Funkce Peyerových záplat

Peyerovy náplasti jsou oválné oblasti zesílené tkáně, které jsou zapuštěny do sliznice vylučující sliznici tenkého střeva lidí a jiných zvířat. Poprvé je pozoroval jejich jmenovec Johann Peyer v roce 1677. Ačkoli je dokázal pozorovat pomocí technologie, kterou měl k dispozici před stovkami let, je o nich známo obtížně vizualizovatelné kvůli povaze jejich tkáňové struktury a tomu, jak se zdá, že splývají s okolím střevní výstelka. Většinou se koncentrují v ileu, které je u lidí poslední částí tenkého střeva před začátkem tlustého střeva. Přestože jsou Peyerovy náplasti funkcí, kterou lze nalézt pouze v zažívacím traktu, jejich primární funkcí je fungovat jako součást imunitního systému. Náplasti sestávají z lymfoidní tkáně; to částečně znamená, že jsou plné bílých krvinek, které hledají patogeny, které by mohly být smíchány s trávenou potravou procházející střevem.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Peyerovy náplasti jsou kulaté, zesílené oblasti tkáně umístěné na sliznici střevní výstelky. Uvnitř náplasti je shluk lymfatických uzlin naplněných bílými krvinkami. Povrchový epitel Peyerových náplastí je překryt speciálními buňkami zvanými M buňky. Morfologie náplastí jim umožňuje používat jakýsi izolovaný imunitní systém k identifikaci a cílení patogenů bez nich zahrnující plnou imunitní odpověď těla na každé cizí tělo, které prochází střevem, včetně potravy částice.

Imunitní systém je přítomen a aktivní v celém těle, i když má různé formy v různých orgánech. Má tři hlavní role:

• Zbavte se mrtvých buněk.
  
• Zničte buňky, které se vymkly kontrole, než se stanou rakovinovými.
  
• Chraňte tělo před patogeny, jako jsou infekční agens a toxiny.

Gastrointestinální trakt je vystaven obzvláště vysokému počtu patogenů, které vstupují do těla ukládáním do potravin a tekutin. Proto je důležité, aby imunitní systém měl způsob, jak identifikovat a cílit na mikroorganismy a další toxiny, které se dostanou do střeva. Problém je v tom, že pokud měl adaptivní imunitní systém stejnou přítomnost ve sliznici tenkého střeva dělá v krevním řečišti a některých dalších tkáních, zacházelo by s každou částicí jídla jako s cizím tělesem a ohrožení. Tělo by bylo v neustálém stavu zánětu a nemoci kvůli imunitní odpovědi a bylo by nemožné jíst jídlo nebo přijímat živiny a hydrataci. Peyerovy opravy nabízejí řešení tohoto problému.

Peyerovy náplasti jsou složeny z lymfoidní tkáně, včetně lymfatických uzlin. Jejich složení je podobné tkáni ve slezině a v jiných částech těla, které se účastní lymfatického systému. Lymfatická tkáň obsahuje velké množství bílých krvinek. Tento druh tkáně je velmi zapojen do imunitního systému. Membrány vylučující hlen v těle jsou často součástí primární obrany proti patogenům. Vrozený imunitní systém zahrnuje fyzické bariéry, považované za primární obranu, které fungují jako první blokáda k zabránění nebo odstranění patogenů. Například slizniční nosní dírka zachycuje alergeny a infekční mikroby, než mohou získat další vstup do těla. Lymfatická tkáň převládá v slizničních oblastech a podporuje jejich imunitní reakce na cizí tělesa se sekundární odpovědí nazývanou adaptivní imunitní systém. Sítě lymfoidních náplastí ve slizniční tkáni jsou známé jako lymfoidní tkáně spojené se sliznicí nebo MALT. Poskytují nejrychlejší a nejpřesnější adaptivní reakci na patogeny.

Stejně jako výstelka nosních dírek je výstelka gastrointestinálního traktu slizniční membrána, která má časný kontakt s cizími tělesy. Jídlo, pití, částice ve vzduchu a další látky vstupují do těla přímo ústy. Peyerovy náplasti jsou součástí sítě lymfoidní tkáně umístěné v tenkém střevě spolu s dalšími lymfoidními uzlinami, které jsou rozptýleny po celém ileu, jejunu a dvanáctníku. Tyto uzliny jsou podobné v buněčné morfologii jako Peyerovy náplasti, ale jsou podstatně menší. Tato síť střevní tkáně je typem MALT a je také známá konkrétněji jako lymfoidní tkáně spojené se střevem nebo GALT. Morfologie náplastí (jejich tvar a struktura) jim umožňuje použít k identifikaci a cílení jakýsi izolovaný imunitní systém patogeny, aniž by došlo k plné imunitní odpovědi těla na každé cizí tělo, které prochází střevem, včetně potravy částice.

V průměru má každý dospělý 30 až 40 Peyerových náplastí v orgánech tenkého střeva. Jsou většinou v ileu, některé v přilehlém jejunu a některé sahají až k dvanáctníku. Výzkum ukázal, že počet Peyerových náplastí přítomných ve střevech významně klesá poté, co lidé stárnou kolem svých 20 let. Aby vědci zjistili, kolik Peyerových náplastí mají lidé, když se narodí a jak rostou, provedli biopsie tenkého střeva u kojenců a dětí různého věku, kteří náhle zemřeli na příčiny nesouvisející s gastrointestinálním traktem trakt. Výsledky odhalily, že počet náplastí se zvýšil z průměrně 59 u plodů ve třetím trimestru na průměrně 239 u dospívajících v období puberty. Během této doby došlo také ke zvětšení velikosti oprav. U dospělých počet náplastí klesá s věkem začínajícím ve 30. letech.

Peyerovy náplasti jsou umístěny na sliznici střevní výstelky a zasahují do submukózy. Submukóza je tenká vrstva tkáně, která spojuje sliznici s tlustou tubulární svalovou vrstvou střev. Peyerovy náplasti vytvářejí mírné zaoblení na povrchu slizniční výstelky, která sahá až do lumen střeva. Lumen je „prázdný“ prostor uvnitř gastrointestinální trubice, kterým prochází přijímaná hmota. Uvnitř náplasti je shluk lymfatických uzlin naplněných bílými krvinkami, zejména těmi, které jsou známé jako B lymfocyty nebo B buňky. Podšívkou klenutého povrchu náplasti ve střevním lumenu je epitel - vrstva buněk, které tvoří membránu nad mnoha orgány a dalšími strukturami v tělech zvířat. Kůže je druh epitelu zvaného epidermis.

Většina buněk lemujících tenké střevo, které se nazývají enterocyty, má velmi odlišné morfologie ve srovnání s epiteliálními buňkami na Peyerových náplastích. V lidském těle je tenké střevo ovinuto kolem sebe a některých vnitřních orgánů natolik, že pokud byste jej narovnali, měřilo by to asi 20 stop na délku. Pokud lumenální povrch (lumen je uvnitř trubice, podél které prochází trávená potrava), byl hladký jako kovová trubka, jeho povrch by měřil pouze přibližně 5 čtverečních stop, kdyby byl zploštělý ven. Enterocyty tenkého střeva však mají jedinečnou vlastnost. Povrch tenkého střeva ve skutečnosti měří asi 2700 čtverečních stop, což je přibližně velikost tenisového kurtu. Důvodem je to, že velká část povrchu byla zmenšena do malého prostoru.

Trávení neprobíhá jen v žaludku. Mnoho malých molekul z potravy se i nadále tráví enzymy, když procházejí tenkým střevem, což vyžaduje mnohem větší plochu než by se vešly do střeva, pokud by šlo o přímou cestu ze žaludku do tenkého střeva, nebo i kdyby sledovalo vinutou cestu, ale podšívka byla hladký. Sliznicová výstelka tenkého střeva je zvlněná skrz klky, které jsou nespočetnými výstupky do lumenálního prostoru. Poskytují zvětšený povrch pro enzymatické trávení malých molekul, jako jsou aminokyseliny, monosacharidy a lipidy. Existuje další vlastnost střevní výstelky, která zvětšuje povrch pro trávicí účely. Enterocyty v slizničním epitelu mají jedinečnou strukturu na povrchu svých buněk, které směřují k lumenu. Podobně jako samotné klky sliznice mají buňky mikroklky, což, jak toto slovo napovídá, jsou mikroskopické, hustě promítnuté výběžky zasahující do lumenálního prostoru z plazmatických membrán. Po zvětšení vypadají mikroklky podobně jako štětiny štětce; v důsledku toho se délka mikroklků, zahrnující množství epitelových buněk, nazývá hraniční štětec.

Okraj štětce je částečně přerušen tam, kde se setkává s Peyerovými záplatami. Povrchový epitel Peyerových náplastí je překryt speciálními buňkami zvanými M buňky. Oni jsou také známí jako mikrofold buňky. M buňky jsou ve srovnání s enterocyty velmi hladké; mají mikroklky, ale projekce jsou kratší a jsou rozptýleny řídce po lumenálním povrchu buňky. Na obou stranách každé M buňky je hluboká studna zvaná krypta a pod každou buňkou je velká kapsa obsahující několik různých typů imunitních buněk. Patří mezi ně B buňky a T buňky, což jsou různé druhy lymfocytů nebo bílé krvinky. Bílé krvinky jsou hlavní součástí imunitního systému. V kapse pod každou M buňkou jsou také buňky prezentující antigen. Buňka prezentující antigen je kategorie buněk, která funguje jako role ve hře: Může být prováděna řadou různých buněk v imunitním systému. Jedním druhem imunitní buňky, která hraje roli buňky prezentující antigen a lze ji najít pod povrchem M buňky, je dendritická buňka. Dendritické buňky mají více funkcí, včetně ničení patogenů procesem zvaným fagocytóza. To zahrnuje pohlcení patogenu a jeho rozdělení na jednotlivé části.

Antigeny jsou molekuly, které mohou potenciálně poškodit tělo a aktivovat imunitní systém k zahájení reakce. Obvykle se jim říká patogeny, dokud nespustí imunitní systém a ochrannou reakci, kdy získají název antigeny. M buňky se specializují na detekci antigenů v tenkém střevě. Většina imunitních buněk, které pracují na detekci antigenů, hledá molekuly nebo buňky „jiných než já“, které jsou patogeny, které do těla nepatří. M buňky nemohou fungovat tak, že reagují na jiné než vlastní antigeny, se kterými se setkávají, jako jiné detekční buňky protože M buňky se každý den setkávají s tolika nestravitelným potravinovým materiálem v tenkém střevě. Místo toho se specializují na reakci pouze na infekční agens, jako jsou bakterie a viry, a také na toxiny.

Když se M buňka setká s antigenem, využívá proces zvaný endocytóza k pohlcení ohrožujících a transportovat jej přes plazmatickou membránu do kapsy na sliznici, kde jsou imunitní buňky čekání. Prezentuje antigen B buňkám a dendritickým buňkám. To je, když převezmou roli buněk prezentujících antigen tím, že pojmou příslušné části rozloženého antigenu a prezentují jej T buňkám a B buňkám. B buňky i T buňky mohou použít fragment z antigenu k vytvoření specifické protilátky s receptorem, který se dokonale váže na antigen. Může se také vázat na jiné, identické antigeny v těle. B buňky a T buňky uvolňují s tímto receptorem řadu protilátek do střevního lumenu. Protilátky poté vystopují veškerý antigen tohoto typu, který mohou najít, vázat se na ně a pomocí fagocytózy je zničit. K tomu obvykle dochází, aniž by člověk nebo jiné zvíře mělo jakékoli příznaky nebo příznaky nemoci.