Sel enterokromafin (Bahasa Inggris: Enterochromaffin cells, disingkat EC), juga dikenal sebagai sel Kulchitsky, adalah jenis sel enteroendokrin dan sel neuroendokrin. Sel ini berada di sepanjang jaringan epitel yang melapisi lumen saluran pencernaan dan memainkan peran penting dalam regulasi saluran cerna, terutama motilitas dan sekresi usus.^[1] Sel ini ditemukan oleh Nikolai Kulchitsky.^[2]

Sel EC memodulasi pensinyalan neuron dalam sistem saraf enterik (ENS) melalui sekresi neurotransmiter serotonin dan peptida lainnya. Karena saraf aferen dan eferen enterik tidak menonjol ke dalam lumen usus, sel EC bertindak sebagai bentuk transduksi sensorik.^[1] Namun, penelitian terbaru telah menunjukkan hubungan vagal langsung dengan sel entero-endokrin khusus, sel neuropod. EC yang dikenal sebagai sel neuropod dengan cepat menyampaikan sinyal dari usus ke otak melalui komunikasi langsung dengan neuron vagal dan sensorik primer.^[3] Serotonin dalam ENS bekerja secara sinergis dengan hormon pencernaan lainnya untuk mengatur refleks gastrointestinal sensorik dan motorik. Sel EC merespons rangsangan kimia dan neurologis. Sel-sel ini juga reaktif terhadap mekanosensasi, yang merupakan kasus dalam refleks peristaltik usus, dan dapat distimulasi oleh bolus yang bergerak melalui usus. Setelah aktivasi, sel EC melepaskan serotonin untuk bekerja pada reseptor serotonin pada neuron ENS. Bergantung pada konsentrasi, serotonin kemudian dapat memodulasi kontraksi peristaltik dan sekresi melalui aktivasi otot polos dan kelenjar.^[4]

Sel neuroendokrin paru dalam saluran napas dikenal sebagai "sel Kulchitsky bronkial".^[5]

Sel EC adalah sel poligonal kecil yang terletak di kripta di antara vili usus. Sel ini dibedakan dari sel-sel lain di kripta epitel gastrointestinal berdasarkan keberadaan granulasi yang terletak di basalnya yang mengandung serotonin dan peptida lainnya. Secara ultrastruktural, granula ini dilaporkan bervariasi dalam ukuran dan bentuk dan dianggap pleomorfik.^[6]

Sebagian besar sel EC berkomunikasi dengan lumen kripta usus melalui mikrovili apikal (tonjolan) dan disebut "terbuka". Sebagian sel EC tidak menonjol ke dalam lumen kripta dan selanjutnya disebut "tertutup".^[7] Sel EC biasanya meluas ke lamina basal dengan ekstensi sitoplasma yang diketahui melewati jaringan ikat dan kelenjar di sekitarnya. Jaringan di bawah sel EC biasanya mengandung banyak kapiler berfenestrasi, pembuluh limfa, dan serabut saraf kecil tak bermielin. Serotonin yang disekresikan dapat diserap ke dalam pembuluh darah (diangkut dalam darah oleh trombosit) atau bekerja pada terminal sinaptik saraf.^[6]

Sel-sel EC ditemukan berkumpul di lokasi-lokasi tertentu di seluruh saluran pencernaan, terutama di usus halus, usus besar, dan apendiks.^[8] Proporsi populasi sel berdensitas tinggi bervariasi antar spesies yang disebabkan oleh perbedaan kebutuhan makanan dan karakteristik fisiologis.^[9]

Sel-sel mirip enterokromafin (sel ECL) adalah populasi sel yang ditemukan di kelenjar lambung epitel luminal lambung dan mensekresi histamin. Sebagai respons terhadap gastrin yang dilepaskan oleh sel-sel G di sekitarnya, histamin yang disekresikan dari sel-sel ECL bekerja pada sel-sel parietal untuk merangsang pelepasan asam lambung. Keberadaan sel-sel ECL sangat penting dalam regulasi sekresi asam lambung yang diinduksi oleh endokrin.^[10]

Pada embrio ayam yang sedang berkembang, sel-sel EC telah ditemukan dalam biopsi jaringan GIT yang sedang berkembang sebelum migrasi sel-sel krista neuralis. Meskipun sel-sel EC memiliki sifat neuroendokrin dan secara kimiawi serta histologis mirip dengan sel-sel medula adrenal, sel-sel ini bukanlah turunan krista neuralis dan tidak memiliki sel progenitor yang sama.^[11] Sel-sel EC diyakini berasal dari endodermal dan merupakan keturunan dari sel-sel induk yang membentuk jenis sel epitel lain di lumen saluran cerna.^[12]

Fungsi utama sel EC adalah mensintesis dan mensekresikan serotonin untuk memodulasi neuron saluran cerna. Serotonin, juga disebut 5-hidroksitriptamin (5HT), dapat diklasifikasikan sebagai hormon, neurotransmiter, dan mitogen. Serotonin terutama dikenal karena perannya dalam sistem saraf pusat, tetapi juga memainkan peran penting di sistem saraf tepi, dengan cadangan serotonin endogen terbesar berada di usus (90% dari cadangan endogen). Dalam ENS, serotonin merupakan modulator penting transduksi sensorik dan sekresi lendir. Pelepasan serotonin dari sel EC dapat dipicu oleh berbagai rangsangan, terutama distensi lumen, persarafan parasimpatik, atau perubahan konsentrasi osmotik dalam isi usus.^[13]

Sintesis 5-HT, dalam sel EC, dikatalisis oleh enzim triptofan hidroksilase 1 (TpH1) dari asam amino L-triptofan. Reaksi berlangsung dalam dua tahap dengan langkah pembatas laju awal yang melibatkan konversi L-triptofan menjadi 5-hidroksitriptofan (5-HTP). Setelah konversi menjadi 5-HTP, dekarboksilase asam amino L yang tidak membatasi laju mengubah 5-HTP menjadi 5-HT melalui dekarboksilasi. Setelah sintesis, 5-HT kemudian disimpan dalam vesikel oleh transporter monoamina vesikular 1 di dekat tepi basal sel untuk sekresi selanjutnya.^[1]

Pelepasan vesikel terjadi setelah stimulasi kimia, neurologis, atau mekanis pada sel EC dan sebagian besar bergantung pada kalsium, menunjukkan ekskresi melalui eksositosis. Efek gabungan dari peningkatan fluks kalsium dan pelepasan kalsium yang tersimpan di dalam sel mengubah potensial sel yang memicu pelepasan vesikel 5-HT.^[14] Vesikel-vesikel tersebut melewati tepi basal ke lamina propria di sekitarnya untuk berinteraksi dengan sinapsis saraf, pembuluh limfa, dan pembuluh darah di dekatnya.

Serotonin yang disintesis oleh sel-sel EC sebagian besar dieksositosis dari batas basal, tetapi juga diketahui disekresikan secara apikal ke dalam lumen usus dan dapat ditemukan dalam sampel feses. 5-HT yang disekresikan bekerja pada berbagai subtipe reseptor yang ditemukan terlokalisasi di sel-sel epitel saluran cerna, otot polos, dan jaringan ikat dengan responsivitas yang bergantung pada konsentrasi hormon yang disekresikan.^[6]

Efek utama serotonin melibatkan peningkatan kontraksi peristaltik melalui pengaruhnya pada neuron ENS dan otot polos. 5-HT juga mengaktifkan respons sekresi saraf, di mana pengikatan pada reseptor 5-HT1P pada neuron mienterik memicu kaskade sinyal di pleksus submukosa. Hal ini mengakibatkan pelepasan asetilkolina untuk memulai sekresi dari mukosa usus melalui pelepasan ion klorida.^[15]

Sindrom iritasi usus (IBS) adalah kondisi yang beragam yang dikaitkan dengan ketidaknyamanan usus kronis dan nyeri perut yang bervariasi tingkat keparahannya antar pasien. Konsentrasi serotonin yang abnormal telah dikaitkan dengan IBS, terutama peningkatan konsentrasi yang mengintensifkan motilitas saluran cerna dan sekresi mukosa dari mukosa usus. IBS yang parah seringkali bermanifestasi sebagai sembelit kronis atau diare kronis, dan populasi sel EC yang abnormal telah dikorelasikan dengan kedua kondisi tersebut. Pada pasien yang menderita IBS pasca-infeksi, biopsi rektal telah menunjukkan peningkatan dramatis pada populasi sel EC yang terkait dengan gejala diare.^[16]

Demikian pula, penurunan populasi sel EC pada pasien yang menderita sembelit kronis telah diamati, menunjukkan kurangnya 5-HT, dan karenanya penurunan motilitas dan sekresi saluran cerna. Penelitian yang sedang berlangsung menunjukkan bahwa populasi sel EC yang abnormal, dan karenanya sinyal 5-HT, dapat secara signifikan berkontribusi pada disfungsi saluran cerna. Pengobatan menggunakan agonis reseptor 5-HT untuk pasien dengan sembelit fungsional telah menunjukkan beberapa efektivitas dalam mencapai fungsi saluran cerna normal.^[17]

Sindrom karsinoid adalah kondisi langka yang ditandai dengan peningkatan abnormal hormon aktif biologis yang beredar, sebagian besar serotonin, dengan gejala awal berupa diare, kram perut, dan kemerahan episodik.^[7] Serotonin berlebih yang beredar biasanya diproduksi oleh tumor karsinoid yang berasal dari sel EC di usus halus atau usus buntu. Tumor tumbuh lambat, tetapi dapat bermetastasis ke hati jika agresif. Tumor juga dapat ditemukan di tempat lain, terutama paru-paru dan lambung.^[18]