Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Izolowany układ odpornościowy
- Sieci tkanek limfoidalnych
- Struktura i liczba łatek Peyersa
- Obramowanie i powierzchnia pędzla
- Naszywki Peyersa i mikropakowania
- Komórki M ułatwiają adaptacyjną odpowiedź immunologiczną
Plastry Peyera to owalne obszary pogrubionej tkanki, które są osadzone w wydzielinie śluzowej jelita cienkiego ludzi i innych zwierząt. Po raz pierwszy zaobserwował ich imiennik, Johann Peyer, w 1677 roku. Chociaż był w stanie je obserwować za pomocą dostępnej mu technologii setki lat temu, wiadomo, że trudno je sobie wyobrazić ze względu na charakter ich struktury tkanek i sposób, w jaki wydają się wtapiać w otaczającą jelitową podszewkę. Najczęściej koncentrują się w jelicie krętym, który jest ostatnim odcinkiem jelita cienkiego u ludzi, zanim zaczną się jelito grube. Chociaż plastry Peyera są cechą, którą można znaleźć tylko w przewodzie pokarmowym, ich podstawową funkcją jest działanie jako część układu odpornościowego. Plastry składają się z tkanki limfatycznej; oznacza to po części, że są one pełne białych krwinek, które szukają patogenów, które mogłyby zostać zmieszane z trawionym pokarmem przechodzącym przez jelito.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Plastry Peyera to okrągłe, pogrubione obszary tkanki znajdujące się w błonie śluzowej wyściółki jelit. Wewnątrz plastra znajduje się skupisko guzków chłonnych wypełnionych białymi krwinkami. Nabłonek plastrów Peyera jest pokryty specjalnymi komórkami zwanymi komórkami M. Morfologia plastrów pozwala im używać pewnego rodzaju izolowanego układu odpornościowego do identyfikowania i zwalczania patogenów bez angażowania pełnej odpowiedzi immunologicznej organizmu na każde obce ciało, które przechodzi przez jelita, w tym cząsteczki jedzenia.
Izolowany układ odpornościowy
Układ odpornościowy jest obecny i aktywny w całym ciele, chociaż przybiera różne formy w różnych narządach. Ma trzy podstawowe role:
Przewód żołądkowo-jelitowy jest narażony na szczególnie dużą liczbę patogenów, które dostają się do organizmu poprzez odkładanie pokarmów i płynów. Dlatego ważne jest, aby układ odpornościowy miał sposób na identyfikację i zwalczanie mikroorganizmów i innych toksyn, które przedostają się do jelit. Problem polega na tym, że gdyby adaptacyjny układ odpornościowy miał tyle samo obecności w błonie śluzowej jelita cienkiego, co we krwi i niektórych innych tkankach, traktowałby każdą cząstkę pokarmu jako ciało obce i zagrożenie. Ciało znajdowałoby się w ciągłym stanie zapalnym i chorobie z powodu odpowiedzi immunologicznej i nie byłoby możliwe jedzenie jedzenia ani przyjmowanie składników odżywczych i nawodnienia. Łaty Peyera oferują rozwiązanie tego problemu.
Sieci tkanek limfoidalnych
Plastry Peyera składają się z tkanki limfatycznej, w tym guzków limfatycznych. Ich skład jest podobny do tkanki w śledzionie i innych częściach ciała zaangażowanych w układ limfatyczny. Tkanka limfatyczna zawiera dużą liczbę białych krwinek. Ten rodzaj tkanki jest bardzo zaangażowany w układ odpornościowy. Błony wydzielające śluz w ciele są często częścią podstawowej obrony przed patogenami. Wrodzony układ odpornościowy wiąże się z barierami fizycznymi, uważanymi za podstawowe mechanizmy obronne, które działają jak pierwsza blokada uniemożliwiająca lub usuwająca patogeny. Na przykład podszewka błony śluzowej nozdrzy wychwytuje alergeny i zakaźne drobnoustroje, zanim będą mogły uzyskać dalsze wejście do organizmu. Tkanka limfatyczna jest powszechna w obszarach błony śluzowej i wspiera ich odpowiedzi immunologiczne na ciała obce z wtórną odpowiedzią zwaną adaptacyjnym układem odpornościowym. Sieci plastrów limfatycznych w tkance śluzówki są znane jako tkanki limfoidalne związane z błoną śluzową lub MALT. Zapewniają najszybszą i najbardziej precyzyjną reakcję adaptacyjną na patogeny.
Podobnie jak wyściółka nozdrzy, wyściółka przewodu żołądkowo-jelitowego jest błoną śluzową, która ma wczesny kontakt z ciałami obcymi. Jedzenie, napoje, cząsteczki w powietrzu i inne substancje dostają się do organizmu bezpośrednio przez usta. Plastry Peyera są częścią sieci tkanki limfatycznej znajdującej się w jelicie cienkim, a także dodatkowe guzki limfoidalne rozproszone w jelicie krętym, jelicie czczym i dwunastnicy. Te guzki są podobne pod względem morfologii komórkowej do plastrów Peyera, ale są znacznie mniejsze. Ta sieć tkanek jelitowych jest rodzajem MALT i jest również znana bardziej szczegółowo jako tkanka limfatyczna związana z jelitami lub GALT. Morfologia plastrów (ich kształt i struktura) pozwala im używać pewnego rodzaju izolowanego układu odpornościowego do identyfikowania i zwalczania patogenów bez angażowania pełnej odpowiedzi immunologicznej organizmu na każde obce ciało, które przechodzi przez jelita, w tym cząsteczki jedzenia.
Struktura i liczba łatek Peyersa
Średnio każda osoba dorosła ma od 30 do 40 plastrów Peyera w narządach jelita cienkiego. Przeważnie znajdują się w jelicie krętym, niektóre w przylegającym jelicie czczym, a niektóre sięgają aż do dwunastnicy. Badania wykazały, że liczba plastrów Peyera obecnych w jelitach znacznie spada, gdy ludzie osiągną wiek powyżej 20 lat. Aby dowiedzieć się, ile płatów Peyera ma człowiek, gdy się rodzą i gdy rosną, naukowcy wykonali biopsje jelita cienkiego u niemowląt i dzieci w różnym wieku, które zmarły nagle z przyczyn niezwiązanych z przewodem pokarmowym. Wyniki wykazały, że liczba plastrów wzrosła ze średnio 59 w płodach w trzecim trymestrze ciąży do średnio 239 u nastolatków w stadiach dojrzewania. W tym czasie plastry również wzrosły. W przypadku dorosłych liczba plastrów maleje wraz z wiekiem rozpoczynającym się w latach 30.
Plastry Peyera znajdują się w błonie śluzowej wyściółki jelitowej i rozciągają się do podśluzówki. Podśluzówka jest cienką warstwą tkanki, która łączy błonę śluzową z grubą, rurkową warstwą mięśniową jelit. Łaty Peyera tworzą niewielkie zaokrąglenie na powierzchni błony śluzowej, która rozciąga się do światła jelita. Światło to „pusta” przestrzeń wewnątrz rurki przewodu pokarmowego, przez którą przechodzi przejęta materia. Wewnątrz plastra znajduje się skupisko guzków limfatycznych wypełnionych białymi krwinkami, zwłaszcza tymi znanymi jako limfocyty B lub komórki B. Wyściełana wypukła powierzchnia plastra w świetle jelita jest nabłonkiem - warstwą komórek, które tworzą błonę na wielu narządach i innych strukturach w ciałach zwierząt. Skóra jest rodzajem nabłonka zwanego naskórkiem.
Obramowanie i powierzchnia pędzla
Większość komórek wyściełających jelito cienkie, zwanych enterocytami, ma bardzo różne morfologie w porównaniu do komórek nabłonkowych na plastrach Peyera. W ludzkim ciele jelito cienkie jest zapętlone wokół siebie, a niektóre narządy wewnętrzne tak bardzo, że gdyby je wyprostować, miałyby około 20 stóp długości. Jeśli powierzchnia prześwitu (prześwitem jest wnętrze rurki, wzdłuż której przechodzi strawiona materia spożywcza) była tak gładka jak metalowa rura, jej powierzchnia zmierzyłaby się tylko około 5 stóp kwadratowych, gdyby była spłaszczona. Jednak enterocyty jelita cienkiego mają unikalną cechę. Powierzchnia jelita cienkiego w rzeczywistości wynosi około 2700 stóp kwadratowych, co jest mniej więcej wielkości kortu tenisowego. Wynika to z faktu, że znaczna część powierzchni została wydrążona na małej przestrzeni.
Trawienie zachodzi nie tylko w żołądku. Wiele małych cząsteczek z pokarmu jest nadal trawionych przez enzymy, gdy przechodzą przez jelito cienkie, a to wymaga znacznie większej powierzchni, niż mogłoby zmieścić się w jelicie, gdyby była to prosta ścieżka od żołądka do jelita cienkiego, a nawet jeśli podążałaby ścieżką spiralną, ale podszewka była gładka. Podszewka błony śluzowej jelita cienkiego jest pomarszczona kosmkami, które są niezliczonymi projekcjami w przestrzeń światła. Zapewniają zwiększoną powierzchnię do enzymatycznego trawienia małych cząsteczek, takich jak aminokwasy, monosacharydy i lipidy. Jest jeszcze jedna cecha wyściółki jelitowej, która zwiększa powierzchnię dla celów trawiennych. Enterocyty w nabłonku błony śluzowej mają unikalną strukturę na powierzchni komórek skierowanych w stronę światła. Podobnie jak kosmki samej błony śluzowej, komórki mają mikrokosmki, które, jak sugeruje to słowo, są mikroskopijnymi, gęsto upakowanymi występami rozciągającymi się do przestrzeni światła z błon plazmatycznych. Po powiększeniu mikrokosmki wyglądają podobnie do włosia pędzla; w rezultacie długość mikrokosmków obejmujących wiele komórek nabłonkowych nazywa się ramką szczoteczki.
Naszywki Peyersa i mikropakowania
Granica pędzla zostaje częściowo przerwana tam, gdzie napotyka łatki Peyera. Nabłonek plastrów Peyera jest pokryty specjalnymi komórkami zwanymi komórkami M. Są one również znane jako komórki mikrokulców. Komórki M są bardzo gładkie w porównaniu do enterocytów; mają mikrokosmki, ale występy są krótsze i są rozmieszczone rzadko na powierzchni światła komórki. Po obu stronach każdej komórki M znajduje się głęboka studnia zwana kryptą, a pod każdą komórką znajduje się duża kieszeń zawierająca kilka różnych rodzajów komórek odpornościowych. Należą do nich komórki B i komórki T, które są różnymi rodzajami limfocytów lub białych krwinek. Białe krwinki są główną częścią układu odpornościowego. W kieszeni pod każdą komórką M. znajdują się również komórki prezentujące antygen. Komórka prezentująca antygen to kategoria komórek, która działa jak rola w sztuce: może być wykonywana przez wiele różnych komórek w układzie odpornościowym. Jednym rodzajem komórki odpornościowej, która odgrywa rolę komórki prezentującej antygen i można ją znaleźć pod powierzchnią komórki M, jest komórka dendrytyczna. Komórki dendrytyczne mają wiele funkcji, w tym niszczenie patogenów w procesie zwanym fagocytozą. Obejmuje to pochłonięcie patogenu i rozbicie go na części.
Komórki M ułatwiają adaptacyjną odpowiedź immunologiczną
Antygeny to cząsteczki, które mogą potencjalnie wyrządzić szkodę ciału i aktywować układ odpornościowy w celu zainicjowania reakcji. Zazwyczaj nazywane są patogenami, dopóki nie uruchomią układu odpornościowego i odpowiedzi ochronnej, w którym to momencie uzyskują nazwę antygeny. Komórki M specjalizują się w wykrywaniu antygenów w jelicie cienkim. Większość komórek odpornościowych, które działają w celu wykrycia antygenów, szuka cząsteczek lub komórek „innych niż ja”, które są patogenami, które nie należą do organizmu. Komórki M nie mogą działać, reagując na antygeny niebędące samymi sobą, tak jak inne komórki wykrywające, ponieważ komórki M napotykają codziennie tyle samo nie strawionego materiału żywnościowego w jelicie cienkim. Zamiast tego specjalizują się w reagowaniu tylko na czynniki zakaźne, takie jak bakterie i wirusy, a także na toksyny.
Kiedy komórka M napotyka antygen, wykorzystuje proces zwany endocytozą, aby pochłonąć czynnik zagrażający i przenieść go przez błonę plazmatyczną do kieszeni w błonie śluzowej, gdzie czekają komórki odpornościowe. Prezentuje antygen komórkom B i komórkom dendrytycznym. To wtedy przyjmują rolę komórek prezentujących antygen, pobierając odpowiednie fragmenty rozłożonego antygenu i prezentując je komórkom T i komórkom B. Zarówno komórki B, jak i komórki T mogą wykorzystać fragment antygenu do zbudowania swoistego przeciwciała z receptorem, który doskonale wiąże się z antygenem. Może również wiązać się z innymi identycznymi antygenami w ciele. Komórki B i komórki T uwalniają szereg przeciwciał z tym receptorem do światła jelita. Przeciwciała śledzą następnie cały antygen tego typu, który mogą znaleźć, wiążą się z nimi i wykorzystują je niszcząc za pomocą fagocytozy. Zwykle dzieje się tak, gdy człowiek lub inne zwierzę nie ma żadnych objawów ani oznak choroby.