Die Funktion von Peyer's Patches

Peyer-Pflaster sind ovale verdickte Gewebebereiche, die in die schleimsekretierende Auskleidung des Dünndarms von Menschen und anderen Tieren eingebettet sind. Sie wurden erstmals 1677 von ihrem Namensgeber Johann Peyer beobachtet. Obwohl er sie vor Hunderten von Jahren mit der ihm zur Verfügung stehenden Technologie beobachten konnte, sind sie bekannt dafür, dass sie aufgrund der Beschaffenheit ihrer Gewebestruktur und ihrer scheinbaren Verschmelzung mit der Umgebung schwer zu visualisieren Darmschleimhaut. Sie sind hauptsächlich im Ileum konzentriert, dem letzten Abschnitt des Dünndarms beim Menschen, bevor der Dickdarm beginnt. Obwohl Peyer-Pflaster ein Merkmal sind, das nur im Magen-Darm-Trakt zu finden ist, besteht ihre Hauptfunktion darin, als Teil des Immunsystems zu funktionieren. Die Pflaster bestehen aus lymphoidem Gewebe; Dies bedeutet zum Teil, dass sie voller weißer Blutkörperchen sind, die nach Krankheitserregern Ausschau halten, die mit der verdauten Nahrung vermischt werden könnten, die den Darm passiert.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Peyer-Pflaster sind runde, verdickte Gewebebereiche, die sich in der Schleimhaut der Darmschleimhaut befinden. Im Inneren des Pflasters befindet sich eine Ansammlung von Lymphknoten, die mit weißen Blutkörperchen gefüllt sind. Das Oberflächenepithel der Peyer-Plaques ist mit spezialisierten Zellen, den sogenannten M-Zellen, überlagert. Die Morphologie der Pflaster ermöglicht es ihnen, eine Art isoliertes Immunsystem zu verwenden, um Krankheitserreger zu identifizieren und zu bekämpfen, ohne beinhaltet die vollständige Immunantwort des Körpers auf jeden Fremdkörper, der den Darm passiert, einschließlich Nahrung Partikel.

Das Immunsystem ist im ganzen Körper präsent und aktiv, obwohl es in verschiedenen Organen unterschiedliche Formen annimmt. Es hat drei Hauptrollen:

• Befreien Sie sich von toten Zellen.
  
• Zerstören Sie Zellen, die außer Kontrolle geraten, bevor sie zu Krebs werden.
  
• Schützen Sie den Körper vor Krankheitserregern wie Infektionserregern und Toxinen.

Der Magen-Darm-Trakt ist besonders vielen Krankheitserregern ausgesetzt, die durch Verstauen in Nahrungsmitteln und Flüssigkeiten in den Körper gelangen. Daher ist es für das Immunsystem wichtig, Mikroorganismen und andere Giftstoffe, die in den Darm gelangen, zu identifizieren und gezielt zu bekämpfen. Das Problem ist, dass, wenn das adaptive Immunsystem in der Dünndarmschleimhaut so stark vorhanden wäre, wie es im Blutkreislauf und in bestimmten anderen Geweben, es würde jedes Nahrungspartikel als Fremdkörper behandeln und a Bedrohung. Der Körper würde sich aufgrund der Immunantwort in einem ständigen Entzündungs- und Krankheitszustand befinden, und es wäre unmöglich, Nahrung zu sich zu nehmen oder Nährstoffe und Flüssigkeitszufuhr zu erhalten. Peyers Patches bieten eine Lösung für dieses Problem.

Peyer-Pflaster bestehen aus lymphoidem Gewebe, einschließlich Lymphknoten. Ihre Zusammensetzung ähnelt dem Gewebe in der Milz und in anderen Körperteilen, die am Lymphsystem beteiligt sind. Lymphoides Gewebe enthält eine große Anzahl weißer Blutkörperchen. Diese Art von Gewebe ist sehr am Immunsystem beteiligt. Schleimsekretierende Membranen im Körper sind oft Teil der primären Abwehr von Krankheitserregern. Das angeborene Immunsystem umfasst physische Barrieren, die als primäre Abwehrkräfte angesehen werden und als erste Blockade wirken, um Krankheitserreger fernzuhalten oder zu entfernen. Zum Beispiel fängt die Schleimhaut der Nasenlöcher Allergene und infektiöse Mikroben ein, bevor sie weiter in den Körper eindringen können. Lymphoides Gewebe ist in Schleimhautbereichen weit verbreitet und unterstützt ihre Immunantwort auf Fremdkörper mit einer sekundären Reaktion, die als adaptives Immunsystem bezeichnet wird. Die Netzwerke von lymphoiden Flecken im Schleimhautgewebe sind als Schleimhaut-assoziierte Lymphgewebe oder MALT bekannt. Sie bieten die schnellste und präziseste adaptive Reaktion auf Krankheitserreger.

Wie die Auskleidung der Nasenlöcher ist die Auskleidung des Magen-Darm-Trakts eine Schleimhaut, die frühzeitig mit Fremdkörpern in Kontakt kommt. Nahrung, Getränke, Partikel in der Luft und andere Stoffe gelangen direkt durch den Mund in den Körper. Peyer-Pflaster sind Teil des Netzwerks von Lymphgewebe im Dünndarm, zusammen mit zusätzlichen Lymphknoten, die über das Ileum, Jejunum und Zwölffingerdarm verstreut sind. Diese Knötchen ähneln in der Zellmorphologie den Peyer-Patches, sind jedoch deutlich kleiner. Dieses Darmgewebenetzwerk ist eine Art von MALT und wird auch genauer als das Darm-assoziierte Lymphgewebe oder GALT bezeichnet. Die Morphologie der Pflaster (ihre Form und Struktur) ermöglicht es ihnen, eine Art isoliertes Immunsystem zu verwenden, um zu identifizieren und zu zielen Krankheitserreger, ohne dass die vollständige Immunantwort des Körpers auf jeden Fremdkörper, der den Darm passiert, einschließlich der Nahrung, involviert ist Partikel.

Im Durchschnitt hat jeder Erwachsene 30 bis 40 Peyer-Plaques in den Organen des Dünndarms. Sie befinden sich meist im Ileum, einige im angrenzenden Jejunum und einige reichen bis zum Duodenum. Die Forschung hat gezeigt, dass die Anzahl der im Darm vorhandenen Peyer-Pflaster signifikant abnimmt, nachdem der Mensch über Ende 20 Jahre alt geworden ist. Um herauszufinden, wie viele Peyer-Pflaster Menschen bei ihrer Geburt und während ihres Wachstums haben, führten Wissenschaftler Biopsien der Dünndarm bei Säuglingen und Kindern unterschiedlichen Alters, die plötzlich an Ursachen gestorben waren, die nichts mit dem Magen-Darm-Trakt zu tun hatten Trakt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Anzahl der Pflaster von durchschnittlich 59 bei Föten im dritten Trimester auf durchschnittlich 239 bei Jugendlichen in der Pubertät anstieg. Die Patches nahmen in dieser Zeit auch an Größe zu. Bei Erwachsenen nimmt die Anzahl der Pflaster ab dem 30. Lebensjahr ab.

Peyer-Pflaster befinden sich in der Schleimhaut der Darmschleimhaut und erstrecken sich bis in die Submukosa. Die Submukosa ist eine dünne Gewebeschicht, die die Schleimhaut mit der dicken, röhrenförmigen Muskelschicht des Darms verbindet. Peyer-Pflaster erzeugen eine leichte Abrundung der Schleimhautoberfläche, die bis in das Darmlumen hineinreicht. Das Lumen ist der „leere“ Raum im Inneren des Magen-Darm-Schlauches, durch den aufgenommene Stoffe gelangen. Im Inneren des Pflasters befindet sich eine Ansammlung von Lymphknoten, die mit weißen Blutkörperchen gefüllt sind, insbesondere solchen, die als B-Lymphozyten oder B-Zellen bekannt sind. Die gewölbte Oberfläche des Pflasters im Darmlumen wird vom Epithel ausgekleidet – eine Zellschicht, die eine Membran über vielen Organen und anderen Strukturen im Körper von Tieren bildet. Die Haut ist eine Art Epithel namens Epidermis.

Die meisten Zellen, die den Dünndarm auskleiden, die Enterozyten genannt werden, haben eine ganz andere Morphologie als die Epithelzellen auf den Peyer-Plaques. Im menschlichen Körper ist der Dünndarm so sehr um sich selbst und einige innere Organe geschlungen, dass er, wenn man ihn gerade ausrichten würde, etwa 20 Fuß lang wäre. Wenn die Lumenoberfläche (das Lumen ist das Innere der Röhre, entlang der verdautes Essen passiert) wäre so glatt wie ein Metallrohr, würde seine Oberfläche im abgeflachten Zustand nur etwa 5 Quadratfuß messen aus. Die Enterozyten des Dünndarms haben jedoch eine Besonderheit. Die Oberfläche des Dünndarms misst tatsächlich etwa 2.700 Quadratfuß, was ungefähr der Größe eines Tennisplatzes entspricht. Dies liegt daran, dass viel Oberfläche auf kleinem Raum zusammengepresst wurde.

Die Verdauung findet nicht nur im Magen statt. Viele der kleinen Moleküle aus der Nahrung werden auf ihrem Weg durch den Dünndarm weiterhin von Enzymen verdaut, und dies erfordert viel mehr Oberfläche als könnte in den Darm passen, wenn es ein gerader Weg vom Magen zum Dünndarm wäre, oder sogar wenn er dem gewundenen Weg folgte, aber die Auskleidung wäre glatt. Die Schleimhaut des Dünndarms ist durchgehend mit Zotten gewellt, die unzählige Vorsprünge in den Lumenraum sind. Sie bieten eine vergrößerte Oberfläche für die enzymatische Verdauung kleiner Moleküle wie Aminosäuren, Monosaccharide und Lipide. Es gibt ein weiteres Merkmal der Darmschleimhaut, das die Oberfläche für Verdauungszwecke vergrößert. Die Enterozyten im Schleimhautepithel haben eine einzigartige Struktur auf der zum Lumen gerichteten Oberfläche ihrer Zellen. Ähnlich wie die Zotten der Schleimhaut selbst haben die Zellen Mikrovilli, die, wie das Wort schon sagt, mikroskopische, dicht gepackte Vorsprünge sind, die sich von den Plasmamembranen in den Lumenraum erstrecken. In der Vergrößerung sehen die Mikrovilli ähnlich wie die Borsten einer Bürste aus; Daher wird die Länge der Mikrovilli, die eine Vielzahl von Epithelzellen umfasst, als Bürstensaum bezeichnet.

Der Pinselrand ist dort, wo er auf Peyers Flecken trifft, teilweise unterbrochen. Das Oberflächenepithel der Peyer-Plaques ist mit spezialisierten Zellen, den sogenannten M-Zellen, überlagert. Sie werden auch als Mikrofaltenzellen bezeichnet. M-Zellen sind im Vergleich zu Enterozyten sehr glatt; Sie haben Mikrovilli, aber die Vorsprünge sind kürzer und spärlich über die Lumenoberfläche der Zelle verteilt. Auf beiden Seiten jeder M-Zelle befindet sich eine tiefe Vertiefung, die Krypta genannt wird, und unter jeder Zelle befindet sich eine große Tasche mit einigen verschiedenen Arten von Immunzellen. Dazu gehören B-Zellen und T-Zellen, bei denen es sich um verschiedene Arten von Lymphozyten oder weiße Blutkörperchen handelt. Weiße Blutkörperchen sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems. Es gibt auch Antigen-präsentierende Zellen in der Tasche unter jeder M-Zelle. Eine Antigen-präsentierende Zelle ist eine Kategorie von Zellen, die wie eine Rolle in einem Theaterstück funktioniert: Sie kann von einer Reihe verschiedener Zellen des Immunsystems ausgeführt werden. Eine Art von Immunzelle, die die Rolle einer Antigen-präsentierenden Zelle spielt und sich unter der Oberfläche einer M-Zelle befindet, ist die dendritische Zelle. Dendritische Zellen haben mehrere Funktionen, einschließlich der Zerstörung von Krankheitserregern durch einen Prozess namens Phagozytose. Dabei wird der Erreger verschlungen und in seine Einzelteile zerlegt.

Antigene sind Moleküle, die dem Körper möglicherweise Schaden zufügen und das Immunsystem aktivieren, um eine Reaktion auszulösen. Sie werden typischerweise Krankheitserreger genannt, bis sie das Immunsystem und eine Schutzreaktion ausgelöst haben, woraufhin sie den Namen Antigene erhalten. M-Zellen sind darauf spezialisiert, Antigene im Dünndarm nachzuweisen. Die meisten Immunzellen, die Antigene erkennen, suchen nach „fremden“ Molekülen oder Zellen, bei denen es sich um Krankheitserreger handelt, die nicht in den Körper gehören. M-Zellen können nicht funktionieren, indem sie auf körperfremde Antigene reagieren, auf die sie wie andere Detektorzellen treffen detector tun, da M-Zellen jeden Tag im Dünndarm auf so viel nicht selbstverdautes Nahrungsmaterial treffen. Stattdessen sind sie darauf spezialisiert, nur auf Infektionserreger wie Bakterien und Viren sowie auf Toxine zu reagieren.

Wenn eine M-Zelle auf ein Antigen trifft, verwendet sie einen Prozess namens Endozytose, um das Bedrohliche zu verschlingen Wirkstoff und transportieren ihn über die Plasmamembran in die Tasche der Schleimhaut, wo sich die Immunzellen befinden warten. Es präsentiert das Antigen den B-Zellen und dendritischen Zellen. Dabei übernehmen sie die Rolle von Antigen-präsentierenden Zellen, indem sie relevante Teile des abgebauten Antigens aufnehmen und den T- und B-Zellen präsentieren. Sowohl die B-Zellen als auch die T-Zellen können das Fragment des Antigens verwenden, um einen spezifischen Antikörper mit einem Rezeptor aufzubauen, der perfekt an das Antigen bindet. Es kann auch an andere, identische Antigene im Körper binden. Die B- und T-Zellen setzen mit diesem Rezeptor eine Reihe von Antikörpern in das Darmlumen frei. Die Antikörper spüren dann alle Antigene dieses Typs auf, die sie finden können, binden an sie und zerstören sie mittels Phagozytose. Dies geschieht normalerweise, ohne dass der Mensch oder das andere Tier irgendwelche Symptome oder Anzeichen einer Krankheit hat.