L’epitelio respiratorio funziona per inumidire e proteggere le vie respiratorie. Agisce come una barriera fisica agli agenti patogeni, così come la loro rimozione nel meccanismo di clearance mucociliare.
Le cellule ciliate sono i componenti principali nel meccanismo di clearance mucociliare. Ogni cellula epiteliale ha circa 200 ciglia che battono costantemente ad un ritmo compreso tra 10 e 20 volte al secondo. La direzione del loro battito è diretta verso la faringe, sia verso l’alto dal tratto respiratorio inferiore che verso il basso dalle strutture nasali.
Le cellule del calice, così chiamate perché hanno la forma di un calice di vino, sono cellule epiteliali colonnari che contengono granuli di muco legati alla membrana e secernono muco come parte del liquido superficiale delle vie aeree (ASL), noto anche come liquido di rivestimento epiteliale, la cui composizione è strettamente regolata; il muco aiuta a mantenere l’umidità epiteliale e intrappola il materiale particolato e gli agenti patogeni che si muovono attraverso le vie aeree. e determina il funzionamento della clearance mucociliare.
Le cellule basali sono piccole, quasi cuboidali, che si differenziano negli altri tipi di cellule presenti nell’epitelio. Le cellule basali rispondono alle lesioni dell’epitelio delle vie aeree, migrando per coprire un sito privato delle cellule epiteliali differenziate, e successivamente differenziandosi per ripristinare uno strato di cellule epiteliali sane. Le cellule epiteliali differenziate possono anche de-differenziarsi in cellule staminali e contribuire alla riparazione della barriera.
Le cellule club svolgono funzioni simili nelle vie aeree più distali.
Alcune parti del tratto respiratorio, come l’orofaringe, sono anche soggette alla deglutizione abrasiva del cibo. Per prevenire la distruzione dell’epitelio in queste aree, esso si trasforma in epitelio squamoso stratificato, che è più adatto alla costante scissione e abrasione. Lo strato squamoso dell’orofaringe è continuo con l’esofago.
L’epitelio respiratorio ha un ulteriore ruolo di immunità per i polmoni – quello dell’omeostasi del glucosio. La concentrazione di glucosio nel liquido superficiale delle vie aeree è mantenuta a un livello di circa 12 volte inferiore a quello della concentrazione di zucchero nel sangue. Le giunzioni strette agiscono come una barriera che limita il passaggio del glucosio attraverso l’epitelio nel lume delle vie aeree. Un po’ di glucosio passa attraverso, dove si diffonde nel liquido superficiale delle vie aeree per essere mantenuto al suo livello ridotto dal trasporto polmonare del glucosio e dal metabolismo. Tuttavia, l’infiammazione delle vie aeree diminuisce l’efficacia delle giunzioni strette rendendo la barriera più permeabile al glucosio. Livelli più alti di glucosio promuovono la proliferazione dei batteri fornendo il glucosio come fonte di carbonio per loro. L’aumento dei livelli di glucosio nel liquido superficiale delle vie aeree è associato alle malattie respiratorie e all’iperglicemia.