หน้าที่ของ Peyer's Patches

แผ่นแปะของ Peyer เป็นรูปวงรีของเนื้อเยื่อที่หนาขึ้นซึ่งฝังอยู่ในเยื่อบุที่ช่วยขับเมือกในลำไส้เล็กของมนุษย์และสัตว์อื่นๆ พวกเขาถูกพบครั้งแรกโดยชื่อของพวกเขาคือ Johann Peyer ในปี 1677 แม้ว่าเขาจะสามารถสังเกตพวกมันได้โดยใช้เทคโนโลยีที่มีให้เมื่อหลายร้อยปีก่อน แต่ก็เป็นที่รู้กันว่า มองเห็นได้ยากเนื่องจากธรรมชาติของโครงสร้างเนื้อเยื่อและลักษณะที่พวกมันดูกลมกลืนไปกับสภาพแวดล้อม เยื่อบุลำไส้ ส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งเป็นส่วนสุดท้ายของลำไส้เล็กของมนุษย์ก่อนที่ลำไส้ใหญ่จะเริ่มขึ้น แม้ว่าแผ่นแปะของ Peyer จะเป็นคุณสมบัติที่สามารถพบได้ในทางเดินอาหารเท่านั้น แต่หน้าที่หลักของพวกมันคือการทำงานเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกัน แผ่นแปะประกอบด้วยเนื้อเยื่อน้ำเหลือง นี่หมายความว่าในบางส่วนนั้นเต็มไปด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มองหาเชื้อโรคที่อาจผสมกับอาหารย่อยที่ผ่านลำไส้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

แผ่นแปะของ Peyer นั้นมีลักษณะกลมและหนาขึ้นของเนื้อเยื่อที่อยู่ในเยื่อเมือกของเยื่อบุลำไส้ ด้านในของแผ่นแปะเป็นกระจุกของต่อมน้ำเหลืองซึ่งเต็มไปด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาว เยื่อบุผิวของแผ่นแปะของ Peyer ถูกซ้อนทับด้วยเซลล์พิเศษที่เรียกว่าเซลล์ M สัณฐานวิทยาของแพทช์ช่วยให้พวกเขาใช้ระบบภูมิคุ้มกันที่แยกได้เพื่อระบุและกำหนดเป้าหมายเชื้อโรคโดยไม่ต้อง เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายอย่างเต็มที่ต่อสิ่งแปลกปลอมที่ผ่านลำไส้รวมทั้งอาหาร อนุภาค

ระบบภูมิคุ้มกันมีอยู่และทำงานอยู่ทั่วร่างกาย แม้ว่าจะมีรูปแบบที่แตกต่างกันในอวัยวะต่างๆ มีหน้าที่หลักสามประการ:

• กำจัดเซลล์ที่ตายแล้ว
  
• ทำลายเซลล์ที่เติบโตจากการควบคุมก่อนที่จะกลายเป็นมะเร็ง
  
• ปกป้องร่างกายจากเชื้อโรค เช่น สารติดเชื้อและสารพิษ

ระบบทางเดินอาหารสัมผัสกับเชื้อโรคจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เข้าสู่ร่างกายโดยเก็บไว้ในอาหารและของเหลว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ระบบภูมิคุ้มกันจะต้องมีวิธีการระบุและกำหนดเป้าหมายจุลินทรีย์และสารพิษอื่นๆ ที่เข้าสู่ลำไส้ ปัญหาคือว่าถ้าระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวมีอยู่ในเยื่อบุลำไส้เล็กมากพอๆ กับที่มัน ทำในกระแสเลือดและเนื้อเยื่ออื่น ๆ บางอย่าง มันจะรักษาทุกอนุภาคอาหารเสมือนร่างกายและ ภัยคุกคาม ร่างกายจะมีอาการอักเสบและเจ็บป่วยอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน และจะไม่สามารถรับประทานอาหารหรือรับสารอาหารและความชุ่มชื้นได้ แพทช์ของ Peyer เสนอวิธีแก้ปัญหานั้น

แผ่นแปะของ Peyer ประกอบด้วยเนื้อเยื่อน้ำเหลือง รวมทั้งก้อนน้ำเหลือง องค์ประกอบของมันคล้ายกับเนื้อเยื่อในม้ามและในส่วนอื่น ๆ ของร่างกายที่เกี่ยวข้องกับระบบน้ำเหลือง เนื้อเยื่อน้ำเหลืองมีเซลล์เม็ดเลือดขาวจำนวนมาก เนื้อเยื่อชนิดนี้มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากกับระบบภูมิคุ้มกัน เยื่อเมือกที่หลั่งในร่างกายมักเป็นส่วนหนึ่งของการป้องกันเชื้อโรคเบื้องต้น ระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติเกี่ยวข้องกับสิ่งกีดขวางทางกายภาพ ซึ่งถือเป็นการป้องกันเบื้องต้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นด่านแรกในการกันหรือกำจัดเชื้อโรค ตัวอย่างเช่น เยื่อเมือกของรูจมูกดักจับสารก่อภูมิแพ้และจุลินทรีย์ที่ติดเชื้อก่อนที่จะเข้าสู่ร่างกายต่อไป เนื้อเยื่อน้ำเหลืองเป็นที่แพร่หลายในบริเวณเยื่อเมือก และสนับสนุนการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อสิ่งแปลกปลอมด้วยการตอบสนองทุติยภูมิที่เรียกว่าระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว เครือข่ายของแผ่นต่อมน้ำเหลืองในเนื้อเยื่อเยื่อเมือกเรียกว่าเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่เกี่ยวข้องกับเยื่อเมือกหรือ MALT พวกมันให้การตอบสนองที่รวดเร็วและแม่นยำที่สุดในการปรับตัวต่อเชื้อโรค

เช่นเดียวกับเยื่อบุของรูจมูก เยื่อบุของทางเดินอาหารเป็นเยื่อเมือกที่มีการสัมผัสกับสิ่งแปลกปลอมในระยะแรก อาหาร เครื่องดื่ม อนุภาคในอากาศ และสารอื่นๆ เข้าสู่ร่างกายโดยตรงทางปาก แผ่นแปะของ Peyer เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายของเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่อยู่ในลำไส้เล็ก พร้อมกับก้อนน้ำเหลืองเพิ่มเติมที่กระจัดกระจายไปทั่ว ileum, jejunum และ duodenum ก้อนเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันในสัณฐานวิทยาของเซลล์กับแพทช์ของ Peyer แต่มีขนาดเล็กกว่ามาก เครือข่ายเนื้อเยื่อลำไส้นี้เป็นชนิดของ MALT และยังเป็นที่รู้จักกันอย่างเจาะจงมากขึ้นว่าเป็นเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่เกี่ยวข้องกับลำไส้หรือ GALT สัณฐานวิทยาของแพทช์ (รูปร่างและโครงสร้างของพวกมัน) ช่วยให้พวกมันใช้ระบบภูมิคุ้มกันที่แยกออกมาเพื่อระบุและกำหนดเป้าหมาย เชื้อก่อโรคโดยไม่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายต่อสิ่งแปลกปลอมที่ผ่านลำไส้รวมทั้งอาหาร อนุภาค

โดยเฉลี่ยแล้ว ผู้ใหญ่แต่ละคนมีแผ่นแปะของ Peyer 30 ถึง 40 ชิ้นในอวัยวะของลำไส้เล็ก ส่วนใหญ่อยู่ในลำไส้เล็กส่วนต้น โดยมีบางส่วนอยู่ใน jejunum ที่อยู่ติดกัน และบางส่วนขยายไปถึงลำไส้เล็กส่วนต้น การวิจัยระบุว่าจำนวนของแพทช์ Peyer ที่มีอยู่ในลำไส้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากที่มนุษย์มีอายุเกิน 20 ปีปลายของพวกเขา เพื่อค้นหาว่ามนุษย์มีแพทช์ของ Peyer จำนวนเท่าใดเมื่อเกิดและเติบโต นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการตรวจชิ้นเนื้อของ ลำไส้เล็กในทารกและเด็กในวัยต่างๆ ที่เสียชีวิตกะทันหันจากสาเหตุที่ไม่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินอาหาร ทางเดิน ผลการวิจัยพบว่าจำนวนแพทช์เพิ่มขึ้นจากเฉลี่ย 59 ตัวในครรภ์ไตรมาสที่สามเป็น 239 เฉลี่ยในวัยรุ่นในระยะวัยแรกรุ่น แพทช์มีขนาดเพิ่มขึ้นในช่วงเวลานี้ สำหรับผู้ใหญ่ จำนวนแพทช์จะลดลงเมื่ออายุเริ่มต้นในวัย 30 ปี

แผ่นแปะของ Peyer อยู่ในเยื่อเมือกของเยื่อบุลำไส้และขยายไปถึง submucosa submucosa เป็นชั้นเนื้อเยื่อบาง ๆ ที่เชื่อมต่อเยื่อเมือกกับชั้นกล้ามเนื้อท่อหนาของลำไส้ แผ่นแปะของ Peyer ทำให้เกิดการกลมเล็กน้อยในพื้นผิวของเยื่อบุเมือก ซึ่งขยายไปถึงลำไส้เล็ก ลูเมนเป็นช่องว่าง "ว่าง" ภายในท่อทางเดินอาหารซึ่งผ่านเข้าไป ด้านในของแผ่นแปะเป็นกระจุกของต่อมน้ำเหลืองซึ่งเต็มไปด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาว โดยเฉพาะเซลล์ที่รู้จักกันในชื่อ B lymphocytes หรือ B cells พื้นผิวโดมของแผ่นแปะในรูลำไส้คือเยื่อบุผิว ซึ่งเป็นชั้นของเซลล์ที่สร้างเมมเบรนเหนืออวัยวะต่างๆ และโครงสร้างอื่นๆ ในร่างกายของสัตว์ ผิวหนังเป็นเยื่อบุผิวชนิดหนึ่งที่เรียกว่าหนังกำพร้า

เซลล์ส่วนใหญ่ที่อยู่ในลำไส้เล็กซึ่งเรียกว่า enterocytes มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับเซลล์เยื่อบุผิวบนแผ่นแปะของ Peyer ในร่างกายมนุษย์ ลำไส้เล็กจะพันรอบตัวเองและอวัยวะภายในบางส่วนมากจนถ้าคุณยืดออก มันจะวัดความยาวได้ประมาณ 20 ฟุต ถ้าพื้นผิวของลูเมนัล (ลูเมนคือด้านในของหลอด ซึ่งอาหารที่ย่อยแล้วผ่านไป) ถูก เรียบเหมือนท่อโลหะ พื้นที่ผิวจะวัดได้เพียงประมาณ 5 ตารางฟุตหากแบน ออก. enterocytes ของลำไส้เล็กมีลักษณะเฉพาะอย่างไรก็ตาม พื้นที่ผิวของลำไส้เล็กมีขนาดประมาณ 2,700 ตารางฟุต ซึ่งเท่ากับขนาดของสนามเทนนิสโดยประมาณ เนื่องจากพื้นที่ผิวจำนวนมากถูกบดให้เป็นพื้นที่ขนาดเล็ก

การย่อยอาหารไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในกระเพาะอาหารเท่านั้น โมเลกุลขนาดเล็กจำนวนมากจากอาหารยังคงถูกย่อยโดยเอ็นไซม์เมื่อผ่านลำไส้เล็ก และต้องใช้พื้นที่ผิวมากกว่า เข้าลำไส้ได้ถ้าเป็นทางตรงจากกระเพาะถึงลำไส้เล็ก หรือแม้แต่ตามทางขดแต่เยื่อบุถูก เรียบ. เยื่อบุเยื่อเมือกของลำไส้เล็กกระเพื่อมด้วยวิลลี่ ซึ่งเป็นส่วนที่ยื่นออกมานับไม่ถ้วนในช่องว่างของลูเมนอล ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการย่อยด้วยเอนไซม์ของโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น กรดอะมิโน โมโนแซ็กคาไรด์ และลิพิด มีคุณสมบัติอื่นของเยื่อบุลำไส้ที่เพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อการย่อยอาหาร enterocytes ในเยื่อบุผิวของเยื่อเมือกมีโครงสร้างเฉพาะบนพื้นผิวของเซลล์ที่หันไปทางลูเมน คล้ายกับวิลลี่ของเยื่อเมือก เซลล์มี microvilli ซึ่งตามคำบอกเป็นนัย เป็นการฉายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่อัดแน่นอย่างหนาแน่นซึ่งขยายไปยังช่องลูเมนอลจากเยื่อหุ้มพลาสมา เมื่อขยายแล้ว microvilli จะดูคล้ายกับขนแปรง เป็นผลให้ความยาวของ microvilli ครอบคลุมเซลล์เยื่อบุผิวจำนวนมากเรียกว่าเส้นขอบแปรง

ขอบแปรงถูกขัดจังหวะบางส่วนเมื่อตรงกับแผ่นแปะของ Peyer เยื่อบุผิวของแผ่นแปะของ Peyer ถูกซ้อนทับด้วยเซลล์พิเศษที่เรียกว่าเซลล์ M พวกเขายังเป็นที่รู้จักกันในนามเซลล์ไมโครโฟลด์ เซลล์ M นั้นราบรื่นมากเมื่อเทียบกับ enterocytes; พวกมันมี microvilli แต่การฉายภาพจะสั้นกว่าและกระจายอย่างเบาบางทั่วพื้นผิวลูเมนของเซลล์ ที่ด้านใดด้านหนึ่งของ M แต่ละเซลล์จะมีหลุมลึกที่เรียกว่า crypt และด้านล่างแต่ละเซลล์จะมีกระเป๋าขนาดใหญ่ที่มีเซลล์ภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกันสองสามชนิด ซึ่งรวมถึงเซลล์ B และเซลล์ T ซึ่งเป็นเซลล์ลิมโฟไซต์หรือเซลล์เม็ดเลือดขาวต่างกัน เซลล์เม็ดเลือดขาวเป็นส่วนสำคัญของระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ยังมีเซลล์ที่สร้างแอนติเจนในกระเป๋าใต้เซลล์ M แต่ละเซลล์ เซลล์ที่สร้างแอนติเจนเป็นหมวดหมู่ของเซลล์ที่ทำงานเหมือนมีบทบาทในการเล่น: สามารถทำได้โดยเซลล์ต่างๆ จำนวนหนึ่งในระบบภูมิคุ้มกัน เซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นเซลล์ที่สร้างแอนติเจนและสามารถพบได้ใต้พื้นผิวของเซลล์ M คือเซลล์เดนไดรต์ เซลล์เดนไดรต์มีหน้าที่หลายอย่าง รวมถึงการทำลายเชื้อโรคด้วยกระบวนการที่เรียกว่าฟาโกไซโตซิส สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการกลืนเชื้อโรคและทำลายมันลงเป็นส่วนๆ

แอนติเจนเป็นโมเลกุลที่อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันเพื่อเริ่มปฏิกิริยา โดยทั่วไปจะเรียกว่าเชื้อโรคจนกว่าพวกเขาจะกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันและการตอบสนองการป้องกัน ณ จุดที่พวกเขาได้รับชื่อแอนติเจน เซลล์ M มีความเชี่ยวชาญในการตรวจหาแอนติเจนในลำไส้เล็ก เซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนใหญ่ที่ทำงานเพื่อตรวจหาแอนติเจนจะมองหาโมเลกุลหรือเซลล์ที่ "ไม่ใช่ตัวเอง" ซึ่งเป็นเชื้อโรคที่ไม่ได้อยู่ในร่างกาย เซลล์ M ไม่สามารถทำงานได้โดยทำปฏิกิริยากับแอนติเจนที่ไม่ใช่ตัวเองซึ่งพบในลักษณะที่เซลล์ตรวจจับอื่นๆ เนื่องจากเซลล์ M พบอาหารที่ไม่ย่อยเองจำนวนมากในลำไส้เล็กทุกวัน พวกเขามีความเชี่ยวชาญแทนที่จะทำปฏิกิริยาเฉพาะกับสารติดเชื้อ เช่น แบคทีเรียและไวรัส เช่นเดียวกับสารพิษ

เมื่อเซลล์ M พบแอนติเจน มันจะใช้กระบวนการที่เรียกว่าเอนโดไซโทซิสเพื่อกลืนกินการคุกคาม และส่งผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาไปยังกระเป๋าในเยื่อเมือกที่เซลล์ภูมิคุ้มกันอยู่ ที่รอ. นำเสนอแอนติเจนต่อเซลล์บีและเซลล์เดนไดรต์ นี่คือตอนที่พวกมันสวมบทบาทของเซลล์ที่สร้างแอนติเจน โดยนำชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องของแอนติเจนที่แตกสลายแล้วนำเสนอต่อเซลล์ T และเซลล์ B ทั้งบีเซลล์และทีเซลล์สามารถใช้ชิ้นส่วนจากแอนติเจนเพื่อสร้างแอนติบอดีจำเพาะที่มีตัวรับซึ่งจับกับแอนติเจนได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังสามารถจับกับแอนติเจนอื่นที่เหมือนกันในร่างกายได้ บีเซลล์และทีเซลล์ปล่อยแอนติบอดีจำนวนหนึ่งที่มีรีเซพเตอร์นี้เข้าไปในรูของลำไส้ จากนั้นแอนติบอดีจะติดตามแอนติเจนของชนิดนี้ทั้งหมดที่พวกมันสามารถหา จับกับพวกมัน และใช้ทำลายพวกมันโดยใช้ฟาโกไซโตซิส ซึ่งมักเกิดขึ้นโดยที่มนุษย์หรือสัตว์อื่นไม่มีอาการหรืออาการป่วยใดๆ