Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Isoleeritud immuunsussüsteem
- Lümfoidkoe võrgud
- Peyeri plaastrite struktuur ja arv
- Pintsli äär ja pind
- Peyeri plaastrid ja mikrokiudrakud
- M-rakud hõlbustavad adaptiivset immuunvastust
Peyeri plaastrid on paksenenud koe ovaalse kujuga alad, mis on kinnistatud inimeste ja teiste loomade peensoole lima eritavasse vooderdisse. Esmakordselt vaatas neid nende nimekaim Johann Peyer 1677. aastal. Ehkki ta suutis neid vaadata sadu aastaid tagasi talle kättesaadava tehnoloogia abil, on neid teadaolevalt keeruline nende kudede struktuuri olemuse ja kuidas näib, et nad sulanduvad ümbritsevasse soolestiku vooderdisse. Need kontsentreeruvad enamasti iileumi, mis on inimestel peensoole viimane osa enne jämesoole algust. Ehkki Peyeri plaastrid on omadus, mida võib leida ainult seedetraktist, on nende peamine ülesanne toimida immuunsussüsteemi osana. Plaastrid koosnevad lümfoidkoest; see tähendab osaliselt, et need on täis valgeid vereliblesid, mis otsivad patogeene, mida võiks segada soolestikku läbiva seeditud toiduga.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Peyeri plaastrid on ümmargused, paksenenud kudede piirkonnad, mis asuvad soole limaskesta limaskestas. Plaastri sees on lümfisõlmede klaster, mis on täidetud valgete verelibledega. Peyeri plaastrite pinnaepiteel on kaetud spetsiaalsete rakkudega, mida nimetatakse M-rakkudeks. Plaastrite morfoloogia võimaldab neil kasutada patogeenide tuvastamiseks ja sihtimiseks omamoodi isoleeritud immuunsussüsteemi, ilma et keha hõlmaks täielikku immuunvastust igale soolestikku läbivale võõrkehale, kaasa arvatud toiduosakesed.
Isoleeritud immuunsussüsteem
Immuunsüsteem on kogu kehas olemas ja aktiivne, ehkki erinevates elundites on see erineval kujul. Sellel on kolm peamist rolli:
Seedetrakt puutub kokku eriti suure hulga patogeenidega, mis pääsevad kehasse toidu ja vedelike varumisel. Seetõttu on immuunsussüsteemi jaoks oluline viis soolestikku jõudvate mikroorganismide ja muude toksiinide tuvastamiseks ja sihtimiseks. Probleem on selles, et kui adaptiivsel immuunsussüsteemil oleks peensoole limaskestas sama palju kui vereringes ja teatavates teistes kudedes, käsitleks see iga toiduosakest võõrkehana ja ohuna. Keha oleks immuunvastuse tõttu pidevas põletiku- ja haigusseisundis ning toitu süüa või toitaineid ja hüdratsiooni saada oleks võimatu. Peyeri plaastrid pakuvad sellele probleemile lahenduse.
Lümfoidkoe võrgud
Peyeri plaastrid koosnevad lümfoidkoest, sealhulgas lümfisõlmedest. Nende koostis on sarnane põrna ja muudes kehaosades paikneva koega, mis on seotud lümfisüsteemiga. Lümfoidkoe sisaldab suurt hulka valgeid vereliblesid. Selline kude on immuunsüsteemis väga seotud. Kehas olevad lima eritavad membraanid on sageli osa esmasest kaitsest haigustekitajate vastu. Kaasasündinud immuunsussüsteem hõlmab füüsilisi tõkkeid, mida peetakse esmaseks kaitseks, mis toimib esimese blokaadina patogeenide eemaldamiseks või eemaldamiseks. Näiteks lõksutab ninasõõrmete limaskesta allergeenid ja nakkusohtlikud mikroobid enne, kui nad pääsevad kehasse veelgi. Lümfoidkude on levinud limaskestades ja toetab nende immuunvastust võõrkehadele sekundaarse vastusega, mida nimetatakse adaptiivseks immuunsussüsteemiks. Limaskesta kudede lümfoidsete laikude võrke nimetatakse limaskestaga seotud lümfoidkudedeks ehk MALT. Need tagavad kiireima ja täpseima kohanemisvastuse patogeenidele.
Nagu ninasõõrmete limaskest, on ka seedetrakti limaskest limaskest, millel on varane kontakt võõrkehadega. Toit, jook, õhus olevad osakesed ja muud ained satuvad kehasse otse suu kaudu. Peyeri plaastrid on osa peensooles asuva lümfoidkoe võrgustikust koos täiendavate lümfoidsete sõlmedega, mis on hajutatud kogu rinnanäärmesse, jejunumi ja kaksteistsõrmiksoole. Need sõlmed on rakkude morfoloogias sarnased Peyeri plaastritega, kuid need on märkimisväärselt väiksemad. See soole kudede võrk on MALT-i tüüp ja seda tuntakse täpsemalt ka soolestikuga seotud lümfoidkudede ehk GALT-na. Plaastrite morfoloogia (nende kuju ja struktuur) võimaldab neil kasutada patogeenide tuvastamiseks ja sihtimiseks omamoodi isoleeritud immuunsussüsteemi, ilma et keha kehasse puutuks täielik immuunvastus iga soolestiku kaudu liikuva võõrkeha, sealhulgas toiduosakeste suhtes.
Peyeri plaastrite struktuur ja arv
Keskmiselt on igal täiskasvanul peensoole organites 30–40 Peyeri plaastrit. Need asuvad enamasti sooleõõnes, mõned külgnevas jejunumis ja mõned ulatuvad kaksteistsõrmiksoole. Teadusuuringud on näidanud, et Peyeri sooltes leiduvate plaastrite arv langeb märkimisväärselt pärast inimeste vanust 20ndate lõpust. Uurimaks, kui palju Peyeri plaastreid inimestel sündides ja kasvades on, viisid teadlased peensoole biopsia imikutele ja erinevas vanuses lastele, kes olid surnud äkitselt seedetraktiga mitteseotud põhjuste tõttu. Tulemustest selgus, et plaastrite arv kasvas puberteedieas staadiumis keskmiselt 59 kolmandal trimestril lootel keskmiselt 239-ni. Selle aja jooksul suurenesid ka plaastrid. Täiskasvanute puhul väheneb plaastrite arv vanusega alates 30. eluaastast.
Peyeri plaastrid asuvad soole limaskesta limaskestal ja ulatuvad submukoosse. Submucosa on õhuke kudede kiht, mis ühendab limaskesta soolestiku paksu, torukujulise lihaskihiga. Peyeri plaastrid loovad limaskesta vooderduse pinnale kerge ümardamise, mis ulatub soolevalendikusse. Valendik on seedetrakti sisemuses asuv “tühi” ruum, mille kaudu neelatud aine läbib. Plaastri sees on lümfisõlmede klaster, mis on täidetud valgete verelibledega, eriti B-lümfotsüütide või B-rakkudega. Plaastri kupli pinna vooderdamine soolevalendikus on epiteel - rakkude kiht, mis moodustab loomade kehades paljude organite ja muude struktuuride kohal oleva membraani. Nahk on mingi epiteel, mida nimetatakse epidermiseks.
Pintsli äär ja pind
Enamikul peensoole vooderdavatest rakkudest, mida nimetatakse enterotsüütideks, on väga erinev morfoloogia, võrreldes epiteelirakkudega Peyeri plaastritel. Inimese kehas on peensool enda ja mõne siseorgani ümber nii palju, et kui peaksite selle sirgendama, oleks selle pikkus umbes 20 jalga. Kui valendiku pind (valendik on toru sisekülg, mida mööda lagundatud toiduained kulgevad) oleks sama sile kui metalltoru, oleks selle pinna suurus lamestatuna ainult umbes 5 ruutjalga. Peensoole enterotsüütidel on aga ainulaadne omadus. Peensoole pindala on tegelikult umbes 2700 ruutjalga, mis on umbes tenniseväljaku suurus. Selle põhjuseks on asjaolu, et palju pinda on kergitatud väikesesse ruumi.
Seedimine ei toimu ainult maos. Paljusid toidust saadud väikeseid molekule lagundavad ensüümid jätkuvalt, kui nad läbivad peensoole ja see nõuab palju suuremat pindala kui mahuks soolestikku, kui see oleks sirge tee maost peensoole või isegi kui see kulges mööda keritud rada, kuid vooder oli sile. Peensoole limaskesta vooderdatakse villidega, mida on luumeni ruumi loendamatu arv. Need tagavad suurenenud pinna väikeste molekulide, näiteks aminohapete, monosahhariidide ja lipiidide ensümaatiliseks seedimiseks. Soolestiku vooderdusel on veel üks omadus, mis suurendab seedeelundite pindala. Limaskesta epiteelis olevatel enterotsüütidel on luumeni poole suunatud rakkude pinnal ainulaadne struktuur. Sarnaselt limaskesta isekestega on rakkudel ka mikrovillid, mis, nagu sõna viitab, on mikroskoopilised, tihedalt pakitud väljaulatuvad osad, mis ulatuvad plasmamembraanidest valendiku ruumi. Suurendamisel näevad mikrovillid välja sarnased harja harjastega; selle tulemusel nimetatakse epiteelirakkude hulgaga mikroviljade pikkust harjapiiriks.
Peyeri plaastrid ja mikrokiudrakud
Pintsli äär on osaliselt katkestatud, kui see vastab Peyeri plaastritele. Peyeri plaastrite pinnaepiteel on kaetud spetsiaalsete rakkudega, mida nimetatakse M-rakkudeks. Neid tuntakse ka mikrofoldrakkudena. M-rakud on enterotsüütidega võrreldes väga siledad; neil on küll mikrovillid, kuid väljaulatuvad osad on lühemad ja jagunevad hõredalt kogu raku valendiku pinnale. Iga M-raku mõlemal küljel on sügav süvend, mida nimetatakse krüptiks ja iga raku all on suur tasku, mis sisaldab mõnda erinevat tüüpi immuunrakku. Nende hulka kuuluvad B-rakud ja T-rakud, mis on erinevat tüüpi lümfotsüüdid või valged vererakud. Valged verelibled on peamine osa immuunsussüsteemist. Iga M-raku all on taskus ka antigeeni esitlevad rakud. Antigeeni esitlev rakk on rakkude kategooria, mis toimib nagu roll näidendis: seda võivad läbi viia mitmed immuunsussüsteemi erinevad rakud. Üks selline immuunrakk, mis täidab antigeeni esitleva raku rolli ja mida võib leida M-raku pinna alt, on dendriitne rakk. Dendriitrakkudel on mitu funktsiooni, sealhulgas patogeenide hävitamine fagotsütoosiks nimetatava protsessi abil. See hõlmab patogeeni omastamist ja selle osadeks jaotamist.
M-rakud hõlbustavad adaptiivset immuunvastust
Antigeenid on molekulid, mis võivad kehale kahjustada ja reaktsiooni algatamiseks aktiveerida immuunsussüsteemi. Neid kutsutakse tavaliselt patogeenideks, kuni nad on käivitanud immuunsüsteemi ja kaitsereaktsiooni, misjärel nad saavad antigeenid. M-rakud on spetsialiseerunud antigeenide tuvastamisele peensooles. Enamik immuunrakke, mis tuvastavad antigeene, otsivad mitte-iseenda molekule või rakke, mis on patogeenid, mis ei kuulu kehasse. M-rakud ei saa töötada reageerides mis tahes mitte-iseenda antigeenidele, mida nad satuvad teiste detektorrakkude moodi, kuna M-rakud kohustuvad peensooles iga päev nii palju iseendaga lagundamata toidumaterjali. Nad on spetsialiseerunud reageerima ainult nakkusetekitajatele, nagu bakterid ja viirused, aga ka toksiinidele.
Kui M-rakk puutub kokku antigeeniga, kasutab ta endotsütoosiks nimetatavat protsessi, et ohustavat ainet absorbeerida ja viia see läbi plasmamembraani taskusse limaskestas, kus immuunrakud ootavad. See esitleb antigeeni B-rakkudele ja dendriitrakkudele. See on siis, kui nad võtavad antigeeni esitlevate rakkude rolli, võttes üles lagundatud antigeeni asjakohased tükid ja esitades selle T-rakkudele ja B-rakkudele. Nii B-rakud kui ka T-rakud saavad kasutada antigeeni fragmenti spetsiifilise antikeha ehitamiseks retseptoriga, mis seob antigeeni suurepäraselt. See võib seonduda ka kehas teiste identsete antigeenidega. B-rakud ja T-rakud vabastavad selle retseptori abil mitmeid soolestiku luumenisse antikehi. Antikehad jäljendavad seejärel kogu seda tüüpi antigeeni, mida nad leiavad, seovad neid ja hävitavad neid fagotsütoosi abil. Tavaliselt juhtub see nii, et inimesel või teisel loomal pole mingeid haiguse sümptomeid ega tunnuseid.