Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Et isoleret immunsystem
- Lymfoide vævsnetværk
- Strukturen og antallet af Peyers-lapper
- Børstekanten og overfladearealet
- Peyers-patches og mikrofoldige celler
- M-celler letter en adaptiv immunrespons
Peyer's plaster er ovale formede områder med fortykket væv, der er indlejret i slimudskillelsesforingen i tyndtarmen hos mennesker og andre dyr. De blev først observeret af deres navnebror, Johann Peyer, i 1677. Selvom han var i stand til at observere dem ved hjælp af den teknologi, der var til rådighed for ham for hundreder af år siden, er det kendt at de er vanskelige at visualisere på grund af arten af deres vævsstruktur og hvordan de ser ud til at blandes ind i det omgivende tarmfor. De koncentreres for det meste i ileum, som er den sidste del af tyndtarmen hos mennesker, før tyndtarmen begynder. Selvom Peyer's plaster er en funktion, der kun findes i mave-tarmkanalen, er deres primære funktion at fungere som en del af immunsystemet. Lapperne består af lymfoidvæv; dette betyder delvis, at de er fulde af hvide blodlegemer, der er på udkig efter patogener, der muligvis kan blandes med den fordøjede mad, der passerer gennem tarmen.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Peyer's plaster er runde, fortykkede områder med væv, der er placeret i slimhindens slimhinde. Inde i plasteret er en klynge af lymfeknuder fyldt med hvide blodlegemer. Overfladenepitel af Peyer's plaster er overlagt med specialiserede celler kaldet M-celler. Lappernes morfologi giver dem mulighed for at bruge en slags isoleret immunsystem til at identificere og målrette patogener uden at involvere kroppens fulde immunrespons på ethvert fremmedlegeme, der passerer gennem tarmen, inklusive madpartikler.
Et isoleret immunsystem
Immunsystemet er til stede og aktiv i hele kroppen, selvom det antager forskellige former i forskellige organer. Det har tre primære roller:
Mavetarmkanalen udsættes for et særligt stort antal patogener, der får adgang til kroppen ved at stuve væk i fødevarer og væsker. Derfor er det vigtigt for immunsystemet at have en måde at identificere og målrette mikroorganismer og andre toksiner, der kommer ind i tarmen. Problemet er, at hvis det adaptive immunsystem havde så meget en tilstedeværelse i slimhindens foring, som det gør i blodbanen og visse andre væv, ville det behandle enhver madpartikel som et fremmedlegeme og en trussel. Kroppen vil være i en konstant tilstand af betændelse og sygdom på grund af immunresponsen, og det ville være umuligt at spise mad eller modtage næringsstoffer og hydrering. Peyers patches tilbyder en løsning på dette problem.
Lymfoide vævsnetværk
Peyers plaster består af lymfoide væv, inklusive lymfeknuder. Deres sammensætning ligner vævet i milten og i andre dele af kroppen, der er involveret i lymfesystemet. Lymfoidvæv indeholder et stort antal hvide blodlegemer. Denne slags væv er meget involveret i immunsystemet. Slimudskillelsesmembraner i kroppen er ofte en del af det primære forsvar mod patogener. Det medfødte immunsystem involverer fysiske barrierer, der betragtes som primære forsvar, der fungerer som den første blokade for at holde ude eller fjerne patogener. F.eks. Fanger slimhindeforingen af næseborene allergener og infektiøse mikrober, før de kan få yderligere indtræden i kroppen. Lymfoidvæv er udbredt i slimhindearealer og understøtter deres immunrespons på fremmedlegemer med en sekundær respons kaldet det adaptive immunsystem. Netværkene af lymfoide plaster i slimhindevæv er kendt som mucosa-associeret lymfoide væv eller MALT. De giver den hurtigste og mest præcise adaptive reaktion på patogener.
Ligesom foringen af næseborene er foringen i mave-tarmkanalen en slimhinde, der har tidlig kontakt med fremmedlegemer. Mad, drikke, partikler i luften og andet stof kommer ind i kroppen direkte gennem munden. Peyer's plaster er en del af netværket af lymfoide væv placeret i tyndtarmen sammen med yderligere lymfoide knuder, der er spredt over ileum, jejunum og tolvfingertarmen. Disse knuder ligner i cellulær morfologi som Peyer's plaster, men de er markant mindre. Dette tarmvævnetværk er en type MALT og er også kendt mere specifikt som tarmassocierede lymfoide væv eller GALT. Lappernes morfologi (deres form og struktur) gør det muligt for dem at bruge en slags isoleret immunsystem til at identificere og målrette patogener uden at involvere kroppens fulde immunrespons på ethvert fremmedlegeme, der passerer gennem tarmen, inklusive madpartikler.
Strukturen og antallet af Peyers-lapper
I gennemsnit har hver voksen 30 til 40 Peyer-plaster i tyndtarmsorganerne. De er for det meste i ileum, med nogle i den tilstødende jejunum og nogle få strækker sig så langt som tolvfingertarmen. Undersøgelser har vist, at antallet af Peyer-plaster, der findes i tarmen, falder markant efter, at mennesker er ældre forbi slutningen af 20'erne. For at finde ud af, hvor mange Peyer-pletter mennesker har, når de fødes, og når de vokser, udførte forskere biopsier af tyndtarmen hos spædbørn og børn i forskellige aldre, der pludselig var død af årsager, der ikke var forbundet med mave-tarmkanalen. Resultaterne afslørede, at antallet af plaster steg fra gennemsnit 59 i tredje trimesterfostre til et gennemsnit på 239 hos unge i pubertetsstadier. Plasterne steg også i størrelse i løbet af denne periode. For voksne falder antallet af plaster med alderen, der begynder i 30'erne.
Peyers plaster er placeret i slimhinden i tarmforingen, og de strækker sig ind i submucosa. Submucosa er et tyndt lag væv, der forbinder slimhinden med det tykke, rørformede muskelag i tarmen. Peyers plaster skaber en svag afrunding i slimhindeforets overflade, der strækker sig ind i tarmlumumenet. Lumen er det “tomme” rum inde i mave-tarmrøret, gennem hvilket indtaget stof passerer. Inde i plasteret er en klynge af lymfeknuder, fyldt med hvide blodlegemer, især dem, der er kendt som B-lymfocytter eller B-celler. Foringen af den kuppelformede overflade af plasteret i tarmlumumenet er epitelet - et lag celler, der danner en membran over mange organer og andre strukturer i dyrene. Hud er en slags epitel kaldet epidermis.
Børstekanten og overfladearealet
De fleste af cellerne for tyndtarmen, der kaldes enterocytter, har meget forskellige morfologier sammenlignet med epitelcellerne på Peyers plaster. I den menneskelige krop er tyndtarmen sløjfer omkring sig selv og nogle indre organer så meget, at hvis du skulle rette den ud, ville den måle cirka 20 meter i længden. Hvis lumenoverfladen (lumen er det indre af røret, langs hvilket fordøjet fødevare passerer) var så glat som et metalrør, ville dens overfladeareal kun måle cirka 5 kvadratfod, hvis det fladt ud. Enterocytterne i tyndtarmen har imidlertid en unik egenskab. Overfladen af tyndtarmen måler faktisk ca. 2.700 kvadratfod, hvilket er omtrent på størrelse med en tennisbane. Dette skyldes, at en masse overfladeareal er blevet gennembrudt i et lille rum.
Fordøjelse sker ikke kun i maven. Mange af de små molekyler fra fødevarer fordøjes fortsat med enzymer, når de passerer gennem tyndtarmen, og dette kræver langt mere overfladeareal end der kunne passe i tarmen, hvis det var en lige sti fra maven til tyndtarmen, eller endda hvis den fulgte den opviklede sti, men foringen var glat. Slimhindeforingen i tyndtarmen rippes gennem med villi, som er utallige fremspring i det lumenale rum. De giver et forøget overfladeareal til enzymatisk fordøjelse af små molekyler såsom aminosyrer, monosaccharider og lipider. Der er et andet træk ved tarmforingen, der øger overfladearealet til fordøjelsesformål. Enterocytterne i slimhindepitelet har en unik struktur på overfladen af deres celler, der vender mod lumen. I lighed med villi i selve slimhinden har cellerne mikrovilli, som som ordet antyder, er mikroskopiske, tætpakkede fremspring, der strækker sig ind i det lumenale rum fra plasmamembranerne. Når mikrovillien forstørres, ligner den børstehårbørsten; som et resultat kaldes længden af mikrovilli, der omfatter mange epitelceller, børstegrænsen.
Peyers-patches og mikrofoldige celler
Børstekanten er delvist afbrudt, hvor den møder Peyers patches. Overfladenepitel af Peyer's plaster er overlagt med specialiserede celler kaldet M-celler. De er også kendt som mikrofoldceller. M-celler er meget glatte sammenlignet med enterocytter; de har mikrovilli, men fremspringene er kortere og er spredt tyndt over den lumenale overflade af cellen. På hver side af hver M-celle findes en dyb brønd, der kaldes en krypt, og under hver celle er en stor lomme, der indeholder et par forskellige typer immunceller. Disse inkluderer B-celler og T-celler, der er forskellige slags lymfocytter eller hvide blodlegemer. Hvide blodlegemer er en vigtig del af immunsystemet. Der er også antigenpræsenterende celler i lommen under hver M-celle. En antigenpræsenterende celle er en kategori af celle, der fungerer som en rolle i et teaterstykke: Den kan udføres af et antal forskellige celler i immunsystemet. En slags immuncelle, der spiller rollen som antigenpræsenterende celle og kan findes under overfladen af en M-celle, er den dendritiske celle. Dendritiske celler har flere funktioner, herunder ødelægge patogener ved en proces kaldet fagocytose. Dette indebærer, at patogen opbrydes og nedbrydes i dets dele.
M-celler letter en adaptiv immunrespons
Antigener er molekyler, der potentielt kan forårsage skade på kroppen og aktivere immunsystemet for at starte en reaktion. De kaldes typisk patogener, indtil de har udløst immunsystemet og en beskyttende reaktion, på hvilket tidspunkt de tjener navnet antigener. M-celler er specialiserede til at detektere antigener i tyndtarmen. De fleste immunceller, der arbejder for at påvise antigener, ser efter “ikke-selv” molekyler eller celler, som er patogener, der ikke hører hjemme i kroppen. M-celler kan ikke arbejde ved at reagere på nogen ikke-selvantigen, de støder på, som andre detektorceller gør, da M-celler støder på så meget ikke-selvfordøjet madmateriale i tyndtarmen hver dag. De er i stedet specialiserede til kun at reagere på infektiøse stoffer, såsom bakterier og vira, samt toksiner.
Når en M-celle støder på et antigen, bruger den en proces, der kaldes endocytose, til at opsuge det truende middel og transportere det over plasmamembranen til lommen i slimhinden, hvor immuncellerne venter. Det præsenterer antigenet til B-cellerne og dendritiske celler. Dette er, når de påtager sig rollen som antigenpræsenterende celler ved at optage relevante stykker af det neddelte antigen og præsentere det for T-cellerne og B-cellerne. Både B-celler og T-celler kan bruge fragmentet fra antigenet til at opbygge et specifikt antistof med en receptor, der binder perfekt til antigenet. Det kan også binde til andre, identiske antigener i kroppen. B-cellerne og T-celler frigiver et antal antistoffer med denne receptor i tarmlumumenet. Antistofferne sporer derefter alt antigenet af denne type, som de kan finde, binder til dem og brug ødelægger dem ved hjælp af fagocytose. Dette sker normalt uden at det menneskelige eller andet dyr har symptomer eller tegn på sygdom.