De functie van Peyers pleisters

De pleisters van Peyer zijn ovaalvormige gebieden van verdikt weefsel die zijn ingebed in de slijmafscheidende bekleding van de dunne darm van mensen en andere dieren. Ze werden voor het eerst waargenomen door hun naamgenoot, Johann Peyer, in 1677. Hoewel hij ze kon observeren met behulp van de technologie die hem honderden jaren geleden ter beschikking stond, is het bekend dat ze... moeilijk te visualiseren vanwege de aard van hun weefselstructuur en hoe ze lijken op te gaan in de omgeving darmwand. Ze zijn meestal geconcentreerd in het ileum, het laatste deel van de dunne darm bij mensen voordat de dikke darm begint. Hoewel de pleisters van Peyer een kenmerk zijn dat alleen in het maagdarmkanaal kan worden gevonden, is hun primaire functie om te werken als onderdeel van het immuunsysteem. De pleisters bestaan ​​uit lymfoïde weefsel; dit betekent gedeeltelijk dat ze vol zitten met witte bloedcellen die op zoek zijn naar ziekteverwekkers die mogelijk vermengd zijn met het verteerde voedsel dat door de darm gaat.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Peyer's patches zijn ronde, verdikte weefselgebieden in het slijmvlies van de darmwand. Binnen in de pleister bevindt zich een cluster van lymfeklieren, gevuld met witte bloedcellen. Het oppervlakte-epitheel van de pleisters van Peyer is bedekt met gespecialiseerde cellen die M-cellen worden genoemd. Dankzij de morfologie van de patches kunnen ze een soort geïsoleerd immuunsysteem gebruiken om ziekteverwekkers te identificeren en aan te pakken zonder waarbij de volledige immuunrespons van het lichaam betrokken is op elk vreemd lichaam dat door de darmen gaat, inclusief voedsel deeltjes.

Het immuunsysteem is door het hele lichaam aanwezig en actief, hoewel het in verschillende organen verschillende vormen aanneemt. Het heeft drie hoofdrollen:

• Weg met dode cellen.
  
• Vernietig cellen die uit de hand lopen voordat ze kanker worden.
  
• Bescherm het lichaam tegen ziekteverwekkers, zoals infectieuze agentia en toxines.

Het maag-darmkanaal wordt blootgesteld aan een bijzonder groot aantal ziekteverwekkers die het lichaam binnendringen door ze op te bergen in voedsel en vloeistoffen. Daarom is het belangrijk dat het immuunsysteem een ​​manier heeft om micro-organismen en andere toxines die in de darm terechtkomen, te identificeren en erop te richten. Het probleem is dat als het adaptieve immuunsysteem net zo veel aanwezig was in het slijmvlies van de dunne darm als het? doet in de bloedbaan en bepaalde andere weefsels, zou het elk voedseldeeltje als een vreemd lichaam behandelen en een... bedreiging. Het lichaam zou in een constante staat van ontsteking en ziekte zijn vanwege de immuunrespons, en het zou onmogelijk zijn om voedsel te eten of voedingsstoffen en hydratatie te krijgen. De patches van Peyer bieden een oplossing voor dat probleem.

De pleisters van Peyer zijn samengesteld uit lymfoïde weefsel, inclusief lymfeklieren. Hun samenstelling is vergelijkbaar met het weefsel in de milt en in andere delen van het lichaam die betrokken zijn bij het lymfestelsel. Lymfoïde weefsel bevat een groot aantal witte bloedcellen. Dit soort weefsel is zeer betrokken bij het immuunsysteem. Slijmafscheidende membranen in het lichaam maken vaak deel uit van de primaire verdediging tegen ziekteverwekkers. Het aangeboren immuunsysteem omvat fysieke barrières, beschouwd als primaire verdedigingsmechanismen, die fungeren als de eerste blokkade om ziekteverwekkers buiten te houden of te verwijderen. De slijmvliesbekleding van de neusgaten vangt bijvoorbeeld allergenen en infectieuze microben op voordat ze verder het lichaam kunnen binnendringen. Lymfoïde weefsel komt veel voor in mucosale gebieden en ondersteunt hun immuunrespons op vreemde lichamen met een secundaire respons die het adaptieve immuunsysteem wordt genoemd. De netwerken van lymfoïde plekken in slijmvliesweefsel staan ​​bekend als mucosa-geassocieerde lymfoïde weefsels of MALT. Ze bieden de snelste en meest nauwkeurige adaptieve reactie op ziekteverwekkers.

Net als de bekleding van de neusgaten, is de bekleding van het maagdarmkanaal een slijmvlies dat vroeg in contact komt met vreemde lichamen. Voedsel, drank, deeltjes in de lucht en andere stoffen komen het lichaam rechtstreeks via de mond binnen. De pleisters van Peyer maken deel uit van het netwerk van lymfoïde weefsel in de dunne darm, samen met extra lymfoïde knobbeltjes die verspreid zijn over het ileum, jejunum en twaalfvingerige darm. Deze knobbeltjes zijn vergelijkbaar in cellulaire morfologie met Peyer's patches, maar ze zijn aanzienlijk kleiner. Dit darmweefselnetwerk is een type MALT en is ook meer specifiek bekend als de darm-geassocieerde lymfoïde weefsels, of GALT. De morfologie van de patches (hun vorm en structuur) stelt ze in staat om een ​​soort geïsoleerd immuunsysteem te gebruiken om te identificeren en te targeten ziekteverwekkers zonder de volledige immuunrespons van het lichaam te betrekken op elk vreemd lichaam dat door de darmen gaat, inclusief voedsel deeltjes.

Gemiddeld heeft elke volwassene 30 tot 40 Peyer-pleisters in de organen van de dunne darm. Ze bevinden zich meestal in het ileum, sommige in het aangrenzende jejunum en enkele die zich uitstrekken tot aan de twaalfvingerige darm. Onderzoek heeft uitgewezen dat het aantal pleisters van Peyer in de darmen aanzienlijk afneemt nadat mensen ouder worden dan eind twintig. Om erachter te komen hoeveel Peyer's pleisters mensen hebben wanneer ze worden geboren en terwijl ze groeien, voerden wetenschappers biopsieën uit van de dunne darm bij zuigelingen en kinderen van verschillende leeftijden die plotseling waren overleden aan oorzaken die geen verband hielden met het maagdarmkanaal traktaat. Uit de resultaten bleek dat het aantal pleisters toenam van gemiddeld 59 bij foetussen in het derde trimester tot gemiddeld 239 bij adolescenten in de puberteit. De patches namen in deze periode ook in omvang toe. Voor volwassenen neemt het aantal pleisters af met de leeftijd vanaf de jaren '30.

De pleisters van Peyer bevinden zich in het slijmvlies van de darmwand en strekken zich uit tot in de submucosa. De submucosa is een dunne laag weefsel die het slijmvlies verbindt met de dikke, buisvormige spierlaag van de darmen. De pleisters van Peyer creëren een lichte ronding in het oppervlak van de mucosale voering, die zich uitstrekt tot in het darmlumen. Het lumen is de "lege" ruimte in de gastro-intestinale buis waar de ingenomen materie doorheen gaat. Aan de binnenkant van de pleister bevindt zich een cluster van lymfeklieren, gevuld met witte bloedcellen, vooral die bekend staan ​​als B-lymfocyten of B-cellen. Het koepelvormige oppervlak van de pleister in het darmlumen is het epitheel - een laag cellen die een membraan vormt over vele organen en andere structuren in de lichamen van dieren. De huid is een soort epitheel dat epidermis wordt genoemd.

De meeste cellen die de dunne darm bekleden, die enterocyten worden genoemd, hebben een heel andere morfologie dan de epitheelcellen op de pleisters van Peyer. In het menselijk lichaam is de dunne darm zo veel om zichzelf en sommige inwendige organen gedraaid dat als je het recht zou maken, het ongeveer 20 voet lang zou zijn. Als het lumenoppervlak (het lumen is de binnenkant van de buis, waarlangs verteerd voedselmateriaal passeert) zo glad als een metalen pijp, het oppervlak zou slechts ongeveer 5 vierkante voet meten als het plat was uit. De enterocyten van de dunne darm hebben echter een unieke eigenschap. Het oppervlak van de dunne darm meet eigenlijk ongeveer 2.700 vierkante voet, wat ongeveer zo groot is als een tennisbaan. Dit komt omdat er veel oppervlak in een kleine ruimte is geknepen.

Spijsvertering gebeurt niet alleen in de maag. Veel van de kleine moleculen uit voedsel worden nog steeds verteerd door enzymen terwijl ze door de dunne darm gaan, en dit vereist veel meer oppervlakte dan in de darm zou passen als het een recht pad was van de maag naar de dunne darm, of zelfs als het het opgerolde pad zou volgen maar de voering glad. De mucosale bekleding van de dunne darm is overal gegolfd met villi, dit zijn talloze uitsteeksels in de lumenale ruimte. Ze zorgen voor een groter oppervlak voor enzymatische vertering van kleine moleculen zoals aminozuren, monosachariden en lipiden. Er is nog een ander kenmerk van de darmwand dat het oppervlak voor spijsverteringsdoeleinden vergroot. De enterocyten in het slijmvliesepitheel hebben een unieke structuur op het oppervlak van hun cellen die naar het lumen zijn gericht. Net als de villi van het slijmvlies zelf, hebben de cellen microvilli, wat, zoals het woord al aangeeft, microscopische, dicht opeengepakte uitsteeksels zijn die zich uitstrekken in de lumenale ruimte vanaf de plasmamembranen. Wanneer vergroot, lijken de microvilli op de borstelharen van een borstel; als gevolg hiervan wordt de lengte van microvilli, die massa's epitheelcellen omvat, de borstelrand genoemd.

De penseelrand is gedeeltelijk onderbroken waar deze de plekken van Peyer ontmoet. Het oppervlakte-epitheel van de pleisters van Peyer is bedekt met gespecialiseerde cellen die M-cellen worden genoemd. Ze worden ook wel microfold-cellen genoemd. M-cellen zijn erg glad in vergelijking met enterocyten; ze hebben wel microvilli, maar de uitsteeksels zijn korter en zijn dun verdeeld over het lumenoppervlak van de cel. Aan weerszijden van elke M-cel bevindt zich een diepe put die een crypte wordt genoemd, en onder elke cel bevindt zich een grote zak met een paar verschillende soorten immuuncellen. Deze omvatten B-cellen en T-cellen, die verschillende soorten lymfocyten zijn, of witte bloedcellen. Witte bloedcellen zijn een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem. Er zijn ook antigeenpresenterende cellen in de zak onder elke M-cel. Een antigeenpresenterende cel is een celcategorie die werkt als een rol in een toneelstuk: het kan worden uitgevoerd door een aantal verschillende cellen in het immuunsysteem. Een soort immuuncel die de rol van antigeenpresenterende cel speelt en die onder het oppervlak van een M-cel kan worden gevonden, is de dendritische cel. Dendritische cellen hebben meerdere functies, waaronder het vernietigen van pathogenen door een proces dat fagocytose wordt genoemd. Dit houdt in dat de ziekteverwekker wordt opgeslokt en in zijn delen wordt afgebroken.

Antigenen zijn moleculen die mogelijk schade aan het lichaam kunnen toebrengen en het immuunsysteem kunnen activeren om een ​​reactie op gang te brengen. Ze worden meestal pathogenen genoemd totdat ze het immuunsysteem en een beschermende reactie hebben geactiveerd, waarna ze de naam antigenen verdienen. M-cellen zijn gespecialiseerd in het detecteren van antigenen in de dunne darm. De meeste immuuncellen die antigenen detecteren, zoeken naar 'niet-zelf'-moleculen of cellen, dit zijn pathogenen die niet in het lichaam thuishoren. M-cellen kunnen niet werken door te reageren op niet-zelfantigenen die ze tegenkomen zoals andere detectorcellen other doen, omdat M-cellen elke dag zoveel niet-zelfverteerd voedsel in de dunne darm tegenkomen. Ze zijn in plaats daarvan gespecialiseerd om alleen te reageren op infectieuze agentia, zoals bacteriën en virussen, en ook op toxines.

Wanneer een M-cel een antigeen tegenkomt, gebruikt het een proces dat endocytose wordt genoemd om het bedreigende te overspoelen agens, en transporteren het over het plasmamembraan naar de zak in het slijmvlies waar de immuuncellen zich bevinden aan het wachten. Het presenteert het antigeen aan de B-cellen en dendritische cellen. Dit is wanneer ze de rol van antigeenpresenterende cellen op zich nemen, door relevante stukjes van het afgebroken antigeen op te nemen en aan de T-cellen en B-cellen te presenteren. Zowel de B-cellen als de T-cellen kunnen het fragment van het antigeen gebruiken om een ​​specifiek antilichaam te bouwen met een receptor die perfect aan het antigeen bindt. Het kan ook binden aan andere, identieke antigenen in het lichaam. De B-cellen en T-cellen geven een aantal antistoffen met deze receptor af in het darmlumen. De antilichamen sporen vervolgens al het antigeen van dit type op dat ze kunnen vinden, binden eraan en vernietigen ze met behulp van fagocytose. Dit gebeurt meestal zonder dat de mens of ander dier symptomen of tekenen van ziekte vertoont.