epiteliais da mucosa intestinal. Essas células epiteliais são essenciais na preservação das funções do intestino. Estudos microscópicos da mucosa intestinal mostraram que as células de Paneth estão localizadas adjacentes a essas células-tronco, indicando que as primeiras têm um papel crítico na renovação das células epiteliais e na manutenção da integridade do intestino.
As células de Paneth protegem as células-tronco secretando moléculas de defesa chamadas criptidinas ou alfa-defensinas. Estas são proteínas que podem interagir com a membrana fosfolipídica das bactérias, levando à criação de poros. Os poros levam ao derramamento de íons importantes e outras substâncias da célula bacteriana para o ambiente externo, resultando eventualmente na morte da bactéria. Uma característica única das alfa-defensinas liberadas por essas células é que elas possuem cadeias peptídicas com carga positiva que se ligam preferencialmente às membranas celulares com carga negativa negativa das células bacterianas. O resultado é que as alfa-defensinas danificam as células bacterianas, mas poupam as células humanas adjacentes às células.
Além das defensinas, as células de Paneth também liberam as poderosas enzimas lisozima e fosfolipase A2 (PLA2). O PLA2 catalisa a quebra das membranas fosfolipídicas através da liberação de ácidos graxos, como o ácido araquidônico. A lisozima catalisa a hidrólise das cadeias peptidoglicanas. As bactérias Gram-positivas e Gram-negativas têm peptidoglicano em suas paredes celulares, mas as bactérias Gram-positivas são mais propensas à ação da lisozima, porque suas paredes celulares apresentam maiores quantidades de peptidoglicano.
A estimulação da secreção celular de Paneth é provocada pelo contato com bactérias Gram-positivas ou Gram-negativas. Produtos bacterianos como lipídeo A, lipopolissacarídeo e dipeptídeo muramil também induzem a secreção dos agentes antimicrobianos da célula. Pesquisas demonstraram que uma molécula chamada receptor toll-like dependente de proteína 88 de resposta primária à diferenciação mielóide (TLR dependente de MyD88) precisa ser ativada para desencadear a ação antimicrobiana das células Paneth. Embora as secreções dessas células sejam conhecidas por suas propriedades antibacterianas, elas também são eficazes contra alguns fungos e vírus envolvidos.