Пластыри Пейера представляют собой овальные участки утолщенной ткани, которые встроены в слизистую оболочку тонкой кишки человека и других животных. Впервые их увидел их тезка Иоганн Пейер в 1677 году. Хотя он мог наблюдать их, используя технологию, доступную ему сотни лет назад, их, как известно, трудно визуализировать из-за характера структуры их тканей и того, как они, кажется, смешиваются с окружающей кишечной оболочкой. Они в основном сосредоточены в подвздошной кишке, которая является последней частью тонкой кишки у человека перед началом толстой кишки. Несмотря на то, что пластыри Пейера являются признаком, который можно найти только в желудочно-кишечном тракте, их основная функция заключается в том, чтобы действовать как часть иммунной системы. Пластыри состоят из лимфоидной ткани; отчасти это означает, что они полны лейкоцитов, которые ищут патогенные микроорганизмы, которые могут смешиваться с переваренной пищей, проходящей через кишечник.

Изолированная иммунная система

Иммунная система присутствует и активна по всему телу, хотя она принимает разные формы в разных органах. У него три основные роли:

     Избавьтесь от мертвых клеток.
     Уничтожьте клетки, растущие из-под контроля, прежде чем они станут раковыми.
     Защитите организм от болезнетворных микроорганизмов, таких как инфекционные агенты и токсины.

Желудочно-кишечный тракт подвергается воздействию особенно большого количества патогенных микроорганизмов, которые попадают в организм при накоплении в пищевых продуктах и ​​жидкостях. Поэтому для иммунной системы важно иметь способ идентифицировать микроорганизмы и другие токсины, которые попадают в кишечник, и воздействовать на них. Проблема заключается в том, что если бы адаптивная иммунная система присутствовала в слизистой оболочке тонкой кишки в той же степени, что и в кровотоке и некоторых других тканях, она бы рассматривала каждую частицу пищи как инородное тело и угрозу. Из-за иммунного ответа организм находился в постоянном состоянии воспаления и болезни, и было бы невозможно есть пищу или получать питательные вещества и увлажнение. Патчи Пейера предлагают решение этой проблемы.

Сети лимфоидной ткани

Пластыри Пейера состоят из лимфоидной ткани, в том числе лимфатических узлов. Их состав аналогичен ткани в селезенке и в других частях тела, которые вовлечены в лимфатическую систему. Лимфоидная ткань содержит большое количество лейкоцитов. Этот вид ткани очень вовлечен в иммунную систему. Слизистые оболочки в организме часто являются частью первичной защиты от патогенных микроорганизмов. Врожденная иммунная система включает в себя физические барьеры, считающиеся первичными защитными механизмами, которые действуют как первая блокада для предотвращения или удаления патогенов. Например, слизистая оболочка ноздрей задерживает аллергены и инфекционные микробы, прежде чем они смогут проникнуть в организм. Лимфоидная ткань распространена в областях слизистой оболочки и поддерживает их иммунные ответы на инородные тела с вторичной реакцией, называемой адаптивной иммунной системой. Сети лимфоидных пластырей в слизистой ткани известны как лимфоидные ткани, ассоциированные со слизистой оболочкой, или MALT. Они обеспечивают самый быстрый и точный адаптивный ответ на патогенные микроорганизмы.

Как и слизистая оболочка ноздрей, слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта представляет собой слизистую оболочку, которая имеет ранний контакт с инородными телами. Пища, напитки, частицы воздуха и другие вещества попадают в организм прямо через рот. Пластыри Пейера являются частью сети лимфоидной ткани, расположенной в тонкой кишке, наряду с дополнительными лимфоидными узлами, которые разбросаны по всей подвздошной кишке, тощей кишке и двенадцатиперстной кишке. Эти узелки похожи по клеточной морфологии на пятна Пейера, но они значительно меньше. Эта кишечная сетчатая сеть представляет собой тип MALT и также более конкретно известна как лимфоидные ткани, связанные с кишечником, или GALT. Морфология пластырей (их форма и структура) позволяет им использовать своего рода изолированную иммунную систему для выявления и нацеливания патогенных микроорганизмов без вовлечения полного иммунного ответа организма на каждое инородное тело, которое проходит через кишечник, включая частицы пищи.

Структура и количество пейеровых патчей

В среднем на каждого взрослого человека приходится от 30 до 40 пейеровых пятен в органах тонкой кишки. Они в основном в подвздошной кишке, некоторые в прилегающей тощей кишке, а некоторые простираются до двенадцатиперстной кишки. Исследования показали, что количество пятен Пейера, присутствующих в кишечнике, значительно уменьшается после того, как люди старше 20 лет. Чтобы выяснить, сколько у Пейера пятен у людей, когда они рождаются и когда они растут, ученые провели биопсию тонкой кишки у младенцев и детей разного возраста, которые внезапно умерли по причинам, не связанным с желудочно-кишечным трактом. Результаты показали, что количество пятен увеличилось в среднем с 59 у плодов третьего триместра до 239 у подростков в период полового созревания. Размер патчей за это время также увеличился. Для взрослых количество пятен уменьшается с возрастом, начиная с 30-х годов.

Пятна Пейера расположены в слизистой оболочке кишечной слизистой оболочки и распространяются в подслизистую оболочку. Подслизистая оболочка представляет собой тонкий слой ткани, который соединяет слизистую оболочку с толстым трубчатым мышечным слоем кишечника. Пятна Пейера создают легкое закругление на поверхности слизистой оболочки, которая распространяется в просвет кишечника. Просвет - это «пустое» пространство внутри желудочно-кишечного тракта, через которое проходит проглоченное вещество. Внутри пластыря находится группа лимфатических узлов, заполненных лейкоцитами, особенно те, которые известны как B-лимфоциты или B-клетки. Подкладкой куполообразной поверхности пятна в просвете кишечника является эпителий - слой клеток, которые образуют мембрану над многими органами и другими структурами в телах животных. Кожа - это своего рода эпителий, называемый эпидермисом.

Граница кисти и площадь поверхности

Большинство клеток, выстилающих тонкую кишку, которые называются энтероцитами, имеют очень разные морфологии по сравнению с эпителиальными клетками на пятнах Пейера. В человеческом теле тонкая кишка зациклена вокруг себя и некоторых внутренних органов настолько, что, если бы вы ее выпрямили, ее длина составляла около 20 футов. Если бы просветная поверхность (просвет - это внутренняя часть трубки, вдоль которой проходит переваренная пищевая масса) была бы гладкой, как металлическая труба, ее площадь поверхности составила бы только приблизительно 5 квадратных футов, если выровнять. Однако энтероциты тонкой кишки имеют уникальную особенность. Площадь поверхности тонкой кишки на самом деле составляет около 2700 квадратных футов, что примерно соответствует размеру теннисного корта. Это потому, что большая площадь поверхности была уменьшена в небольшом пространстве.

Пищеварение происходит не только в желудке. Многие маленькие молекулы пищи продолжают перевариваться энзимами, когда они проходят через тонкую кишку, и для этого требуется гораздо больше площади поверхности, чем могло бы поместиться в кишечнике, если бы это был прямой путь от желудка до тонкой кишки, или даже если он шел по спиральной дорожке, но подкладка была гладкой. Слизистая оболочка тонкой кишки покрыта ворсинками, которые представляют собой бесчисленные выступы в просветное пространство. Они обеспечивают увеличенную площадь поверхности для ферментативного переваривания небольших молекул, таких как аминокислоты, моносахариды и липиды. Есть еще одна особенность кишечной слизистой оболочки, которая увеличивает площадь поверхности для пищеварительных целей. Энтероциты в эпителии слизистой оболочки имеют уникальную структуру на поверхности их клеток, которые обращены к просвету. Подобно ворсинкам самой слизистой оболочки, клетки имеют микроворсинки, которые, как следует из слова, представляют собой микроскопические, плотно упакованные выступы, простирающиеся в просветное пространство от плазматических мембран. При увеличении микроворсинки выглядят как щетинки кисти; в результате длина микроворсинок, охватывающая множество эпителиальных клеток, называется щеточной каймой.

Пейер Патчи и Микро складки

Граница кисти частично прерывается там, где она встречается с пятнами Пейера. Поверхностный эпителий патчей Пейера покрыт специализированными клетками, называемыми М-клетками. Они также известны как микроразвернутые клетки. М-клетки очень гладкие по сравнению с энтероцитами; у них есть микроворсинки, но выступы укорочены и редко распределены по просветной поверхности клетки. По обе стороны от каждой М-клетки находится глубокий колодец, называемый криптой, а под каждой клеткой находится большой карман, содержащий несколько различных типов иммунных клеток. К ним относятся В-клетки и Т-клетки, которые представляют собой различные виды лимфоцитов или лейкоцитов. Белые кровяные клетки являются важной частью иммунной системы. Есть также антигенпрезентирующие клетки в кармане под каждой М-клеткой. Антигенпрезентирующая клетка - это категория клеток, которая действует как роль в игре: она может выполняться рядом различных клеток в иммунной системе. Одним из видов иммунных клеток, которые играют роль антиген-презентирующих клеток и могут быть обнаружены под поверхностью М-клеток, является дендритная клетка. Дендритные клетки выполняют несколько функций, включая уничтожение патогенных микроорганизмов с помощью процесса, называемого фагоцитозом. Это включает поглощение патогена и разрушение его на части.

М-клетки облегчают адаптивный иммунный ответ

Антигены - это молекулы, которые могут нанести вред организму и активировать иммунную систему, чтобы инициировать реакцию. Их обычно называют патогенами до тех пор, пока они не вызовут иммунную систему и защитную реакцию, после чего они получают антигены. М-клетки специализируются на обнаружении антигенов в тонкой кишке. Большинство иммунных клеток, которые работают для обнаружения антигенов, ищут «чужие» молекулы или клетки, которые являются патогенами, которые не принадлежат организму. М-клетки не могут работать, реагируя на любые несамостоятельные антигены, с которыми они сталкиваются, как это делают другие детекторные клетки, поскольку М-клетки ежедневно сталкиваются с таким количеством несамостоятельно переваренного пищевого материала в тонкой кишке. Вместо этого они специализируются на реагировании только на инфекционные агенты, такие как бактерии и вирусы, а также на токсины.

Когда М-клетка сталкивается с антигеном, она использует процесс, называемый эндоцитозом, чтобы поглотить угрожающий агент и транспортировать его через плазматическую мембрану в карман слизистой оболочки, где ожидают иммунные клетки. Он представляет антиген В-клеткам и дендритным клеткам. Это когда они берут на себя роль антигенпрезентирующих клеток, беря соответствующие части разрушенного антигена и представляя его Т-клеткам и В-клеткам. Как B-клетки, так и T-клетки могут использовать фрагмент из антигена для создания специфического антитела с рецептором, который идеально связывается с антигеном. Он также может связывать другие идентичные антигены в организме. В-клетки и Т-клетки высвобождают ряд антител с этим рецептором в просвет кишечника. Затем антитела выслеживают весь антиген этого типа, который они могут найти, связывают с ними и уничтожают, используя фагоцитоз. Обычно это происходит без каких-либо симптомов или признаков заболевания у человека или другого животного.