Обкладочные клетки (париетальные клетки)
ОБКЛАДОЧНЫЕ КЛЕТКИ (ПАРИЕТАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ; ОКСИНТНЫЕ КЛЕТКИ; PARIETAL CELLS; OXYNTIC CELLS)
1. Определение
Обкладочные (париетальные) клетки представляют собой специализированные эпителиальные клетки собственных (фундальных) желёз желудка, вырабатывающие соляную кислоту и внутренний фактор Касла. Они расположены преимущественно в слизистой оболочке дна и тела желудка и занимают в железах пристеночное положение, «обкладывая» их снаружи, что и определило название. Соляная кислота обеспечивает денатурацию белков пищи, активацию пепсиногена в пепсин и защиту от микроорганизмов, поступающих с пищей, а внутренний фактор необходим для всасывания витамина B12 в подвздошной кишке. Ключевым ферментом обкладочной клетки является водородно-калиевая аденозинтрифосфатаза (протонная помпа), которая служит мишенью ингибиторов протонной помпы и калий-конкурентных блокаторов кислотной секреции.
Повреждение или утрата обкладочных клеток лежит в основе аутоиммунного гастрита и пернициозной (B12-дефицитной) анемии, а их избыточная стимуляция — в основе гиперсекреторных состояний, в том числе синдрома Золлингера–Эллисона.
2. Расположение и строение
Собственные железы желудка содержат несколько типов клеток: главные клетки (вырабатывают пепсиноген), обкладочные клетки, слизистые шеечные клетки и эндокринные клетки, включая энтерохромаффиноподобные клетки, продуцирующие гистамин, и D-клетки, продуцирующие соматостатин. В антральном отделе желудка обкладочных клеток практически нет; там расположены G-клетки, вырабатывающие гастрин. Общее число обкладочных клеток у взрослого человека оценивается примерно в один миллиард.
Обкладочная клетка крупная, имеет округлую или пирамидальную форму и эозинофильную цитоплазму, богатую митохондриями, что отражает высокие энергозатраты на перенос ионов против концентрационного градиента. Характерной особенностью является система внутриклеточных секреторных канальцев. В состоянии покоя протонные помпы находятся в мембранах цитоплазматических тубуловезикул; при стимуляции тубуловезикулы сливаются с мембраной канальцев, площадь секреторной поверхности многократно увеличивается, и начинается активная секреция кислоты.
3. Механизм секреции соляной кислоты
-
Образование ионов водорода: в цитоплазме под действием карбоангидразы из углекислого газа и воды образуется угольная кислота, распадающаяся на ион водорода и бикарбонат.
-
Протонная помпа: водородно-калиевая АТФаза апикальной мембраны выводит ионы водорода в просвет канальца в обмен на ионы калия, расходуя энергию АТФ; это конечный общий этап кислотной секреции.
-
Ионы калия и хлора: калий возвращается в просвет по калиевым каналам апикальной мембраны, хлор поступает туда же через хлорные каналы, в результате в просвете образуется соляная кислота.
-
«Щелочная волна»: бикарбонат через базолатеральную мембрану обменивается на хлор и поступает в кровь, вызывая кратковременное повышение рН крови и мочи после еды.
Концентрация ионов водорода в секрете обкладочных клеток более чем в миллион раз превышает их концентрацию в плазме крови, а рН секрета может опускаться ниже 1.
4. Регуляция секреции
| Регулятор | Источник | Рецептор и механизм | Эффект |
|---|---|---|---|
| Ацетилхолин | Окончания блуждающего нерва и нейроны энтеральной нервной системы | М3-холинорецепторы; повышение внутриклеточного кальция | Стимуляция |
| Гистамин | Энтерохромаффиноподобные клетки | H2-гистаминовые рецепторы; повышение цАМФ | Основной стимулятор; усиливает действие других стимулов |
| Гастрин | G-клетки антрального отдела | Рецепторы холецистокинина 2-го типа на энтерохромаффиноподобных и обкладочных клетках | Стимуляция, преимущественно через высвобождение гистамина |
| Соматостатин | D-клетки | Подавление высвобождения гастрина и гистамина и прямое действие на обкладочные клетки | Торможение |
Выделяют три фазы желудочной секреции: мозговую (сложнорефлекторную, запускаемую видом, запахом и вкусом пищи через блуждающий нерв), желудочную (растяжение желудка и действие продуктов переваривания белков, высвобождение гастрина) и кишечную (преимущественно тормозящую, за счёт гормонов тонкой кишки). При снижении рН в антральном отделе высвобождение соматостатина усиливается, а гастрина — уменьшается, что обеспечивает отрицательную обратную связь.
5. Внутренний фактор Касла
У человека обкладочные клетки являются источником внутреннего фактора — гликопротеина, связывающего витамин B12 в двенадцатиперстной кишке после его освобождения из комплекса с R-белками. Комплекс внутреннего фактора и витамина B12 всасывается в терминальном отделе подвздошной кишки посредством специфических рецепторов. Поэтому утрата обкладочных клеток (при аутоиммунном гастрите или после гастрэктомии) приводит к дефициту витамина B12 с развитием мегалобластной анемии и неврологических нарушений (фуникулярного миелоза).
6. Клиническое значение
-
Аутоиммунный гастрит: антитела к водородно-калиевой АТФазе (антитела к обкладочным клеткам) и к внутреннему фактору, атрофия слизистой тела и дна желудка, гипо- и ахлоргидрия, гипергастринемия, гиперплазия энтерохромаффиноподобных клеток с риском нейроэндокринных опухолей желудка 1-го типа; дефицит железа и витамина B12.
-
Хронический гастрит, ассоциированный с Helicobacter pylori: при преимущественном поражении тела желудка возможны снижение кислотной секреции и атрофия; при антральном гастрите кислотопродукция может повышаться.
-
Синдром Золлингера–Эллисона: опухоль, продуцирующая гастрин (гастринома), вызывает гиперплазию обкладочных клеток и выраженную гиперсекрецию кислоты с множественными рецидивирующими язвами и диареей.
-
Кислотозависимые заболевания: гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, поражения слизистой, вызванные нестероидными противовоспалительными препаратами, лечатся препаратами, подавляющими функцию обкладочных клеток.
7. Фармакологическое воздействие
-
Ингибиторы протонной помпы (омепразол, эзомепразол, лансопразол, пантопразол, рабепразол) являются пролекарствами, которые активируются в кислой среде секреторных канальцев и необратимо связываются с активной протонной помпой. Поэтому их принимают за 30–60 минут до еды, когда помпы активируются; восстановление секреции требует синтеза новых молекул фермента.
-
Калий-конкурентные блокаторы кислотной секреции (вонопразан) обратимо блокируют протонную помпу, конкурируя с калием, не требуют кислотной активации и действуют быстрее.
-
Блокаторы H2-гистаминовых рецепторов (фамотидин) подавляют гистаминовую стимуляцию обкладочных клеток; их эффект слабее, чем у ингибиторов протонной помпы, и к ним возможно развитие толерантности.
-
Холинолитики (пирензепин) в настоящее время для подавления секреции применяются редко.
Ключевое клиническое положение: Обкладочные (париетальные) клетки — клетки собственных желёз дна и тела желудка, вырабатывающие соляную кислоту и внутренний фактор Касла. Кислота секретируется водородно-калиевой АТФазой (протонной помпой) апикальной мембраны; секрецию стимулируют ацетилхолин (М3-рецепторы), гистамин (H2-рецепторы) и гастрин, преимущественно через высвобождение гистамина, а тормозит соматостатин. Внутренний фактор необходим для всасывания витамина B12, поэтому утрата обкладочных клеток при аутоиммунном гастрите или после гастрэктомии приводит к B12-дефицитной анемии, а также к ахлоргидрии и гипергастринемии. Гиперстимуляция обкладочных клеток гастрином характерна для синдрома Золлингера–Эллисона. На функцию этих клеток направлены основные кислотоподавляющие препараты: ингибиторы протонной помпы, калий-конкурентные блокаторы кислотной секреции и блокаторы H2-гистаминовых рецепторов.