Sel Paneth adalah sel khusus yang ditemukan di mukosa saluran usus, terutama dalam struktur mikroskopis yang disebut kelenjar atau kriptus Lieberkühn. Mereka mengandung beberapa zat penting dalam sitoplasma mereka, termasuk enzim, mineral, dan butiran. Granula terletak di puncak sel dan tampak besar, refraktil, dan kemerahan atau eosinofilik. Dalam gastroenterologi, sel-sel ini memainkan peran penting dalam menghasilkan respons imun terhadap bakteri yang masuk melalui rute oral.
Di kripta usus Lieberkühn, ada sel punca yang terus memperbarui sel epitel mukosa usus. Sel-sel epitel ini sangat penting dalam pelestarian fungsi usus. Studi mikroskopis dari mukosa usus telah menunjukkan bahwa sel-sel Paneth terletak berdekatan dengan sel-sel induk ini, menunjukkan bahwa yang pertama memiliki peran penting dalam pembaruan sel-sel epitel dan pemeliharaan integritas usus.
Sel Paneth melindungi sel induk dengan mengeluarkan molekul pertahanan yang disebut cryptidins atau alpha-defensins. Ini adalah protein yang dapat berinteraksi dengan membran fosfolipid bakteri, yang mengarah pada penciptaan pori-pori. Pori-pori menyebabkan tumpahan ion penting dan zat lain dari sel bakteri ke lingkungan eksternal, yang pada akhirnya mengakibatkan kematian bakteri. Karakteristik unik dari alfa-defensin yang dilepaskan oleh sel-sel ini adalah bahwa mereka memiliki rantai peptida bermuatan positif yang secara istimewa berikatan dengan membran sel sel bakteri yang bermuatan sangat negatif. Hasilnya adalah alpha-defensins merusak sel bakteri, tetapi menyisakan sel manusia yang berdekatan dengan sel.
Selain defensin, sel Paneth juga melepaskan enzim kuat lisozim dan fosfolipase A2 (PLA2). PLA2 mengkatalisis pemecahan membran fosfolipid melalui pelepasan asam lemak seperti asam arakidonat. Lisozim mengkatalisis hidrolisis rantai peptidoglikan. Baik bakteri Gram-positif dan Gram-negatif memiliki peptidoglikan di dinding selnya, tetapi bakteri Gram-positif lebih rentan terhadap aksi lisozim karena dinding selnya memiliki jumlah peptidoglikan yang lebih tinggi.
Stimulasi sekresi sel Paneth disebabkan oleh kontak dengan bakteri Gram-positif atau Gram-negatif. Produk bakteri seperti lipid A, lipopolisakarida, dan muramyl dipeptide juga menginduksi sekresi agen antimikroba sel. Penelitian telah menunjukkan bahwa molekul yang disebut myeloid differential response primary response protein-88-dependent toll-like receptor (MyD88-dependent TLR) perlu diaktifkan untuk memicu aksi antimikroba sel Paneth. Meskipun sekresi sel-sel ini dikenal karena sifat antibakterinya, mereka juga efektif melawan beberapa jamur dan virus yang diselimuti.