Η λειτουργία των μπαλώματα του Peyer

Περιεχόμενο

• TL · DR (Πολύ μακρύ;
• Ένα απομονωμένο ανοσοποιητικό σύστημα
• Δίκτυα λεμφοειδών ιστών
• Η δομή και ο αριθμός των επιθέτων
• Η περιοχή περιγράμματος και επιφανείας της βούρτσας
• Κηλίδες Peyers και Microfold Cells
• Μ κύτταρα διευκολύνουν μια προσαρμοστική ανοσοαπόκριση

Τα επιθέματα του Peyer είναι ωοειδούς σχήματος περιοχές με πυκνό ιστό που είναι ενσωματωμένες στην επένδυση που εκκρίνει βλέννα του λεπτού εντέρου ανθρώπων και άλλων ζώων. Παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον ομώνυμο Johann Peyer το 1677. Αν και ήταν σε θέση να τις παρατηρήσει χρησιμοποιώντας την τεχνολογία που είχε στη διάθεσή του εκατοντάδες χρόνια πριν, είναι γνωστό ότι είναι δύσκολο να απεικονιστούν λόγω της φύσης της δομής των ιστών τους και του τρόπου φαίνεται να αναμειγνύονται στην περιβάλλουσα εντερική επένδυση. Συγκεντρώνονται κυρίως στον ειλεό, ο οποίος είναι ο τελευταίος τομέας του λεπτού εντέρου στους ανθρώπους πριν αρχίσουν τα παχιά έντερα. Παρόλο που τα επιθέματα του Peyer είναι ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να βρεθεί μόνο στο γαστρεντερικό σωλήνα, η κύρια λειτουργία τους είναι να λειτουργούν ως μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα έμπλαστρα αποτελούνται από λεμφοειδή ιστό. αυτό σημαίνει εν μέρει ότι είναι γεμάτα από λευκά αιμοσφαίρια τα οποία είναι επιφυλακτικά για τους παθογόνους παράγοντες που μπορεί να αναμειχθούν με τα αφομοιωμένα τρόφιμα που περνούν μέσα από το έντερο.

TL · DR (Πολύ μακρύ;

Τα επιθέματα του Peyer είναι στρογγυλά, παχιά περιοχές ιστού που βρίσκονται στον βλεννογόνο της εντερικής επένδυσης. Στο εσωτερικό του έμπλαστρου υπάρχει μια συστάδα λεμφαδένων, γεμάτη με λευκά αιμοσφαίρια. Το επιθηλιακό επιφανείας των επιθέματος Peyer είναι επικαλυμμένο με εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται κύτταρα Μ. Η μορφολογία των επιθεμάτων τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν ένα είδος απομονωμένου ανοσοποιητικού συστήματος για να εντοπίζουν και να στοχεύουν παθογόνους παράγοντες χωρίς να εμπλέκουν την πλήρη ανοσολογική απάντηση του σώματος σε κάθε ξένο σώμα που διέρχεται από τα έντερα, συμπεριλαμβανομένων σωματιδίων τροφής.

Ένα απομονωμένο ανοσοποιητικό σύστημα

Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι παρόν και ενεργό σε όλο το σώμα, αν και λαμβάνει διαφορετικές μορφές σε διάφορα όργανα. Έχει τρεις βασικούς ρόλους:

Ο γαστρεντερικός σωλήνας εκτίθεται σε έναν ιδιαίτερα υψηλό αριθμό παθογόνων που εισέρχονται στο σώμα με τοποθέτηση σε τρόφιμα και υγρά. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό το ανοσοποιητικό σύστημα να έχει έναν τρόπο να εντοπίσει και να στοχεύσει μικροοργανισμούς και άλλες τοξίνες που φτάνουν στο έντερο. Το πρόβλημα είναι ότι αν το προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα είχε τόσο μεγάλη παρουσία στην επένδυση του λεπτού εντέρου όπως και στην κυκλοφορία του αίματος και σε ορισμένους άλλους ιστούς, θα αντιμετώπιζε κάθε σωματίδιο τροφής ως ξένο σώμα και απειλή. Το σώμα θα ήταν σε σταθερή κατάσταση φλεγμονής και ασθένειας λόγω της ανοσολογικής αντίδρασης και θα ήταν αδύνατο να τρώτε τροφή ή να λαμβάνετε θρεπτικά συστατικά και ενυδάτωση. Τα μπαλώματα του Peyer προσφέρουν μια λύση σε αυτό το πρόβλημα.

Δίκτυα λεμφοειδών ιστών

Τα επιθέματα του Peyer αποτελούνται από λεμφοειδή ιστό, συμπεριλαμβανομένων των λεμφαδένων. Η σύστασή τους είναι παρόμοια με τον ιστό της σπλήνας και σε άλλα μέρη του σώματος που εμπλέκονται στο λεμφικό σύστημα. Ο λεμφοειδής ιστός περιέχει μεγάλο αριθμό λευκών αιμοσφαιρίων. Αυτό το είδος ιστού εμπλέκεται πολύ στο ανοσοποιητικό σύστημα. Οι μεμβράνες που εκκρίνουν βλέννα στο σώμα είναι συχνά μέρος της πρωτογενούς άμυνας έναντι παθογόνων παραγόντων. Το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα περιλαμβάνει φυσικά εμπόδια, που θεωρούνται πρωταρχικές άμυνες, που λειτουργούν ως ο πρώτος αποκλεισμός για την αποφυγή ή απομάκρυνση των παθογόνων παραγόντων. Για παράδειγμα, η επένδυση των βλεννογόνων των ρουθουνιών παγιδεύει τα αλλεργιογόνα και τα μολυσματικά μικρόβια προτού να μπορέσουν να εισέλθουν περαιτέρω στο σώμα. Ο λεμφοειδής ιστός κυριαρχεί στις περιοχές του βλεννογόνου και υποστηρίζει τις ανοσολογικές αντιδράσεις τους σε ξένα σώματα με μια δευτερογενή αντίδραση που ονομάζεται προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα. Τα δίκτυα λεμφοειδών επιθεμάτων στον ιστό του βλεννογόνου είναι γνωστά ως λεμφοειδείς ιστοί που σχετίζονται με το βλεννογόνο ή MALT. Παρέχουν την ταχύτερη και πιο ακριβή προσαρμοστική απάντηση σε παθογόνους παράγοντες.

Όπως και η επένδυση των ρουθουνιών, η επένδυση του γαστρεντερικού σωλήνα είναι μια μεμβράνη βλέννας που έχει πρώιμη επαφή με ξένα σώματα. Τα τρόφιμα, τα ποτά, τα σωματίδια στον αέρα και άλλες ουσίες εισέρχονται στο σώμα απευθείας από το στόμα. Τα έμπλαστρα του Peyer είναι μέρος του δικτύου λεμφοειδούς ιστού που βρίσκεται στο λεπτό έντερο, μαζί με επιπλέον λεμφοειδή οζίδια που είναι διάσπαρτα σε όλο το ειλεό, την νήστιδα και το δωδεκαδάκτυλο. Αυτά τα οζίδια είναι παρόμοια στην κυτταρική μορφολογία με τα επιθέματα του Peyer, αλλά είναι σημαντικά μικρότερα. Αυτό το δίκτυο εντερικού ιστού είναι ένας τύπος ΜΑΤΤ και είναι επίσης γνωστό πιο συγκεκριμένα ως συνδεόμενος με το έντερο λεμφοειδής ιστός ή GALT. Η μορφολογία των επιθεμάτων (το σχήμα και η δομή τους) τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν ένα είδος απομονωμένου ανοσοποιητικού συστήματος για να εντοπίζουν και να στοχεύουν παθογόνους παράγοντες χωρίς να εμπλέκουν την πλήρη ανοσολογική απάντηση του σώματος σε κάθε ξένο σώμα που περνά μέσα από τα έντερα, συμπεριλαμβανομένων σωματιδίων τροφής.

Η δομή και ο αριθμός των επιθέτων

Κατά μέσο όρο, κάθε ενήλικας έχει 30 έως 40 επιθέματα Peyer's στα όργανα του λεπτού εντέρου. Αυτά είναι ως επί το πλείστον στον ειλεό, με μερικά στη γειτονική νήστιδα και μερικά που εκτείνονται μέχρι το δωδεκαδάκτυλο. Έρευνες έδειξαν ότι ο αριθμός των επιθεμάτων του Peyer που υπάρχουν στα έντερα μειώνεται σημαντικά μετά την ηλικία των ανθρώπων πέρα ​​από τα τέλη της δεκαετίας του '20. Για να μάθετε πόσες επιθετικές επιδράσεις του Peyer έχουν οι άνθρωποι όταν γεννιούνται και καθώς μεγαλώνουν, οι επιστήμονες διενήργησαν βιοψίες των λεπτών εντέρων σε βρέφη και παιδιά διαφόρων ηλικιών που είχαν πεθάνει ξαφνικά αιτιών που δεν είχαν σχέση με το γαστρεντερικό σωλήνα. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι ο αριθμός των επιθεμάτων αυξήθηκε από κατά μέσο όρο 59 σε έμβρυα τρίτου τριμήνου σε 239 κατά μέσο όρο σε εφήβους στα στάδια της εφηβείας. Τα αυτοκόλλητα αυξήθηκαν επίσης σε μέγεθος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Για τους ενήλικες, ο αριθμός των επιθεμάτων μειώνεται με την ηλικία που αρχίζει στη δεκαετία του '30.

Τα επιθέματα του Peyer βρίσκονται στον βλεννογόνο της εντερικής επένδυσης και επεκτείνονται στον υποβλεννογόνο. Ο υποβλεννογόνος είναι ένα λεπτό στρώμα ιστού που συνδέει τον βλεννογόνο με το παχύ σωληνοειδές στρώμα μυών των εντέρων. Τα επιθέματα του Peyer δημιουργούν μια ελαφρά στρογγύλευση στην επιφάνεια της επένδυσης του βλεννογόνου, η οποία εκτείνεται στον εντερικό αυλό. Ο αυλός είναι ο "άδειος" χώρος στο εσωτερικό του γαστρεντερικού σωλήνα, μέσω του οποίου περνάει η απορροφούμενη ύλη. Μέσα από το έμπλαστρο υπάρχει μια συστάδα λεμφαδένων, γεμάτη με λευκά αιμοσφαίρια, ειδικά αυτά που είναι γνωστά ως Β λεμφοκύτταρα ή Β κύτταρα. Η επένδυση της θολωτής επιφάνειας του έμπλαστρου στον εντερικό αυλό είναι το επιθήλιο - ένα στρώμα κυττάρων που σχηματίζουν μια μεμβράνη πάνω από πολλά όργανα και άλλες δομές στα σώματα των ζώων. Το δέρμα είναι ένα είδος επιθηλίου που ονομάζεται επιδερμίδα.

Η περιοχή περιγράμματος και επιφανείας της βούρτσας

Τα περισσότερα από τα κύτταρα που καλύπτουν το λεπτό έντερο, τα οποία ονομάζονται εντεροκύτταρα, έχουν πολύ διαφορετικές μορφολογίες σε σύγκριση με τα επιθηλιακά κύτταρα στα επιθέματα του Peyer. Στο ανθρώπινο σώμα, το λεπτό έντερο περιτυλίγεται γύρω από τον εαυτό του και μερικά εσωτερικά όργανα τόσο πολύ ώστε εάν το έπρεπε να το ισιώσει, θα μετράνε περίπου 20 πόδια σε μήκος. Εάν η κοιλιακή επιφάνεια (ο αυλός είναι το εσωτερικό του σωλήνα, κατά μήκος του οποίου περνάει το χωνευμένο υλικό τροφής) ήταν τόσο ομαλό όσο ένας μεταλλικός σωλήνας, το εμβαδόν της επιφάνειας του θα μέτρησε περίπου 5 τετραγωνικά πόδια, αν εξαντληθεί. Τα εντεροκύτταρα του λεπτού εντέρου έχουν όμως ένα μοναδικό χαρακτηριστικό. Η επιφάνεια του λεπτού εντέρου μετράει περίπου 2.700 τετραγωνικά πόδια, η οποία είναι περίπου το μέγεθος ενός γηπέδου τένις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλές περιοχές επιφάνειας έχουν σπαρθεί σε ένα μικρό χώρο.

Η πέψη δεν συμβαίνει μόνο στο στομάχι. Πολλά από τα μικρά μόρια από τα τρόφιμα συνεχίζουν να υποβάλλονται σε πέψη με ένζυμα καθώς περνούν από το λεπτό έντερο και αυτό απαιτεί πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια απ 'ότι θα μπορούσε να χωρέσει στο έντερο εάν ήταν μια ευθεία διαδρομή από το στομάχι στο λεπτό έντερο ή ακόμα και αν ακολουθούσε το σπειροειδές μονοπάτι αλλά η επένδυση ήταν ομαλή. Η επένδυση του βλεννογόνου του λεπτού εντέρου τσαλακώνεται σε όλη την κοιλότητα, που είναι αμέτρητες προεξοχές στο χώρο του αυλού. Παρέχουν μια αυξημένη επιφάνεια για ενζυματική πέψη μικρών μορίων όπως αμινοξέα, μονοσακχαρίτες και λιπίδια. Υπάρχει ένα άλλο χαρακτηριστικό της εντερικής επένδυσης που αυξάνει την επιφάνεια για πεπτικούς σκοπούς. Τα εντεροκύτταρα στο βλεννογόνο επιθήλιο έχουν μια μοναδική δομή στην επιφάνεια των κυττάρων τους που βλέπουν προς τον αυλό. Παρόμοια με τα βλεφαρίσματα του ίδιου του βλεννογόνου, τα κύτταρα έχουν μικροοπίδια, τα οποία, όπως υποδηλώνει η λέξη, είναι μικροσκοπικές, πυκνά συσκευασμένες προεξοχές που εκτείνονται εντός του κοιλιακού χώρου από τις μεμβράνες πλάσματος. Όταν μεγεθύνεται, τα microvilli μοιάζουν με τις τρίχες μιας βούρτσας. ως αποτέλεσμα, το μήκος των microvilli, που περιλαμβάνει πλήθη επιθηλιακών κυττάρων, ονομάζεται σύνορο βουρτσών.

Κηλίδες Peyers και Microfold Cells

Το περιθώριο της βούρτσας διακόπτεται εν μέρει όπου συναντά τα μπαλώματα του Peyer. Το επιθηλιακό επιφανείας των επιθέματος Peyer είναι επικαλυμμένο με εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται κύτταρα Μ. Είναι επίσης γνωστά ως μικροδιαμορφωμένα κύτταρα. Τα κύτταρα Μ είναι πολύ ομαλά σε σύγκριση με τα εντεροκύτταρα. Έχουν microvilli, αλλά οι προβολές είναι μικρότερες και κατανέμονται αραιά κατά μήκος της κοιλιακής επιφάνειας του κυττάρου. Από κάθε πλευρά κάθε Μ κυττάρου είναι ένα βαθύ πηγάδι που ονομάζεται κρύπτη, και κάτω από κάθε κύτταρο είναι ένας μεγάλος θύλακας που περιέχει μερικούς διαφορετικούς τύπους ανοσοκυττάρων. Αυτά περιλαμβάνουν τα Β κύτταρα και τα Τ κύτταρα, τα οποία είναι διαφορετικά είδη λεμφοκυττάρων ή λευκά αιμοσφαίρια. Τα λευκά αιμοσφαίρια αποτελούν σημαντικό τμήμα του ανοσοποιητικού συστήματος. Υπάρχουν επίσης κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνο στον θύλακα κάτω από κάθε κύτταρο Μ. Ένα κύτταρο που παρουσιάζει αντιγόνο είναι μια κατηγορία κυττάρων που λειτουργεί σαν ένας ρόλος σε ένα παιχνίδι: Μπορεί να εκτελεστεί από έναν αριθμό διαφορετικών κυττάρων στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ένα είδος ανοσοκυττάρου που παίζει το ρόλο του κυττάρου παρουσίασης αντιγόνου και μπορεί να βρεθεί κάτω από την επιφάνεια ενός κυττάρου Μ είναι το δενδριτικό κύτταρο. Τα δενδριτικά κύτταρα έχουν πολλαπλές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της καταστροφής των παθογόνων με μια διαδικασία που ονομάζεται φαγοκυττάρωση. Αυτό συνεπάγεται τη σύλληψη του παθογόνου παράγοντα και τη διάσπασή του στα μέρη του.

Μ κύτταρα διευκολύνουν μια προσαρμοστική ανοσοαπόκριση

Τα αντιγόνα είναι μόρια που μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο σώμα και να ενεργοποιήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα για να προκαλέσουν αντίδραση. Ονομάζονται συνήθως παθογόνα μέχρις ότου πυροδοτήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα και μια προστατευτική απόκριση, οπότε κερδίζουν τα αντιγόνα του ονόματος. Τα κύτταρα M είναι εξειδικευμένα για την ανίχνευση αντιγόνων στο λεπτό έντερο. Τα περισσότερα ανοσιακά κύτταρα που λειτουργούν για την ανίχνευση αντιγόνων αναζητούν μόρια ή κύτταρα "μη αυτο", τα οποία είναι παθογόνα που δεν ανήκουν στο σώμα. Τα κύτταρα Μ δεν μπορούν να λειτουργήσουν αντιδρώντας σε μη αυτοαντιγόνα που συναντούν με τον τρόπο που κάνουν τα άλλα κύτταρα ανιχνευτών, καθώς τα κύτταρα Μ αντιμετωπίζουν καθημερινά τόσο πολύ μη αφομοιώσιμο τροφικό υλικό στο λεπτό έντερο. Είναι εξειδικευμένες αντ 'αυτού να αντιδρούν μόνο σε μολυσματικούς παράγοντες, όπως βακτηρίδια και ιούς, καθώς και σε τοξίνες.

Όταν ένα κύτταρο Μ αντιλαμβάνεται ένα αντιγόνο, χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται ενδοκυττάρωση για να καταπιεί τον απειλητικό παράγοντα και να τον μεταφέρει διαμέσου της μεμβράνης του πλάσματος στην τσέπη του βλεννογόνου όπου περιμένουν τα ανοσιακά κύτταρα. Παρουσιάζει το αντιγόνο στα Β κύτταρα και στα δενδριτικά κύτταρα. Αυτό συμβαίνει όταν αναλάβουν το ρόλο των κυττάρων παρουσίασης αντιγόνου, λαμβάνοντας τα σχετικά τεμάχια του θραυσμένου αντιγόνου και παρουσιάζοντάς τα στα Τ κύτταρα και τα Β κύτταρα. Τόσο τα Β κύτταρα όσο και τα Τ κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιήσουν το θραύσμα από το αντιγόνο για να δημιουργήσουν ένα ειδικό αντίσωμα με έναν υποδοχέα που συνδέεται τέλεια με το αντιγόνο. Μπορεί επίσης να συνδεθεί με άλλα, όμοια αντιγόνα στο σώμα. Τα Β κύτταρα και τα Τ κύτταρα απελευθερώνουν έναν αριθμό αντισωμάτων με αυτόν τον υποδοχέα μέσα στον εντερικό αυλό. Στη συνέχεια τα αντισώματα εντοπίζουν όλο το αντιγόνο αυτού του τύπου που μπορούν να βρουν, να δεσμευτούν σε αυτά και να τα χρησιμοποιήσουν καταστρέφοντάς τους χρησιμοποιώντας φαγοκυττάρωση. Αυτό συμβαίνει συνήθως χωρίς το ανθρώπινο ή άλλο ζώο να έχει συμπτώματα ή σημεία ασθένειας.