Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Eristetty immuunijärjestelmä
- Imukudosverkot
- Peyer-laastarien rakenne ja lukumäärä
- Harjan reuna ja pinta-ala
- Peyer-laastarit ja mikro-solut
- M-solut helpottavat adaptiivista immuunivastetta
Peyerin laastarit ovat paksuuntuneen kudoksen soikion muotoisia alueita, jotka on upotettu ihmisten ja muiden eläinten ohutsuolen liman erittävään limakalvoon. Heitä havaitsi ensimmäisen kerran heidän nimekaimpansa, Johann Peyer, vuonna 1677. Vaikka hän pystyi tarkkailemaan häntä satoja vuosia sitten käytettävissä olevan tekniikan avulla, niiden tiedetään olevan vaikea visualisoida kudoksen rakenteen luonteen ja kuinka ne näyttävät sulautuvan ympäröivään suolivuoliin. Ne keskittyvät enimmäkseen ileumiin, joka on ihmisen ohutsuolen viimeinen osa ennen paksusuoleen alkamista. Vaikka Peyerin laastarit ovat ominaisuus, jota löytyy vain maha-suolikanavasta, niiden ensisijainen tehtävä on toimia osana immuunijärjestelmää. Laastarit koostuvat imukudoksesta; tämä tarkoittaa osittain, että ne ovat täynnä valkosoluja, jotka etsivät taudinaiheuttajia, jotka saattavat sekoittua suoliston läpi kulkevan sulatetun ruoan kanssa.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Peyerin laastarit ovat pyöreitä, sakeutuneita kudosalueita, jotka sijaitsevat suolen limakalvon limakalvossa. Laastarin sisällä on imusolmukkeiden klusteri, joka on täytetty valkosoluilla. Peyerin laastarien pintaepiteeli on päällystetty erikoissoluilla, joita kutsutaan M-soluiksi. Laastarien morfologia antaa heille mahdollisuuden käyttää eräänlaista eristettyä immuunijärjestelmää patogeenien tunnistamiseen ja kohdistamiseen ilman, että kehon täydellinen immuunivaste on jokaisessa suoliston läpi kulkevassa vieraassa kehossa, mukaan lukien ruokahiukkaset.
Eristetty immuunijärjestelmä
Immuunijärjestelmä on läsnä ja aktiivinen koko kehossa, vaikkakin eri muodoissa eri elimissä. Sillä on kolme pääroolia:
Ruoansulatuskanava altistuu erityisen suurelle määrälle patogeenejä, jotka pääsevät kehoon varastuimalla pois ruokia ja nesteitä. Siksi immuunijärjestelmällä on tärkeä tapa tunnistaa ja kohdistaa mikro-organismit ja muut toksiinit, jotka kulkevat suolistoon. Ongelmana on, että jos adaptiivisella immuunijärjestelmällä olisi yhtä paljon läsnäoloa ohutsuolen limakalvossa kuin veressä ja tietyissä muissa kudoksissa, se käsittelisi kaikkia ruokahiukkasia vieraana elimenä ja uhkana. Keho olisi immuunivasteen takia jatkuvassa tulehduksen ja sairauden tilassa, ja olisi mahdotonta syödä ruokaa tai saada ravintoaineita ja nesteytystä. Peyerin laastarit tarjoavat ratkaisun tähän ongelmaan.
Imukudosverkot
Peyerin laastarit koostuvat imukudoksesta, mukaan lukien imusolmukkeet. Niiden koostumus on samanlainen kuin pernan kudos ja muissa kehon osissa, jotka ovat mukana imusysteemissä. Imukudos sisältää suuren määrän valkosoluja. Tällainen kudos osallistuu hyvin immuunijärjestelmään. Kehon limaa erittävät kalvot ovat usein osa ensisijaista suojaa taudinaiheuttajia vastaan. Luonnolliseen immuunijärjestelmään liittyy fyysisiä esteitä, joita pidetään ensisijaisina puolustuskeinoina ja jotka toimivat ensimmäisenä saarnaajina patogeenien pitämiseksi pois tai poistamiseksi. Esimerkiksi sierainten limakalvojen vuori vangitsee allergeenit ja tarttuvat mikrobit ennen kuin ne pääsevät edelleen kehoon. Lymfoidikudos on yleinen limakalvojen alueilla ja tukee niiden immuunivasteita vieraisiin kappaleisiin sekundaarisella vasteella, jota kutsutaan adaptiiviseksi immuunijärjestelmäksi. Lymfaalisten kudosten imukohtausverkot tunnetaan limakalvoihin liittyviksi imukudoksiksi tai MALTiksi. Ne tarjoavat nopeimman ja tarkan adaptiivisen vasteen taudinaiheuttajille.
Kuten sieraimien limakalvo, myös maha-suolikanavan limakalvo on limakalvo, jolla on varhainen kosketus vieraiden kappaleiden kanssa. Ruoka, juoma, ilmassa olevat hiukkaset ja muut aineet pääsevät kehoon suoraan suun kautta. Peyerin laastarit ovat osa ohutsuolessa sijaitsevaa imukudosverkkoa yhdessä ylimääräisten imukudosten kanssa, jotka ovat hajallaan pohjukaissyöpään, jejunumiin ja pohjukaissuoleen. Nämä kyhmyt ovat solumorfologiassa samanlaisia kuin Peyerin laastarit, mutta ne ovat huomattavasti pienempiä. Tämä suolen kudosverkosto on eräs tyyppinen MALT ja tunnetaan myös tarkemmin suolistoon liittyvänä imukudoksena tai GALT. Lappujen morfologia (niiden muoto ja rakenne) antaa heille mahdollisuuden käyttää eräänlaista eristettyä immuunijärjestelmää patogeenien tunnistamiseen ja kohdistamiseen ilman, että kehon täydellinen immuunivaste tulee jokaisesta suoliston läpi kulkevasta vieraasta kehosta, mukaan lukien ruokahiukkaset.
Peyer-laastarien rakenne ja lukumäärä
Jokaisella aikuisella on keskimäärin 30–40 Peyerin laastaria ohutsuolen elimissä. Ne ovat enimmäkseen ileumissa, osa on vierekkäisessä jejunumissa ja muutama ulottuu jopa pohjukaissuoleen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että suolistossa olevien Peyerin laastarien määrä putoaa merkittävästi ihmisen ikääntyessä 20-luvun lopulla. Saadakseen selville kuinka monella Peyerin laastarilla ihmisillä on syntymän aikana ja kasvaessaan, tutkijat suorittivat ohutsuolen biopsiat imeväisillä ja erikäsikäisillä lapsilla, jotka olivat kuolleet äkillisesti maha-suolikanavasta riippumattomista syistä. Tulokset paljastivat, että laastarien lukumäärä nousi keskimäärin 59: stä kolmannen raskauskolmanneksen sikiöissä keskimäärin 239: ään murrosiän murrosikäisillä murrosikäisillä. Myös laastarien koko kasvoi tänä aikana. Aikuisille laastarien lukumäärä vähenee iän myötä 30-luvulta alkaen.
Peyerin laastarit sijaitsevat suolen limakalvon limakalvossa ja ulottuvat submukoosaan. Submukoosa on ohut kudoskerros, joka yhdistää limakalvon paksun, putkimaisen lihaskerroksen kanssa. Peyerin laastarit luovat lievän pyöristymisen limakalvon vuoren pinnassa, joka ulottuu suolimen luumeniin. Luumeni on “tyhjä” tila maha-suolikanavan putken sisällä, jonka läpi nautittu aine kulkee. Laastarin sisällä on imusolmukkeiden klusteri, joka on täytetty valkosoluilla, erityisesti sellaisilla, jotka tunnetaan nimellä B-lymfosyytit tai B-solut. Laastarin kuparipinnan vuoraaminen suolen luumenissa on epiteeli - solukerros, joka muodostaa kalvon monien elinten ja muiden rakenteiden yli eläinten rungossa. Iho on eräänlainen epiteeli, jota kutsutaan orvaskeväksi.
Harjan reuna ja pinta-ala
Suurimmalla osaltaan ohutsuolen vuoraamista soluista, joita kutsutaan enterosyyteiksi, on hyvin erilainen morfologia kuin Peyerin laastarien epiteelisoluissa. Ihmiskehossa ohutsuolen on silmukoitu itsensä ja joidenkin sisäelinten ympärille niin paljon, että jos suoristaisit sen, sen pituus olisi noin 20 jalkaa. Jos luumenin pinta (luumeni on putken sisäpuoli, jota pitkin hajotettu ruoka-aine kulkee) olisi yhtä sileä kuin metalliputki, sen pinta-ala olisi vain noin 5 neliömetriä, jos se tasoitetaan. Ohutsuolen enterosyyteillä on kuitenkin ainutlaatuinen piirre. Ohutsuolen pinta-ala on itse asiassa noin 2700 neliöjalkaa, mikä on suunnilleen tenniskentän kokoinen. Tämä johtuu siitä, että paljon pinta-alaa on avattu pieneen tilaan.
Ruoansulatus ei tapahdu vain mahassa. Entsyymit pilkkovat edelleen monia ruuan pieniä molekyylejä, kun ne kulkevat ohutsuolen läpi, ja tämä vaatii paljon enemmän pinta-alaa kuin mahtuisi suolistoon, jos se olisi suora polku vatsasta ohutsuoleen tai jopa jos se seurasi kierrettyä polkua, mutta vuori oli sileä. Ohutsuolen limakalvojen vuori on rypistynyt läpi viiluja, joita on lukemattomia ulkonevia vatsan avaruuteen. Ne tarjoavat lisääntyneen pinta-alan pienten molekyylien, kuten aminohappojen, monosakkaridien ja lipidien, entsymaattiselle hajotukselle. Suolistossa on toinen ominaisuus, joka lisää pinta-alaa ruuansulatukseen. Mukosaalisen epiteelin enterosyyteillä on ainutlaatuinen rakenne niiden solujen pinnalla, jotka osoittavat kohti luumenia. Samoin kuin itse limakalvon villi, soluissa on mikrovillejä, jotka, kuten sana viittaa, ovat mikroskooppisia, tiheästi pakattuja ulkonemia, jotka ulottuvat lumenaalitilaan plasmamembraaneista. Suurennettuna mikrovillit näyttävät samanlaisilta kuin harjan harjakset; seurauksena mikroviilien pituutta, joka kattaa epiteelisolujen joukot, kutsutaan harjan reunaksi.
Peyer-laastarit ja mikro-solut
Harjan reuna keskeytetään osittain, kun se kohtaa Peyerin laastarit. Peyerin laastarien pintaepiteeli on päällystetty erikoistuneilla soluilla, joita kutsutaan M-soluiksi. Niitä kutsutaan myös mikrosoluiksi. M-solut ovat erittäin sileitä verrattuna enterosyyteihin; niissä on mikrovillejä, mutta ulkonemat ovat lyhyempiä ja jakautuvat harvoin solun lumenaaliseen pintaan. Kunkin M-solun kummallakin puolella on syvä kaivo, jota kutsutaan kryptaksi, ja jokaisen solun alapuolella on suuri tasku, joka sisältää muutama erityyppinen immuunisolu. Näihin kuuluvat B-solut ja T-solut, jotka ovat erityyppisiä lymfosyyttejä tai valkosoluja. Valkosolut ovat tärkeä osa immuunijärjestelmää. Jokaisen M-solun alapuolella olevassa taskussa on myös antigeenia esitteleviä soluja. Antigeeniä esittävä solu on luokka soluja, jotka toimivat kuten rooli näytelmässä: Sitä voivat suorittaa useat immuunijärjestelmän eri solut. Yksi sellainen immuunisolu, jolla on antigeeniä esittelevän solun rooli ja joka löytyy M-solun pinnan alla, on dendriittisolu. Dendriittisillä soluilla on useita toimintoja, mukaan lukien patogeenien tuhoaminen fagosytoosiksi kutsutulla prosessilla. Tähän sisältyy taudinaiheuttajan imeytyminen ja sen jakaminen osiinsa.
M-solut helpottavat adaptiivista immuunivastetta
Antigeenit ovat molekyylejä, jotka voivat vahingoittaa kehoa ja aktivoida immuunijärjestelmän reaktion käynnistämiseksi. Niitä kutsutaan tyypillisesti patogeeneiksi, kunnes ne ovat käynnistäneet immuunijärjestelmän ja suojaavan vasteen, jolloin he ansaitsevat nimen antigeenit. M-solut ovat erikoistuneet antigeenien havaitsemiseen ohutsuolessa. Useimmat immuunisolut, jotka etsivät antigeenejä, etsivät "ei-itse" -molekyylejä tai -soluja, jotka ovat patogeenejä, jotka eivät kuulu kehossa. M-solut eivät voi toimia reagoimalla mihinkään ei-itseantigeeneihin, joita he kohtaavat muiden ilmaisinsolujen tapaan, koska M-solut kohtaavat päivittäin niin paljon ei-itse pilkottua ruoka-ainetta ohutsuolessa. Sen sijaan ne ovat erikoistuneet reagoimaan vain tartunta-aineisiin, kuten bakteereihin ja viruksiin, sekä toksiiniin.
Kun M-solu kohtaa antigeenin, se käyttää endosytoosiksi kutsuttua prosessia uhkaavan aineen imeytymiseen ja kuljettamiseen plasmamembraanin läpi limakalvon taskuun, missä immuunisolut odottavat. Se esittelee antigeenin B-soluille ja dendriittisoluille. Tällöin he ottavat antigeeniä esittelevien solujen roolin ottamalla merkityksellisiä osia hajotetusta antigeenistä ja esittämällä sen T-soluille ja B-soluille. Sekä B-solut että T-solut voivat käyttää antigeenifragmenttia rakentamaan spesifinen vasta-aine reseptorin kanssa, joka sitoutuu antigeeniin täydellisesti. Se voi myös sitoutua muihin, samanlaisiin kehon antigeeneihin. B-solut ja T-solut vapauttavat useita vasta-aineita, joilla on tämä reseptori, suoliston luumeniin. Vasta-aineet jäljittävät sitten kaiken tyyppisen antigeenin, jonka ne voivat löytää, sitoutua niihin ja käyttää tuhoamaan ne fagosytoosin avulla. Tämä tapahtuu yleensä ilman, että ihmisellä tai muulla eläimellä olisi mitään oireita tai merkkejä sairaudesta.