La funzione delle patch di Peyer

I cerotti di Peyer sono aree di forma ovale di tessuto ispessito che sono incorporate nel rivestimento che secerne muco dell'intestino tenue di esseri umani e altri animali. Furono osservati per la prima volta dal loro omonimo, Johann Peyer, nel 1677. Sebbene sia stato in grado di osservarli utilizzando la tecnologia a sua disposizione centinaia di anni fa, è noto che sono... difficili da visualizzare a causa della natura della loro struttura tissutale e di come sembrano fondersi con l'ambiente circostante rivestimento intestinale. Sono per lo più concentrati nell'ileo, che è l'ultima sezione dell'intestino tenue nell'uomo prima che inizi l'intestino crasso. Anche se i cerotti di Peyer sono una caratteristica che può essere trovata solo nel tratto gastrointestinale, la loro funzione primaria è quella di operare come parte del sistema immunitario. I cerotti sono costituiti da tessuto linfoide; questo significa, in parte, che sono pieni di globuli bianchi che sono alla ricerca di agenti patogeni che potrebbero essere mescolati con il cibo digerito che passa attraverso l'intestino.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

Le placche di Peyer sono aree di tessuto rotonde e ispessite situate nella mucosa del rivestimento intestinale. All'interno del cerotto ci sono un gruppo di linfonodi, pieni di globuli bianchi. L'epitelio superficiale delle placche di Peyer è ricoperto da cellule specializzate chiamate cellule M. La morfologia dei cerotti consente loro di utilizzare una sorta di sistema immunitario isolato per identificare e colpire gli agenti patogeni senza coinvolgendo la risposta immunitaria completa del corpo a ogni corpo estraneo che passa attraverso l'intestino, compreso il cibo particelle.

Il sistema immunitario è presente e attivo in tutto il corpo, sebbene assuma forme diverse in organi diversi. Ha tre ruoli principali:

• Sbarazzati delle cellule morte.
  
• Distruggi le cellule che crescono senza controllo prima che diventino cancerose.
  
• Proteggi il corpo da agenti patogeni, come agenti infettivi e tossine.

Il tratto gastrointestinale è esposto a un numero particolarmente elevato di agenti patogeni che entrano nel corpo riponendoli in alimenti e liquidi. Pertanto, è importante che il sistema immunitario abbia un modo per identificare e colpire i microrganismi e altre tossine che si fanno strada nell'intestino. Il problema è che se il sistema immunitario adattativo fosse presente nel rivestimento dell'intestino tenue quanto fa nel flusso sanguigno e in alcuni altri tessuti, tratterebbe ogni particella di cibo come un corpo estraneo e a minaccia. Il corpo sarebbe in uno stato costante di infiammazione e malattia a causa della risposta immunitaria, e sarebbe impossibile mangiare cibo o ricevere nutrienti e idratazione. Le patch di Peyer offrono una soluzione a questo problema.

Le placche di Peyer sono composte da tessuto linfoide, compresi i linfonodi. La loro composizione è simile al tessuto della milza e di altre parti del corpo coinvolte nel sistema linfatico. Il tessuto linfoide contiene un gran numero di globuli bianchi. Questo tipo di tessuto è molto coinvolto nel sistema immunitario. Le membrane che secernono muco nel corpo sono spesso parte della difesa primaria contro gli agenti patogeni. Il sistema immunitario innato coinvolge barriere fisiche, considerate difese primarie, che fungono da primo blocco per tenere fuori o rimuovere gli agenti patogeni. Ad esempio, il rivestimento mucoso delle narici intrappola allergeni e microbi infettivi prima che possano entrare ulteriormente nel corpo. Il tessuto linfoide è prevalente nelle aree mucose e supporta le loro risposte immunitarie ai corpi estranei con una risposta secondaria chiamata sistema immunitario adattativo. Le reti di cerotti linfoidi nel tessuto mucoso sono noti come tessuti linfoidi associati alla mucosa o MALT. Forniscono la risposta adattativa più rapida e precisa agli agenti patogeni.

Come il rivestimento delle narici, il rivestimento del tratto gastrointestinale è una membrana mucosa che ha un contatto precoce con corpi estranei. Cibo, bevande, particelle nell'aria e altra materia entrano nel corpo direttamente attraverso la bocca. Le placche di Peyer fanno parte della rete di tessuto linfoide situato nell'intestino tenue, insieme a ulteriori noduli linfoidi che sono sparsi in tutto l'ileo, il digiuno e il duodeno. Questi noduli sono simili nella morfologia cellulare ai cerotti di Peyer, ma sono significativamente più piccoli. Questa rete di tessuti intestinali è un tipo di MALT ed è anche conosciuta più specificamente come tessuti linfoidi associati all'intestino o GALT. La morfologia dei cerotti (la loro forma e struttura) consente loro di utilizzare una sorta di sistema immunitario isolato per identificare e mirare patogeni senza coinvolgere la risposta immunitaria completa dell'organismo a ogni corpo estraneo che passa attraverso l'intestino, compreso il cibo particelle.

In media, ogni adulto ha da 30 a 40 cerotti di Peyer negli organi dell'intestino tenue. Sono per lo più nell'ileo, con alcuni nell'adiacente digiuno e alcuni che si estendono fino al duodeno. La ricerca ha indicato che il numero di cerotti di Peyer presenti nell'intestino diminuisce significativamente dopo che gli esseri umani invecchiano oltre i 20 anni. Per scoprire quanti cerotti di Peyer hanno gli esseri umani quando nascono e crescono, gli scienziati hanno eseguito biopsie del intestino tenue in neonati e bambini di età diverse che sono morti improvvisamente per cause non correlate all'apparato gastrointestinale tratto. I risultati hanno rivelato che il numero di cerotti è aumentato da una media di 59 nei feti del terzo trimestre a una media di 239 negli adolescenti nelle fasi della pubertà. Anche le patch sono aumentate di dimensioni durante questo periodo. Per gli adulti, il numero di cerotti diminuisce con l'età a partire dai 30 anni.

Le placche di Peyer si trovano nella mucosa del rivestimento intestinale e si estendono nella sottomucosa. La sottomucosa è un sottile strato di tessuto che collega la mucosa allo spesso strato muscolare tubolare dell'intestino. I cerotti di Peyer creano un leggero arrotondamento nella superficie del rivestimento mucoso, che si estende nel lume intestinale. Il lume è lo spazio “vuoto” all'interno del tubo gastrointestinale, attraverso il quale passa la materia ingerita. All'interno del cerotto ci sono un gruppo di linfonodi, pieni di globuli bianchi, in particolare quelli noti come linfociti B o cellule B. Il rivestimento della superficie a cupola del cerotto nel lume intestinale è l'epitelio, uno strato di cellule che formano una membrana su molti organi e altre strutture nel corpo degli animali. La pelle è una specie di epitelio chiamato epidermide.

La maggior parte delle cellule che rivestono l'intestino tenue, chiamate enterociti, hanno morfologie molto diverse rispetto alle cellule epiteliali delle placche di Peyer. Nel corpo umano, l'intestino tenue è avvolto su se stesso e su alcuni organi interni così tanto che se lo si raddrizzasse, misurerebbe circa 20 piedi di lunghezza. Se la superficie del lume (il lume è l'interno del tubo, lungo il quale passa il cibo digerito) fosse liscia come un tubo di metallo, la sua superficie misurerebbe solo circa 5 piedi quadrati se appiattita su. Gli enterociti dell'intestino tenue hanno però una caratteristica unica. La superficie dell'intestino tenue misura in realtà circa 2.700 piedi quadrati, che è approssimativamente la dimensione di un campo da tennis. Questo perché un sacco di superficie è stata accartocciata in un piccolo spazio.

La digestione non avviene solo nello stomaco. Molte delle piccole molecole del cibo continuano ad essere digerite dagli enzimi mentre passano attraverso l'intestino tenue, e questo richiede molta più superficie di quella potrebbe entrare nell'intestino se fosse un percorso rettilineo dallo stomaco all'intestino tenue, o anche se seguisse il percorso a spirale ma il rivestimento fosse liscio. Il rivestimento mucoso dell'intestino tenue è tutto increspato da villi, che sono innumerevoli proiezioni nello spazio lumenale. Forniscono una maggiore superficie per la digestione enzimatica di piccole molecole come aminoacidi, monosaccaridi e lipidi. C'è un'altra caratteristica del rivestimento intestinale che aumenta la superficie per scopi digestivi. Gli enterociti nell'epitelio della mucosa hanno una struttura unica sulla superficie delle loro cellule che guardano verso il lume. Simile ai villi della mucosa stessa, le cellule hanno microvilli, che come suggerisce la parola, sono proiezioni microscopiche e densamente impacchettate che si estendono nello spazio lumenale dalle membrane plasmatiche. Quando ingranditi, i microvilli sembrano simili alle setole di un pennello; di conseguenza, la lunghezza dei microvilli, che comprende moltitudini di cellule epiteliali, è chiamata bordo a spazzola.

Il bordo del pennello è parzialmente interrotto dove incontra le toppe di Peyer. L'epitelio superficiale delle placche di Peyer è ricoperto da cellule specializzate chiamate cellule M. Sono anche conosciute come cellule microfold. Le cellule M sono molto lisce rispetto agli enterociti; hanno microvilli, ma le proiezioni sono più corte e sono distribuite in modo sparso sulla superficie del lume della cellula. Su entrambi i lati di ogni cellula M c'è un pozzo profondo chiamato cripta, e sotto ogni cellula c'è una grande tasca contenente alcuni diversi tipi di cellule immunitarie. Questi includono cellule B e cellule T, che sono diversi tipi di linfociti o globuli bianchi. I globuli bianchi sono una parte importante del sistema immunitario. Ci sono anche cellule presentanti l'antigene nella tasca sotto ogni cellula M. Una cellula presentante l'antigene è una categoria di cellula che opera come un ruolo in un gioco: può essere eseguita da un numero di cellule diverse nel sistema immunitario. Un tipo di cellula immunitaria che svolge il ruolo di cellula presentatrice dell'antigene e può essere trovata sotto la superficie di una cellula M è la cellula dendritica. Le cellule dendritiche hanno molteplici funzioni, inclusa la distruzione degli agenti patogeni mediante un processo chiamato fagocitosi. Ciò comporta l'inghiottimento dell'agente patogeno e la sua scomposizione nelle sue parti.

Gli antigeni sono molecole che possono potenzialmente causare danni al corpo e attivare il sistema immunitario per avviare una reazione. Sono tipicamente chiamati agenti patogeni fino a quando non hanno attivato il sistema immunitario e una risposta protettiva, a quel punto guadagnano il nome di antigeni. Le cellule M sono specializzate per rilevare gli antigeni nell'intestino tenue. La maggior parte delle cellule immunitarie che lavorano per rilevare gli antigeni cercano molecole o cellule "non autonome", che sono agenti patogeni che non appartengono al corpo. Le cellule M non possono funzionare reagendo a qualsiasi antigene non autonomo che incontrano nel modo in cui altre cellule rivelatore fare, poiché le cellule M incontrano ogni giorno così tanto materiale alimentare non autodigerito nell'intestino tenue. Sono invece specializzati a reagire solo agli agenti infettivi, come batteri e virus, oltre che alle tossine.

Quando una cellula M incontra un antigene, utilizza un processo chiamato endocitosi per inghiottire il minaccioso agente e trasportarlo attraverso la membrana plasmatica nella tasca della mucosa dove si trovano le cellule immunitarie in attesa. Presenta l'antigene alle cellule B e alle cellule dendritiche. Questo è quando assumono il ruolo di cellule presentanti l'antigene, prendendo pezzi rilevanti dell'antigene scomposto e presentandolo alle cellule T e B. Sia le cellule B che le cellule T possono utilizzare il frammento dell'antigene per costruire un anticorpo specifico con un recettore che si lega perfettamente all'antigene. Può anche legarsi ad altri antigeni identici nel corpo. Le cellule B e T rilasciano un numero di anticorpi con questo recettore nel lume intestinale. Gli anticorpi quindi rintracciano tutto l'antigene di questo tipo che possono trovare, si legano a loro e li distruggono usando la fagocitosi. Questo di solito accade senza che l'essere umano o altro animale abbia sintomi o segni di malattia.