Funkcia Peyerových náplastí

Peyerove náplasti sú oválne oblasti zhrubnutého tkaniva, ktoré sú zaliate do sliznice vylučujúcej sliznicu tenkého čreva ľudí a iných zvierat. Prvýkrát ich spozoroval ich menovec Johann Peyer v roku 1677. Aj keď ich dokázal pozorovať pomocou technológie, ktorú mal k dispozícii pred stovkami rokov, je známe, že sú ťažko vizualizovateľné kvôli povahe ich tkanivovej štruktúry a tomu, ako sa zdá, že splývajú s okolitým prostredím črevná výstelka. Sú väčšinou koncentrované v ileu, ktoré je u ľudí poslednou časťou tenkého čreva pred začiatkom hrubého čreva. Aj keď sú Peyerove náplasti vlastnosťou, ktorú nájdeme iba v gastrointestinálnom trakte, ich primárnou funkciou je pôsobiť ako súčasť imunitného systému. Náplasti pozostávajú z lymfoidného tkaniva; to čiastočne znamená, že sú plné bielych krviniek, ktoré hľadajú patogény, ktoré by sa mohli zmiešať s natrávenou potravou prechádzajúcou cez črevo.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Peyerove škvrny sú okrúhle zhrubnuté oblasti tkaniva nachádzajúce sa na sliznici črevnej výstelky. Vo vnútri náplasti je zhluk lymfatických uzlín naplnených bielymi krvinkami. Povrchový epitel Peyerových náplastí je pokrytý špecializovanými bunkami nazývanými M bunky. Morfológia náplastí im umožňuje používať akýsi izolovaný imunitný systém na identifikáciu a zameranie patogénov bez nich zahŕňajúce úplnú imunitnú odpoveď tela na každé cudzie telo, ktoré prechádza cez črevá, vrátane potravy častice.

Imunitný systém je prítomný a aktívny v celom tele, hoci má rôzne formy v rôznych orgánoch. Má tri hlavné úlohy:

• Zbavte sa odumretých buniek.
  
• Zničte bunky, ktoré nekontrolovane rastú, skôr ako sa stanú rakovinovými.
  
• Chráňte telo pred patogénmi, ako sú infekčné agens a toxíny.

Gastrointestinálny trakt je vystavený obzvlášť vysokému počtu patogénov, ktoré vstupom do tela získavajú ukladaním potravín a tekutín. Preto je dôležité, aby imunitný systém mal spôsob identifikácie a zamerania na mikroorganizmy a ďalšie toxíny, ktoré sa dostávajú do čreva. Problém je v tom, že ak bol adaptívny imunitný systém prítomný v sliznici tenkého čreva rovnako ako on robí v krvi a určitých ďalších tkanivách, liečilo by každú časticu potravy ako cudzie teleso a hrozba. Telo by bolo v dôsledku imunitnej odpovede v neustálom stave zápalu a chorôb a bolo by nemožné jesť jedlo alebo prijímať živiny a hydratovať. Náplasti Peyer ponúkajú riešenie tohto problému.

Peyerove náplasti sú zložené z lymfoidného tkaniva vrátane lymfatických uzlín. Ich zloženie je podobné ako tkanivo v slezine a v iných častiach tela, ktoré sa podieľajú na lymfatickom systéme. Lymfatické tkanivo obsahuje veľké množstvo bielych krviniek. Tento druh tkaniva je veľmi zapojený do imunitného systému. Membrány vylučujúce hlien v tele sú často súčasťou primárnej obrany proti patogénom. Vrodený imunitný systém zahŕňa fyzické bariéry považované za primárnu obranu, ktoré pôsobia ako prvá blokáda na zabránenie prístupu alebo odstránenie patogénov. Napríklad slizničná výstelka nosných dierok zachytáva alergény a infekčné mikróby skôr, ako môžu získať ďalší vstup do tela. Lymfatické tkanivo prevláda v slizničných oblastiach a podporuje ich imunitné reakcie na cudzie telesá so sekundárnou odpoveďou nazývanou adaptívny imunitný systém. Sieť lymfoidných náplastí v mukóznom tkanive je známa ako lymfoidné tkanivá spojené so sliznicou alebo MALT. Poskytujú najrýchlejšiu a najpresnejšiu adaptívnu reakciu na patogény.

Rovnako ako výstelka nosových dierok, výstelka gastrointestinálneho traktu je slizničná membrána, ktorá má skorý kontakt s cudzími telesami. Potraviny, nápoje, častice vo vzduchu a ďalšie látky vstupujú do tela priamo ústami. Peyerove náplasti sú súčasťou siete lymfoidného tkaniva nachádzajúceho sa v tenkom čreve spolu s ďalšími lymfoidnými uzlinami, ktoré sú rozptýlené po ileu, jejune a dvanástniku. Tieto uzliny sú bunkovou morfológiou podobné Peyerovým náplastiam, ale sú podstatne menšie. Táto sieť črevného tkaniva je typom MALT a je tiež známa konkrétnejšie ako lymfoidné tkanivá spojené s črevom alebo GALT. Morfológia náplastí (ich tvar a štruktúra) im umožňuje používať na identifikáciu a zameranie určitý druh izolovaného imunitného systému patogény bez toho, aby zahŕňali úplnú imunitnú odpoveď tela na každé cudzie telo, ktoré prechádza cez črevá, vrátane potravy častice.

V priemere má každý dospelý 30 až 40 Peyerových náplastí v orgánoch tenkého čreva. Väčšinou sú v ileu, niektoré v susednom jejune a niektoré siahajú až k dvanástniku. Výskum ukázal, že počet Peyerových náplastí prítomných v črevách významne klesá po tom, čo ľudia starnú okolo 20. rokov. Vedci vykonali biopsiu, aby zistili, koľko Peyerových náplastí majú ľudia, keď sa narodia a ako rastú tenké črevá u dojčiat a detí rôzneho veku, ktoré náhle zomreli na príčiny, ktoré nesúvisia s gastrointestinálnym traktom traktu. Výsledky odhalili, že počet náplastí sa zvýšil z priemeru 59 u plodov tretieho trimestra na priemerne 239 u dospievajúcich v období puberty. Počas tejto doby tiež došlo k zväčšeniu veľkosti náplastí. U dospelých klesá počet náplastí s vekom začínajúcim 30. rokom.

Peyerove škvrny sú umiestnené na sliznici črevnej výstelky a siahajú až do submukózy. Submukóza je tenká vrstva tkaniva, ktorá spája sliznicu s hrubou tubulárnou svalovou vrstvou čriev. Peyerove náplasti vytvárajú mierne zaoblenie na povrchu slizničnej výstelky, ktorá zasahuje do lúmenu čreva. Lúmen je „prázdny“ priestor vo vnútri gastrointestinálnej trubice, cez ktorý prechádza požitá látka. Vo vnútri náplasti je zhluk lymfatických uzlín naplnených bielymi krvinkami, najmä bunkami známymi ako B lymfocyty alebo B bunky. Pod klenutým povrchom náplasti v črevnom lúmene sa nachádza epitel - vrstva buniek, ktoré tvoria membránu nad mnohými orgánmi a inými štruktúrami v telách zvierat. Koža je druh epitelu nazývaného epidermis.

Väčšina buniek lemujúcich tenké črevo, ktoré sa nazývajú enterocyty, má veľmi odlišné morfológie v porovnaní s epitelovými bunkami na Peyerových náplastiach. V ľudskom tele je tenké črevo omotané okolo seba a niektorých vnútorných orgánov natoľko, že ak by ste ho mali vyrovnať, malo by dĺžku asi 20 stôp. Ak lúmenový povrch (lúmen je vnútro trubice, pozdĺž ktorej prechádza strávená potrava), boli hladký ako kovová rúrka, jeho povrch by meral iba približne 5 štvorcových stôp, keby bol sploštený von. Enterocyty tenkého čreva však majú jedinečnú vlastnosť. Plocha tenkého čreva v skutočnosti meria asi 2 700 štvorcových stôp, čo je približne veľkosť tenisového kurtu. Je to tak preto, lebo veľká časť povrchu bola zmenšená na malý priestor.

Trávenie sa nedeje iba v žalúdku. Mnohé z malých molekúl z potravy sa pri prechode tenkým črevom naďalej trávia enzýmami, čo si vyžaduje oveľa väčší povrch ako sa zmestili do čreva, ak by išlo o priamu cestu zo žalúdka do tenkého čreva, alebo dokonca, keby sledovala vinutú cestu, ale výstelka bola hladký. Sliznicová výstelka tenkého čreva je zvlnená vilkami, ktoré sú nespočetnými výstupkami do lumenálneho priestoru. Poskytujú zväčšený povrch pre enzymatické trávenie malých molekúl, ako sú aminokyseliny, monosacharidy a lipidy. Existuje ešte jedna vlastnosť črevnej výstelky, ktorá zvyšuje povrchovú plochu na tráviace účely. Enterocyty v slizničnom epiteli majú na povrchu svojich buniek jedinečnú štruktúru, ktorá smeruje k lúmenu. Podobne ako klky samotnej sliznice majú bunky mikroklky, ktoré, ako už z tohto slova vyplýva, sú mikroskopické, husto zabalené výbežky, ktoré zasahujú do lumenálneho priestoru z plazmatických membrán. Po zväčšení vyzerajú mikroklky podobne ako štetiny štetca; vo výsledku sa dĺžka mikroklkov, zahŕňajúca množstvo epitelových buniek, nazýva hranica štetca.

Okraj štetca je čiastočne prerušený tam, kde sa stretáva s Peyerovými škvrnami. Povrchový epitel Peyerových náplastí je pokrytý špecializovanými bunkami nazývanými M bunky. Sú tiež známe ako bunky s mikroskladaním. M bunky sú v porovnaní s enterocytmi veľmi hladké; majú mikroklky, ale projekcie sú kratšie a sú rozptýlené riedko po lumenálnom povrchu bunky. Na obidvoch stranách každej M bunky je hlboká studňa nazývaná krypta a pod každou bunkou veľké vrecko obsahujúce niekoľko rôznych typov imunitných buniek. Patria sem B bunky a T bunky, čo sú rôzne druhy lymfocytov, alebo biele krvinky. Biele krvinky sú hlavnou súčasťou imunitného systému. Vo vrecku pod každou M bunkou sú tiež bunky prezentujúce antigén. Bunka prezentujúca antigén je kategória buniek, ktorá funguje ako hra v hre: Môže ju vykonávať množstvo rôznych buniek imunitného systému. Jedným typom imunitnej bunky, ktorá hrá úlohu bunky prezentujúcej antigén a nachádza sa pod povrchom M bunky, je dendritická bunka. Dendritické bunky majú viac funkcií, vrátane ničenia patogénov procesom nazývaným fagocytóza. To zahŕňa pohltenie patogénu a jeho rozpad na jednotlivé časti.

Antigény sú molekuly, ktoré môžu potenciálne poškodiť telo a aktivovať imunitný systém na vyvolanie reakcie. Spravidla sa nazývajú patogény, kým nespustia imunitný systém a nebudú mať ochrannú reakciu. V tomto okamihu získajú názov antigény. M bunky sa špecializujú na detekciu antigénov v tenkom čreve. Väčšina imunitných buniek, ktoré pracujú na detekcii antigénov, vyhľadáva „seba“ molekuly alebo bunky, čo sú patogény, ktoré do tela nepatria. M bunky nemôžu pracovať tak, že reagujú na akékoľvek antigény, ktoré nie sú vlastné, s ktorými sa stretávajú tak, ako iné detekčné bunky pretože M bunky sa každý deň stretávajú s toľkým nestráveným potravinovým materiálom v tenkom čreve. Namiesto toho sa špecializujú na reakciu iba na infekčné činitele, ako sú baktérie a vírusy, ako aj na toxíny.

Ak sa M bunka stretne s antigénom, použije na vyvolanie hrozby proces nazývaný endocytóza látky a preniesť ju cez plazmatickú membránu do vrecka na sliznici, kde sú imunitné bunky čakanie. Prezentuje antigén B bunkám a dendritickým bunkám. To je prípad, keď prevezmú úlohu buniek prezentujúcich antigén tak, že zachytia príslušné kúsky rozloženého antigénu a predložia ho T bunkám a B bunkám. B bunky aj T bunky môžu využiť fragment z antigénu na vytvorenie špecifickej protilátky s receptorom, ktorý sa dokonale viaže na antigén. Môže sa tiež viazať na iné, identické antigény v tele. B bunky a T bunky uvoľňujú s týmto receptorom množstvo protilátok do črevného lúmenu. Protilátky potom vystopujú všetok antigén tohto typu, ktorý nájdu, viažu sa na ne a pomocou fagocytózy ich zničia. Zvyčajne sa to stane bez toho, aby človek alebo iné zviera malo nejaké príznaky alebo príznaky choroby.