Các tuyến đáy tạo ra dịch vị của dạ dày.
Các tuyến đáy (fundic glands) còn gọi là các tuyến dạ dày (gastric glands), hiện diện trên toàn bộ niêm mạc dạ dày, ngoại trừ những vùng tương đối nhỏ chiếm bởi các tuyến môn vị và tuyến tâm vị. các tuyến đáy là các tuyến ống, phân nhánh, đơn, kéo dài từ đáy gastric pit đến lớp cơ niêm. Nằm giữa gastric pit và tuyến bên dưới là một đoạn ngắn gọi là eo (isthmus). Eo của tuyến đáy là một vùng các tế bào gốc sao chép và biệt hóa. Các tế bào được định trước để trở thành các tế bào bê mặt nhầy di cư lên vào trong gastric pits để đến bề mặt dạ dày. Những tế bào khác di chuyển xuống, chủ yếu là quần thể của biểu mô tuyến đáy. Nét đặc trưng là nhiều tuyến mở vào một gastric pit. Một tuyến có 1đoạn cổ chật, tương đối dài và 1 đáy rộng hơn và ngắn hơn hay đoạn đáy. Đáy của tuyến thường chia thành 2, thỉnh thoảng thành 3 nhánh. Các nhánh trở nên xoắn ở gần lớp cơ niêm. Các tế bào
của các tuyến dạ dày sản xuất dịch vị (2L/ngày), dịch này nhiều chất khác nhau. Bên cạnh nước, các chất điện giải, dịch vị còn có 4 thành phần chính:
Acid HCl, trong một phạm vi nồng độ giới hạn từ 150 đến 160 mmol/L, tạo ra pH thấp cho dịch vị (<1 đến 2). Nó được sản xuất bởi các tế bào thành và nó khởi động sự tiêu hóa protein thức ăn (nó thúc đẩy sự thủy phân acid chất nền). Nó cũng chuyển pepsinogen bất hoạt thành các enzyme pepsin hoạt hóa, Vì HCl là chất kiềm khuẩn của hầu hết các vi khuẩn vào dạ dày cùng với thức ăn đã được phá hủy. tuy nhiên một số vi khuẩn có thể thích nghi với pH thấp của dạ dày. Hecolibacter pylori chứa một lượng lớn các men urease trong tế bào chất và màng bào tương của nó. Enzyme hoạt động cao này một đám mây ammonia cơ bản có tính bảo vệ xung quanh vi khuẩn, cho phép nó sống sót trong mội trường acid của dạ dày.
Pepsin một enzyme thủy phân protein mạnh. Nó được chuyển đổi từ pepsinogen sản xuất bỏi các tế bào chính nhờ HCl ở pH thấp hơn 5. Pepsin thủy phân protein thành các peptides nhỏ bằng cách cắt các nội liên kết peptide. Các peptides được tiêu hóa nhỏ hơn nữa thành các amino acid bởi các enzymes torng ruột non.
Lớp nhầy, một tấm áo bảo vệ khỏi acid cho dạ dày, được tiết bởi nhiều loại tế bào sản xuất nhầy. chất nhầy và bicarbonate được bẫy trong lớp nhầy duy trì một pH trung tính và đóng góp vào cái gọi là hàng rào nhầy sinh lý dạ dày (physiologic gastric mucosa barrier). Hơn nữa chất nhầy còn đóng vai trò hàng rào vật lí giữa các tế bào niêm mạc dạ dày và vật chất trong lòng dạ dày.
Yếu tố nội tại, một protein được bởi tế bào thành mà gắn lên vitamin B12. Nó cấn thiết cho sự hấp thu xảy ra ở đoạn xa hồi tràng. Thiếu yếu tố nội tại gây ra bệnh thiếu máu ác tính và chứng thiếu vitamin B12.
Hơn nữa gastrin, và các hormone khác cùng với các chất tiết giống hormone được tiết bởi các tế bào ruột nội tiết trong các tuyến đáy và được tiết vào lamina propria, nơi mà chúng đi vào tuần hoàn hoặc tác động tại chỗ lên các tế bào biểu mô dạ dày khác.
Các tuyến đáy tạo nên từ 4 loại tế bào chức năng khác nhau.
Các tế bào cấu tạo nên các tuyến đáy thuộc 4 loại tế bào chức năng. Mỗi loại có một hình dạng khác nhau. Thêm vào đó các tế bào không phân chia, từ đó cho ra các loại tế bào trên cũng hiên diện. Những tế bào khác nhau này là:
Các tế bào cổ nhầy.
Các tế bào thành, còn gọi là các tế bào tiết acid (oxyntic cells)
Các tế bào ruột nội tiết (enteroendocrine cells)
Các tế bào gốc trưởng thành không biệt hóa(undifferentiated adult stem cells)
Liên hệ lâm sàng: thiếu máu ác tính và bệnh loét dạ dày.
Tình trạng thiếu acid trong dịch vị là một bệnh tự miễn mạn, đặc trưng bởi sự phá hủy lớp niêm mạc dạ dày. cuối cùng trong sự thiếu các tế bào thành, yếu tố nội tại không được tiết ra, do đó gây ra chứng thiếu máu ác tính. Thiếu yếu tố nội tại là nguyên nhân phổ biến nhất của thiếu vitamin B12. Tuy nhiên các yếu tố khác, vị dụ như các vi khuẩn kị khí gram âm phát triển quá mức trong ruột non cũng liên quan với thiếu vitamin B12. Những vi khuẩn này bám lên phức hợp vitamin B12 – yếu tố nội tại ngăn cản sự hấp thu của chúng. Nhiễm trùng sán dải cũng cho những triệu chứng lâm sàng của thiếu máu ác tính. vì gan tích trữ quá mức vitamin B12, nên bệnh thường không được phát hiện sau một thời gian dài cho đến khi có những thay đổi đáng kể lop71n iêm mạc dạ dày xảy ra.
Một nguyên nhân khác làm giảm tiết yếu tố nội tại và sau dó dẫn tới thiếu máu ác tính đó là sự mất đi một phần hay toàn bộ niêm dạ dày do phẩu thuật cắt dạ dày. Mất biểu mô chức năng cũng xảy ra trong bệnh loét dạ dày mạn hay tái phát. Thậm chí những vùng bị loét đã lành cũng sản xuất không đủ yếu tố nội tại. Mất biểu mô lặp lại, cuối cùng tạo sẹo niêm mạc dạ dày, có thể làm giảm đáng kể chức năng dạ dày. Các thuốc đối vận thụ thể histamine H2 ( histamine H2 receptor – antagonist drugs), như ramitidine và cimetidine, chặn sự gắn histamine lên thụ thể của nó trong niêm mạc dạ dày, làm giảm sản xuất acid và yếu tố nội tại và đã được dùng rộng rãi trong điều trị loét dạ dày. những loại thuốc này ngăn chặn sự ăn mòn niêm mạc và thúc đẩy làm lành bề mặt biêm mạc bị ăn mòn trước. Tuy nhiên nếu dùng một thời gian dài sẽ gây ra thiếu vitamin B12. Gần đây các chất ức chế bơm proton 9 vì dụ omeprazole hay lansoprazole) đã được dùng để ức chế H+
/K+ - ATPase. Chúng kiềm hãm sản xuất acid trong tế bào thành mà không ảnh hưởng đến sự tiết yếu tố nội tại.
Mặc dù người ta thường cho rằng các tế bào thành là dích tác động trực tiếp của cácthuốc đối vận thụ thể H2, nhưng bằng chứng gần đây từ việc kết hợp nhuộm hóa mô và kháng thể đã cho thấy không phải như vậy. Các tế bào huyết tương tiết IgA và một số đại thực bào trong lớp lamina propria thể hiện một phản ứng đương tính với mRAN thụ thể gastrin, chứ không phải tế bào thành. Những phát hiên này chỉ ra rằng, các thuốc điều trị loét dạ dày có thể tác động trực tiếp lên các tế bào huyết tương hoặc các đại thực bào, và những tế bào này sau đó mới chuyển những tác động này tới các tế bào thành nhằm ức chế
tiết HCl. Yếu tố làm trung giản cho tương tác giữa các tế bào mô liên kết và các tế bào biểu mô chưa được rõ.
Tuy nhiên bằng chứng gần đây gơi ra rằng, phần lớn loét dạ dày (95%) thực sự gây ra bởi một tình trạng nhiễm trùng mạn niêm mạc dạ dày bởi helicobacter pylori. Các kháng nguyên lipopolysaccharide được biểu hiện trên bề mặt của chúng “bắt chước” lipopolysaccharide trên các tế bào biểu mô dạ dày người. Sự bắt chước xảy ra nhằm tạo một sự dung nạp miễn dịch ban đầu cho tác nhân gây bệnh bởi hệ miễn dịch vật chủ, doo đó giúp tăng cường nhiễm trùng và cuối cùng gây sản xuất kháng thể. Các kháng thể chống H. pylori gắn lên các tế bào niêm mạc dạd ày và gây phá hủy các tế bào này. Điều trì bao gồm tiêu diệt vi khuẩn bằng kháng sinh.
Các tế bào cổ nhầy nằm trong vùng cố tuyến và có các tế bào thành xen rải rác
Như tên gọi ám chỉ, các tế bào cổ nhầy nằm vùng cổ của tuyến đáy. Các tế bào thành thường rải rác giữa các nhóm tế bào này. Các tế bào cổ nhầy ngắn hơn nhiều so với các tế bào nhầy bề mặt và chứa rất ít mucinogen trong tế bào chất vùng đỉnh. Cuối cùng các tế bào này không biểu hiện một hõm nhầy đáng chú ý. Ngoài ra nhân của chúng có dạng thiên hình cầu khi so sánh với các tế bào nhầy bề mặt.
Các tế bào cổ nhầy tiết ra chất nhầy hòa tan trong khi tế bào nhầy bề mặt tiết ra chất nhầy không tan hay vẩn đục. Sự phóng thích các hạt mucinogens được cảm ứng bởi sự kích thích thần kinh X; do vậy sự bài tiết của các tế bào này không xảy ra khi dã dày nghỉ.
Các tế bào chính nằm ơ phần sâu hơn của tuyến đáy.
Tế bào chính là những tế bào tiết protein điển hình. Sự phong phú rER trong tế bào chất ở đáy làm cho phần này của tế bào ái kiếm, trong khi tế bào chất vùng đỉnh ái toan do chứa các bóng chế tiết, còn gọi là các hạt zymogen vì chúng chứa các tiền enzyme. Bắt màu ái kiềm cho phép nhận diện những tế bào này trên lát cắt nhuộm H&E dễ dàng. Sự bắt màu ái toan thể mờ hoặc không rõ khi các bóng chế tiết không được bảo tồn phù hợp. Các tế bào chính tiết pepsinogen và một lipase yếu. Khi tiếp xúc với dịch vị acid, pepsinogen được chuyển thành pepsin, một enzyme thủy phân protein.
Các tế bào thành tiết HCl và yếu tố nội tại.
Các tế bào thành được tìm thấy ở cô tuyến, giữa các tế bào cổ nhầy, và trong phần sâu hơn cảu tuyến. Chúng có khuynh hướng xuất hiện nhiều ở pần trên và phần giữa. Chúng là các tế bào lớn, thỉnh thoảng có hai nhân, và xuất hiện hơi giống tam giác trong các lát cắt, với
đỉnh trực tiếp hướng vào lòng ống tuyến và phần đáy dựa lên lớp đáy. Nhân dạng có hình cầu, và tế bào chất bắt màu eosin và các thuốc nhuộm acid khác. Kích thước của chúng và những đặc trưng bắt màu đặc biệt cho phép chúng được phân biệt dễ dàng từ các tế bào khác trong các tuyến đáy.
Hệhe
Hệ thống tiểu quản nội bào thông với lòng ống tuyến. Rất nhiều vi nhung mao nhô ra từ bề mặt tiểu quản và một hệ thống màng túi ống phức tạp hiện diện trong tế bào chất lân cận các tiểu quản. Trong một tế bào tiết hoạt động, số lượng vi nhung mao trong các tiểu quản tăng, và hệ thống túi ống giảm đáng kể hoặc biến mất. Các màng của hệ thống túi ống đóng vai trò như là nguồn dự trữ của màng bào tương, chứa các bơm proton hoạt động. Chất liệu màng này có thể được chèn vào màng bào tương của các tiểu quản, nhăm tăng diện tích bề mặt và số lượng bơm proton sẵn sàng cho sự sản xuất acid. Nhiều ti thể với các mào phức tạp và nhiều hạt nền cung những mức năng lượng cao cần thiết cho sự bài tiết acid.
Sơ đồ một tế bào thành. Một lượng lớn rER hiện diện phần đáy tế bào. Các bóng tiết (các hạt zymogen) chứa pepsinogen và một lipase yếu, không phải luôn luôn được bảo tồn phù hợp, do đó sự bắt màu của vùng đỉnh tế bào hơi iến đổi. Tế bào này sản xuất và tiết ra enzyme tiền chất của các sản phẩm tiết của dạ dày.
Sơ đồ một tế bào thành. Tế bào chất của tế bào thành bắt màu ái toàn vì số lượng quá nhiều màng bao gồm các tiểu quản nội bào, hệ thống túi ông, ti thể, và một số ít ribosome
HCl được sản xuất trong lòng các tiểu quản nội bào.
Các tế bào thành các ba loại thụ thể màng đối với các chất kích hoạt bài tiết HCl khác nhau: các thụ thể gastrin, các thể thể histamine H2, và thụ thể acetylcholine M3. Sự kích hoạt thụ thể gastrin bởi gastrin, một hormone peptide của dạ dày – ruột là con đường chính cho sự kích thích tế bào thành. Sau kích thích, nhiều bước diễn ra trong quá trình sản xuất HCl:
Sản xuất H+ trong nguyên sinh chất tế bào thành bởi enzyme carbonic anhydrase. Enzyme này thủy phân acid carbonic thành H+ và CO3¯. Carbon dioxide cần thiết cho sự tổng hợp acid carbonic, khuếch tán xuyên qua màng đáy vào tế bào từ các mao mạch trong lớp lamina propria.
Vận chuyển H+ từ nguyên sinh chất qua màng vào lòng ống tiểu quản bởi bơm proton K+/H+ ATPase. K+ từ các tiểu quản được vận chuyển vào trong nguyên sinh chất tế bào trong sự trao đổi với H+
Vận chuyển K+ và Cl- từ nguyên sinh chất tế bào thành vào lòng ống các tiểu quản thông qua sự kích hoạt các kênh K+ và Cl- (uniporters – các kênh/protein vận chuyển 1 chất theo cơ chế khuếch tán dễ) trong màng bào tương.
Sự hình thành HCl từ H+ và Cl- được vận chuyển vào lòng các tiểu quản.
Ở người yếu tố nội tại được tiết bởi các tế bào thành (tế bào chính tiết yếu tố nội tại ở một số loài động vật khác). Sự bài tiết của nó được kích thích bởi cùng các thụ thể mà mà kích thích bài tiết dịch vị. yếu tố nội tại là một glycoprotein 44 kDa, tạo phức hợp với vitamin B12 trong dạ dày và tá tràng, một bước cần thiet1 cho sự hấp thu cuối cùng của vitamin này ở đoạn hồi tràng. Các tự kháng thể trực tiếp chống lại yếu tố nội tại hay các tế bào thành dẫn tới tình trạng thiếu hụt yếu tố nội tại, và hậu quả là rối loạn hấp thu vitamin B12 và thiếu máu ác tính.
Liên hệ lâm sàng: hội chứng Zollinger-Ellison
Sự bài tiết quá mức gastrin có nguồn gốc từ một khối u của các tế bào thần kinh nội tiết sản xuất gastrin nằm ở tá tràng hoặc trong đảo tụy. tình trạng này có tên gọi là hội chứng Zollinger-Ellison, hay u gastrin (gastrinomas), đặc trưng bởi sự bài tiết quá mức HCl do các tế bào thành liên tục được kích thích. Acid thừa không thể được trung hòa tương xứng trong tá tràng do đó dẫn tới loét dà dày và tá tràng. Loét dạ dày xuất hiện trên 95% bệnh nhân mắc hội chứng này và nhiều hơn 6 lần loét tá tràng. Những bệnh nhân mắc hội chứng Zollinger-Ellison có thể có đau bụng thoáng qua, tiêu chảy, tiêu phân mỡ (steatorrhea). Những bệnh nhân mà không triệu chứng mà có sự loét dạ dày và ruột non nặng, đặc biệt là tình trạng của họ không đáp ứng điều trị thường thì nên nghi
ngờ có một khối u sản xuất quá gastrin. Việc điều trị hội chứng Zollinger-Ellison trước đây có liên hệ với việc khóa các thụ thể màng tế bào thành mà kích thích sản xuất HCl. Gần đây các chất ức chế bơm proton H+ đã trở thành chọn lựa cho việc kiểm soát quá tiết HCl. Hơn nữa thủ thuật cắt bỏ khối u khi có thể thì có thể lấy đi nguồn sản xuất gastrin và làm giảm bớt đi các triệu chứng.
Sơ đồ tổng hợp HCl của tế bào thành. Sau khi kích thích tế bào thành thì nhiều bước tiếp theo diễn ra dẫn tới sự sản xuât HCl. CO2 từ máu khuếch tán qua màng đáy vào tế bào để tạo nguyên liệu tổng hợp nên H2CO3. H2CO3 phân li thành H+ và HCO3-. Phản ứng được xúc tác bởi carbonic anhydrase. Phản ứng tạo ra H+ trong tế bào chất, sau đó H+ được vận chuyển vào lòng tiểu quản nội bào bởi bơm H+/K+-ATPase. K+ được vận chuyển từ lòng tiểu quản vào tế bào đồng thời để trao đổi với H+. Cl cũng được vận chuyển từ tế bào chất của tế bào thành vào lòng tiểu quản bởi kênh Cl trên màng tiểu quản. HCl được hình thành sau đó trong lòng tiểu quản
Các tế bào nội tiết ruột tiết các sản phẩm của chúng vào lamina propria và các mạch màu bên dưới.
Các tế bào nột tiết ruột được tìm thấy ở trên toàn tuyến đáy, dù nó có xu hướng tập trung hơi nhiều ở đáy. Thường thì hai loại tế bào ruột nội tiết có thể được phân biệt xuyên suốt ống tiêu hóa. Hầu hết chúng tiểu biểu cho các tế bào nhỏ tựa lên lamina đáy và không phải luôn luôn vươn tới lòng ống; chúng được gọi lả các tề bào ruột nội tiết “đóng” ( enteroendocrine closed cells). Tuy nhiên một số tề bào có phần mổ rộng tế bào