Paneth hücreleri, bağırsak sisteminin mukozasında, özellikle Lieberkühn bezleri veya şifreleri adı verilen mikroskobik yapılarda bulunan özelleşmiş hücrelerdir. Sitoplazmasında enzimler, mineraller ve granüller dahil olmak üzere birçok önemli madde içerirler. Granüller hücrelerin tepesinde bulunur ve büyük, kırılgan ve kırmızımsı veya eozinofilik görünür. Gastroenterolojide, Paneth hücreleri oral yoldan ortaya çıkan bakterilere karşı immün tepkilerin oluşumunda önemli bir rol oynar.
Lieberkühn'in bağırsaklarında, bağırsak mukozal epitel hücrelerini sürekli yenileyebilen kök hücreler vardır. Bu epitel hücreleri, bağırsak fonksiyonlarının korunmasında esastır. Bağırsak mukozasının mikroskobik çalışmaları, Paneth hücrelerinin, bu kök hücrelere bitişik yerleştirildiğini göstermiştir; bu, birincisinin, epitelyal hücrelerin yenilenmesinde ve bağırsak bütünlüğünün korunmasında kritik bir role sahip olduğunu gösterir.
Paneth hücreleri, kriptinler veya alfa-defensinler adı verilen savunma moleküllerini salgılayarak kök hücreleri korur. Bunlar, bakteri fosfolipid zarı ile etkileşime girebilen ve gözeneklerin oluşumuna yol açan proteinlerdir. Gözenekler, önemli iyonların ve diğer maddelerin bakteri hücresinden dış ortama dökülmesine neden olarak, sonuçta bakterilerin ölümüne neden olur. Paneth hücreleri tarafından salgılanan alfa-defensinlerin benzersiz bir özelliği, bakteriyel hücrelerin yüksek oranda negatif yüklü hücre zarlarına tercihen bağlanan pozitif yüklü peptid zincirlerine sahip olmalarıdır. Sonuç olarak alfa-defensinler bakteri hücrelerine zarar verir, ancak Paneth hücrelerine bitişik insan hücrelerini korur.
Defensinlere ek olarak, Paneth hücreleri ayrıca güçlü enzimler lizozim ve fosfolipaz A2 (PLA2) salgılarlar. PLA2, fosfolipid membranların araşidonik asit gibi yağ asitlerinin salınması yoluyla parçalanmasını katalize eder. Lizozim, peptidoglikan zincirlerinin hidrolizini katalize eder. Hem Gram-pozitif hem de Gram-negatif bakterilerin hücre duvarlarında peptidoglikan bulunur, fakat Gram-pozitif bakteriler lizozim etkisine daha yatkındır çünkü hücre duvarlarında daha fazla miktarda peptidoglikan bulunur.
Paneth hücre salgılanmasının uyarılması, Gram-pozitif veya Gram-negatif bakterilerle temas ettirilerek gerçekleştirilir. Lipid A, lipopolisakarit ve muramil dipeptid gibi bakteriyel ürünler, Paneth hücresi antimikrobiyal ajanlarının salgılanmasını da sağlar. Araştırmalar, miyeloid farklılaşma primer yanıt protein-88'e bağlı ücretli benzeri reseptör (MyD88'e bağlı TLR) olarak adlandırılan bir molekülün, Paneth hücrelerinin antimikrobiyal etkisini tetiklemek için aktif hale getirilmesi gerektiğini göstermiştir. Bu hücrelerin salgıları antibakteriyel özellikleriyle bilinmesine rağmen, bazı mantar ve zarf virüslerine karşı da etkilidirler.
