L’épithélium respiratoire a pour fonction d’humidifier et de protéger les voies respiratoires. Il sert de barrière physique aux agents pathogènes, ainsi qu’à leur élimination dans le mécanisme de clairance mucociliaire.
Les cellules ciliées sont les principaux composants du mécanisme de clairance mucociliaire. Chaque cellule épithéliale possède environ 200 cils qui battent constamment à un rythme compris entre 10 et 20 fois par seconde. La direction de leur battement est ciblée vers le pharynx, soit vers le haut depuis les voies respiratoires inférieures, soit vers le bas depuis les structures nasales.
Les cellules gobelets, ainsi nommées parce qu’elles ont la forme d’un gobelet de vin, sont des cellules épithéliales colonnaires qui contiennent des granules muqueux liés à la membrane et sécrètent du mucus dans le cadre du liquide de surface des voies respiratoires (LSA), également appelé liquide de revêtement épithélial, dont la composition est étroitement régulée ; le mucus contribue à maintenir l’humidité épithéliale et à piéger les matières particulaires et les agents pathogènes qui se déplacent dans les voies respiratoires. et détermine le bon fonctionnement de la clairance mucociliaire.
Les cellules basales sont petites, presque cuboïdales, qui se différencient en d’autres types de cellules présentes dans l’épithélium. Les cellules basales répondent aux lésions de l’épithélium des voies respiratoires, en migrant pour recouvrir un site dénudé de cellules épithéliales différenciées, puis en se différenciant pour restaurer une couche de cellules épithéliales saines. Les cellules épithéliales différenciées peuvent également se dédifférencier en cellules souches et contribuer à la réparation de la barrière.
Les cellules de club remplissent des fonctions similaires dans les voies respiratoires plus distales.
Certaines parties des voies respiratoires, comme l’oropharynx, sont également soumises à la déglutition abrasive des aliments. Pour éviter la destruction de l’épithélium dans ces zones, celui-ci se transforme en épithélium pavimenteux stratifié, mieux adapté à la mue et à l’abrasion constantes. La couche pavimenteuse de l’oropharynx est en continuité avec l’œsophage.
L’épithélium respiratoire a un autre rôle d’immunité pour les poumons – celui de l’homéostasie du glucose. La concentration de glucose dans le liquide de surface des voies respiratoires est maintenue à un niveau environ 12 fois inférieur à celui de la concentration de sucre dans le sang. Les jonctions serrées agissent comme une barrière qui limite le passage du glucose à travers l’épithélium vers la lumière des voies respiratoires. Une partie du glucose passe à travers, où il diffuse dans le liquide de surface des voies aériennes pour être maintenu à son niveau réduit par le transport et le métabolisme du glucose pulmonaire. Cependant, l’inflammation des voies respiratoires diminue l’efficacité des jonctions serrées, rendant la barrière plus perméable au glucose. Des niveaux plus élevés de glucose favorisent la prolifération des bactéries en leur fournissant du glucose comme source de carbone. L’augmentation des niveaux de glucose dans le liquide de surface des voies aériennes est associée aux maladies respiratoires, et à l’hyperglycémie.