Peyeri plaastrite funktsioon

Peyeri laigud on paksenenud koe ovaalse kujuga alad, mis on kinnitatud inimeste ja teiste loomade peensoole lima sekreteerivasse vooderdisse. Esmakordselt täheldas neid nimekaim Johann Peyer 1677. aastal. Ehkki ta suutis neid sadu aastaid tagasi kättesaadava tehnoloogia abil jälgida, on nad teada nende koe struktuuri olemuse ja selle ümbritseva sulandumise tõttu on neid raske visualiseerida soolevooder. Need on enamasti koondunud iileumisse, mis on inimeste peensoole viimane osa enne jämesoole algust. Kuigi Peyeri plaastrid on funktsioon, mida leidub ainult seedetraktis, on nende peamine ülesanne toimida immuunsüsteemi osana. Plaastrid koosnevad lümfoidkoest; see tähendab osaliselt, et need on täis valgeid vereliblesid, mis otsivad patogeene, mis võivad olla segatud soolestikku läbiva seeditud toiduga.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Peyeri laigud on ümmargused paksenenud koepiirkonnad, mis asuvad soolevoodri limaskestal. Plaastri sees on valgete verelibledega täidetud lümfisõlmede kobar. Peyeri plaastrite pinnaepiteel on kaetud spetsiaalsete rakkudega, mida nimetatakse M-rakkudeks. Plaastrite morfoloogia võimaldab neil patogeenide tuvastamiseks ja sihtimiseks kasutada isoleeritud immuunsüsteemi kaasates keha täieliku immuunvastuse igale soolestikku läbivale võõrkehale, sealhulgas toidule osakesed.

Immuunsüsteem on kogu kehas olemas ja aktiivne, ehkki sellel on erinevates elundites erinev vorm. Sellel on kolm peamist rolli:

• Vabane surnud rakkudest.
  
• Hävitage kontrollimatult kasvavad rakud enne vähiks muutumist.
  
• Kaitske keha patogeenide, näiteks nakkusetekitajate ja toksiinide eest.

Seedetrakt puutub kokku eriti suure hulga patogeenidega, mis pääsevad kehasse toiduainetes ja vedelikes ärahoidmisel. Seetõttu on oluline, et immuunsüsteemil oleks viis mikroorganismide ja muude toksiinide tuvastamiseks ja nende suunamiseks soolestikku. Probleem on selles, et kui adaptiivsel immuunsüsteemil oli peensoole limaskestas sama palju esinemist kui sellel vereringes ja teatud muudes kudedes, raviks see iga toiduosakest võõrkehana ja a oht. Keha oleks immuunvastuse tõttu pidevas põletiku- ja haigusseisundis ning toitu ei oleks võimalik süüa ega toitaineid ja vedelikku saada. Peyeri plaastrid pakuvad sellele probleemile lahendust.

Peyeri plaastrid koosnevad lümfoidkoest, sealhulgas lümfisõlmedest. Nende koostis sarnaneb põrna ja teiste kehaosadega, mis on seotud lümfisüsteemiga. Lümfoidkoes on suur hulk valgeliblesid. Selline kude on immuunsüsteemis väga seotud. Kehas paiknevad lima sekreteerivad membraanid on sageli osa esmasest kaitsest patogeenide vastu. Kaasasündinud immuunsüsteem hõlmab esmaseid kaitsemehhanisme pidavaid füüsilisi tõkkeid, mis toimivad esimese blokaadina patogeenide eemal hoidmiseks või eemaldamiseks. Näiteks püüab ninasõõrmete limaskesta vooder allergeenid ja nakkuslikud mikroobid kinni, enne kui nad saavad kehasse veelgi siseneda. Lümfoidkoe on levinud limaskesta piirkondades ja toetab nende immuunvastust võõrkehadele sekundaarse reaktsiooniga, mida nimetatakse adaptiivseks immuunsüsteemiks. Limaskesta koe lümfoidsete laikude võrke tuntakse limaskestaga seotud lümfoidkoed ehk MALT. Need pakuvad kiireimat ja täpsemat adaptiivset reageerimist patogeenidele.

Nagu ninasõõrmete vooder, on ka seedetrakti vooder limaskest, millel on varakult kokkupuude võõrkehadega. Toit, jook, õhus olevad osakesed ja muud ained satuvad kehasse otse suu kaudu. Peyeri plaastrid on osa peensooles paiknevast lümfoidkoe võrgustikust koos täiendavate lümfoidsete sõlmedega, mis on hajutatud kogu iileumis, tühimikus ja kaksteistsõrmiksooles. Need sõlmed sarnanevad rakumorfoloogias Peyeri plaastritega, kuid on oluliselt väiksemad. See soolekoe võrk on teatud tüüpi MALT ja seda tuntakse ka täpsemalt kui soolega seotud lümfoidkoed ehk GALT. Plaastrite morfoloogia (nende kuju ja struktuur) võimaldab neil identifitseerimiseks ja sihtimiseks kasutada teatud tüüpi isoleeritud immuunsüsteemi patogeene, kaasamata keha täielikku immuunvastust igale soolestikku läbivale võõrkehale, sealhulgas toidule osakesed.

Keskmiselt on igal täiskasvanul peensoole organites 30–40 Peyeri plaastrit. Need asuvad enamasti iileumis, mõned külgnevas tühimikus ja mõned ulatuvad kaksteistsõrmiksoole. Uuringud on näidanud, et soolestikus esinevate Peyeri plaastrite arv langeb märkimisväärselt pärast seda, kui inimesed on vananenud 20ndatest. Et teada saada, kui palju Peyeri plaastreid on inimestel sündides ja nende kasvades, viisid teadlased läbi biopsiad peensooled imikutel ja erineva vanusega lastel, kes olid äkitselt surnud seedetraktiga mitteseotud põhjustel trakti. Tulemused näitasid, et plaastrite arv kasvas keskmiselt 59-lt kolmandal trimestril loodetel puberteedieas noorukite keskmiselt 239-ni. Selle aja jooksul kasvasid ka plaastrid. Täiskasvanutel väheneb plaastrite arv vanusega alates 30ndatest.

Peyeri laigud asuvad soolevoodri limaskestal ja ulatuvad submukoosasse. Submukosa on õhuke koekiht, mis ühendab limaskesta soolte paksu torukujulise lihaskihiga. Peyeri laigud tekitavad limaskesta limaskesta pinnale kerge ümardamise, mis ulatub soole valendikku. Valendik on seedetrakti toru sees olev "tühi" ruum, millest allaneelatud aine läbib. Plaastri sees on lümfisõlmede kobar, mis on täis valgeid vereliblesid, eriti neid, mida tuntakse kui B-lümfotsüüte või B-rakke. Plaastri kuppelpinna vooderdamine soolevalendikus on epiteel - rakukiht, mis moodustab membraani loomade kehas paljude elundite ja muude struktuuride kohal. Nahk on mingi epiteel, mida nimetatakse epidermiks.

Enamikul peensoole vooderdavatest rakkudest, mida nimetatakse enterotsüütideks, on Peyeri plaastritel paiknevate epiteelirakkudega võrreldes väga erinevad morfoloogiad. Inimese kehas on peensool enda ja mõne siseorgani ümber nii palju silmuseid ümbritsetud, et kui peaksite selle sirgeks ajama, oleks selle pikkus umbes 20 jalga. Kui valendikupind (luumen on toru sisekülg, mida mööda läbib seeditud toiduaine) sama sile kui metalltoru, oleks selle pindala ainult lamedana umbes 5 ruutjalga välja. Peensoole enterotsüütidel on siiski ainulaadne omadus. Peensoole pindala on tegelikult umbes 2700 ruutjalga, mis on umbes tenniseväljaku suurus. Selle põhjuseks on asjaolu, et suur pind on väikesesse ruumi puistatud.

Seedimine ei toimu ainult maos. Ensüümid seedivad paljusid toidust saadud väikemolekule peensoolest läbi liikudes ja see nõuab palju suuremat pinda kui sobiks soolestikku, kui see oleks sirge tee maost peensoole või isegi siis, kui see kulgeks keerdunud teed pidi, kuid vooder oleks sile. Peensoole limaskesta vooder on kogu ulatuses lainetatud villidega, mis on valendiku ruumi lugematud väljaulatuvad osad. Need pakuvad suurenenud pindala väikeste molekulide, näiteks aminohapete, monosahhariidide ja lipiidide, ensümaatiliseks seedimiseks. Soolestikul on veel üks omadus, mis suurendab pinda seedimise eesmärgil. Limaskesta epiteeli enterotsüütidel on nende rakkude pinnal unikaalne struktuur, mis on suunatud valendiku poole. Sarnaselt limaskesta enda villidele on rakkudel mikrovillid, mis, nagu sõna ütleb, on mikroskoopilised, tihedalt pakitud väljaulatuvad osad, mis ulatuvad plasmamembraanidest valendiku ruumi. Suurendatuna näevad mikrovillid välja sarnased harja harjastega; selle tulemusena nimetatakse mikrovillide pikkust, mis hõlmab epiteelirakkude paljusust, harja piiriks.

Pintsliäär on osaliselt katkestatud seal, kus see kohtub Peyeri plaastritega. Peyeri plaastrite pinnaepiteel on kaetud spetsiaalsete rakkudega, mida nimetatakse M-rakkudeks. Neid tuntakse ka kui mikrokordseid rakke. M-rakud on enterotsüütidega võrreldes väga siledad; neil on küll mikrovillid, kuid väljaulatuvad osad on lühemad ja jaotuvad hõredalt üle raku valendiku pinna. Mõlemal M-raku mõlemal küljel on sügav kaev, mida nimetatakse krüptiks, ja iga raku all on suur tasku, mis sisaldab mõnda erinevat tüüpi immuunrakke. Nende hulka kuuluvad B-rakud ja T-rakud, mis on erinevat tüüpi lümfotsüüdid või valged verelibled. Valged verelibled on peamine immuunsüsteemi osa. Iga M-raku all asuvas taskus on ka antigeeni esitlevad rakud. Antigeeni esitlev rakk on rakukategooria, mis toimib nagu roll näidendis: seda võivad läbi viia mitmed erinevad immuunsüsteemi rakud. Dendriitrakk on selline immuunrakk, mis mängib antigeeni esitleva raku rolli ja mida võib leida M-raku pinna alt. Dendriitrakkudel on mitu funktsiooni, sealhulgas patogeenide hävitamine protsessiga, mida nimetatakse fagotsütoosiks. See hõlmab patogeeni neelamist ja selle osadeks jaotamist.

Antigeenid on molekulid, mis võivad potentsiaalselt keha kahjustada ja aktiveerida reaktsiooni algatamiseks immuunsüsteemi. Neid nimetatakse tavaliselt patogeenideks, kuni nad on käivitanud immuunsüsteemi ja kaitsva reaktsiooni, misjärel nad saavad antigeenide nime. M-rakud on spetsialiseerunud peensoole antigeenide tuvastamiseks. Enamik antigeenide tuvastamiseks töötavaid immuunrakke otsib mitte-iseenese molekule või rakke, mis on organismi mittekuuluvad patogeenid. M-rakud ei saa töötada reageerides mitte-ise antigeenidele, mida nad kohtavad teiste detektorrakkudega seda teha, kuna M-rakud kohtavad peensooles iga päev nii palju iseenesest seedimata toidumaterjali. Nad on spetsialiseerunud reageerima ainult nakkusetekitajatele, nagu bakterid ja viirused, samuti toksiinidele.

Kui M-rakk kohtub antigeeniga, kasutab ta ähvarduse neelamiseks protsessi, mida nimetatakse endotsütoosiks ja transportige see läbi plasmamembraani limaskesta taskusse, kus asuvad immuunrakud ootab. See annab antigeeni B-rakkudele ja dendriitrakkudele. See on siis, kui nad võtavad endale antigeeni esitlevate rakkude rolli, võttes lagunenud antigeenist asjakohased tükid ja esitades selle T-rakkudele ja B-rakkudele. Nii B-rakud kui ka T-rakud saavad antigeeni fragmenti kasutada spetsiifilise antikeha ehitamiseks retseptoriga, mis seondub antigeeniga ideaalselt. See võib seonduda ka teiste identsete antigeenidega kehas. B-rakud ja T-rakud vabastavad selle retseptoriga soole luumenisse hulga antikehi. Antikehad otsivad seejärel üles kõik seda tüüpi antigeenid, mida nad saavad leida, nendega seonduda ja neid kasutada, hävitades need fagotsütoosi abil. See juhtub tavaliselt ilma, et inimesel või teisel loomal oleks mingeid sümptomeid või haigusnähte.