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.
Читайте также: Костная ткань в процессе эволюции
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.
Читайте также: Гладкая шелковая ткань это
Лимфоидная ткань кишечника как основа иммунной системы пищеварительного тракта
Дата публикации: 23.05.2017 2017-05-23
Статья просмотрена: 25822 раза
Библиографическое описание:
Норматов, Р. А. Лимфоидная ткань кишечника как основа иммунной системы пищеварительного тракта / Р. А. Норматов, Ю. В. Марьяновская. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 20 (154). — С. 201-203. — URL: https://moluch.ru/archive/154/43637/ (дата обращения: 11.02.2022).
Желудочно-кишечный тракт — высокоспециализированный орган, которой участвует в поглощении переработки и усвоении питательных веществ. Кроме этого он выполняет другие не менее важные функции. Кишечник — важный орган иммунной системы: он постоянно контактирует с большим количеством веществ и агентов внешней среды, а также факторов, влияющих на жизнедеятельность всего организма. В статье представлена характеристика составных частей иммунной системы пищеварительного тракта и их роль в формировании иммунного ответа организма на антигенное воздействие.
Ключевые слова: антигены, иммуноглобулины, иммунокомпетентные клетки, иммунный ответ, лимфоидная ткань, пищеварительный тракт
Воздействие антигенов внешней среды является ключевым фактором в развитии защитных реакций против различных патогенных микроорганизмов и многих органических и неорганических веществ, в том числе канцерогенов [7].
Кишечник является основной зоной, где происходит сенсибилизация иммуноцитов, которые затем заселяют другие слизистые оболочки и служат отправной точкой для циркуляции клеток между различными органами. Иммунокомпетентные ткани пищеварительного тракта получили название лимфоидной ткани. Этой ткани принадлежит важная роль защите организма от антигенов. Следует заметить, что к механизмам защиты принадлежат так же секреция слизи и перистальтика кишечника.
Лимфоидная ткань в стенке пищеварительного тракта существует в четырех анатомических зонах: 1) лимфоциты, расположенные базально, между эпителиальными клетками слизистой оболочки — интраэпителиальные лимфоциты; 2) лимфоциты, расположенные в соединительной ткани собственного слоя слизистой оболочки-лимфоциты собственного слоя; 3) специфические скопления лимфоидных клеток в слизистой оболочке тонкой кишки в частности в тощей кишке — пейеровы бляшки; 4) солитарные лимфоидные фолликулы слизистой оболочки [1, 5].
Важными составными частями иммунной системы пищеварительного тракта являются слюнные железы, лимфоидная ткань глотки, региональные лимфатические узлы и ретикуло-эндотелиальная ткань печени.
Интраэпителиальные лимфоциты локализуются базально между эпителиальными клетками слизистой оболочки, в особенности в тех местах, которые соприкасаются с внешней средой. Количество лимфоцитов данного типа в среднем составляет 21 на 100 эпителиальных клеток. Эти лимфоциты различны по своей форме и размерам, а также по содержанию гранул в цитоплазме. Они могут мигрировать в обоих направлениях через базальную мембрану. Гранулы интраэпителиальных лимфоцитов и тучных клеток сходны по своему строению и химическому составу, поэтому высказывается некое предположение эти лимфоциты это Т-лимфоциты, которые особым образом связаны с тучными клетками слизистой оболочки кишечника. Среди интраэпителиальных лимфоцитов выделены Т- и В-лимфоциты, но их точное подразделение на группы до сих пор неизвестно [1].
Лимфоциты собственного слоя хоть и изучались многими специалистами более интенсивно, чем интраэпителиальные лимфоциты, но данные о них весьма разрозненные и содержат много противоречий. Установлено что в слизистой оболочке тонкого кишечника человека их содержится до 11000 на мм. Среди лимфоцитов преобладают В-клетки, их численность более 50 %, содержащие поверхностный IgA. Оставшаяся часть В-лимфоцитов представлена клетками с поверхностными IgM и IgG. Т-лимфоциты тоже присутствуют, но об их подклассах практически ничего неизвестно, кроме того что они продуцируют антитела и могут проникать в слизистую кишки находящуюся в непосредственном контакте с бляшками [3].
Важнейшее свойство кишечника — феномен рециркуляции лимфоцитов. Сенсибилизированные антигенами (как пищевыми, так и инфекционными) лимфоциты пейеровых бляшек мигрируют в брыжеечные лимфатические узлы, а оттуда по лимфатическим сосудам через грудной проток и систему кровообращения направляются к собственному слою слизистой оболочки кишечника, главным образом в качестве клеток, секретирующих IgA. Этот механизм обеспечивает формирование клонов лимфоцитов и образование специфических антител в участках слизистой оболочки, отдаленных от очага первичной сенсибилизации. В процессе сенсибилизации плазматических клеток с последующим клонированием лимфоцитов, вырабатывающих антитела с определенными свойствами (аналогичными тем, которые выступили матрицей), участвуют не только нативные молекулы иммуноглобулинов.
Попавшие в просвет кишечника или на слизистые оболочки антигены распознаются иммуноглобулинами памяти (IgG), после чего информация передается в иммунокомпетентные клетки слизистой оболочки, где из сенсибилизированных лимфоцитов клонируются плазматическими клетками, ответственными за синтез IgА и IgМ. В результате защитной деятельности этих иммуноглобулинов включаются механизмы иммунореактивности или иммунотолерантности. Иммунная система «запоминает» антигены, чему способствуют генетические факторы, а также антитела класса IgG, передающиеся, например, от матери плоду во время беременности, и иммуноглобулины, поступающие в ЖКТ ребенка с грудным молоком. В результате рециркуляции лимфоцитов и клонирования иммунный ответ охватывает все слизистые ЖКТ [3, 4].
Читайте также: Пальто из фактурной ткани
Главная функция кишечных иммуноглобулинов (Ig) — иммунное отторжение у поверхности слизистой оболочки. Известно, что IgA преобладает среди иммуноглобулинов во всех секретах и в собственной пластинке кишечника. Секреторный IgA, выполняющий роль главного уничтожителя антигенов и иммуномодулятора слизистой оболочки ЖКТ, удерживается около эпителиальных клеток в результате взаимодействия с гликокаликсом, во многом благодаря присутствию микрофлоры кишечника. IgA занимает благоприятную позицию, препятствующую поглощению антигенов. Двумерная молекула IgA может функционировать как агглютинин, уменьшая прилипание бактерий к энтероцитам.
Особое значение в иммунологических функциях желудочно-кишечного тракта придается тонкой кишке, в которой организованная лимфоидная ткань представлена сгруппированными лимфатическими узелками, аппендиксом и лимфатическими узлами брижейки. Эти органы включают зону с фолликулярными структурами, содержащую в основном В-лимфоциты и интрафолликулярную (паракортикальную) зону, состоящую в основном из Т-лимфоцитов, расположенных вокруг высокоэндотелиальных венул. Эпителиальные структуры сгруппированных лимфатических узелков специализированы на поглощении антигенов макрофагами [2].
Пейеровы бляшки это структурно организованные и оформленные скопления лимфоидных клеток в подслизистом слое тонкой кишки. Так у человека они появляются по ходу всей тонкой кишки уже на 24-й недели внутриутробного развития. Пейеровы бляшки окружены М-клетками, которые лишены ворсинок и ответственны за транспортные и частично метаболические процессы. К ним относят способность транспортировать макромолекулы и частицы из просвета кишки в лимфоциты пейеровых бляшек. Бляшки плохо развиты у животных, выращиваемых в стерильных условиях. В пейеровых бляшках содержится до 40 % Т-лимфоцитов, которые располагаются в межфолликулярном пространстве [5, 6].
Наибольшая концентрация пейеровых бляшек отмечена в аппендиксе — червеобразном отростке слепой кишки. Известно, что он имеется далеко не у всех животных, например, его нет у кошек, но он присутствует у человека, обезьян, кроликов и ряда жвачных животных. Главная функция этого органа — это защита кишечника и его микрофлоры от патогенных агентов. Аппендикс выполняет так же ряд второстепенных функций: синтетическую (продуцирует амилазу и липазу) и гормональную (производит гормоны, участвующие в сокращении сфинктеров кишечника и регулирующие его перистальтику) [2, 4].
Солитарные лимфоидные фолликулы содержатся в слизистой оболочке и подслизистой основе кишечника. Но в отличие от пейеровых бляшек не имеют тесной связи с эпителием. Этот вид лимфатических образовании содержит Т-клетки, В-клетки, а также макрофаги. Сенсибилизированные лимфоциты в дальнейшем мигрируют в брыжеечные лимфатические узлы, а оттуда в грудной проток и систему кровоснабжения к собственному слою кишечника.
Важную роль играет система иммуногенеза в деятельности толстой кишки, непосредственно соприкасающейся с различными бактериальными антигенами. В ней содержится большое количество клеток, несущих Ig. Клетки, несущие IgА и IgМ, располагаются преимущественно в поверхностном эпителии, а несущие IgG — в базальных отделах слизистой оболочки толстой кишки. В собственной пластинке слизистой оболочки выявляют в основном IgG-секретирующие клетки [2].
Слизистая оболочка здорового млекопитающего не может полностью заблокировать проникновение антигенов из полости кишечника в его стенку, а затем в циркулирующую кровь. Например, ботулинистический токсин, попав в кишечник, не задерживается в просвете кишки, а проходит через кишечную стенку в интерстинальную лимфу. Предполагают, что такой обходной путь миграции антигенов в обход системы IgA может быть неким приспособлением кишечника к защите от антигенов либо проявлением сложной многоступенчатой стратегии защиты кишечника от антигенов [4].
Таким образом, на всем протяжении кишечника лимфатические ткани и их элементы представлены весьма широко. Они разнообразны строению и функциям. Клеточный иммунитет кишечника в отличие от системы секретируемых им антител изучен недостаточно. Известно, что после перорального воздействия антигенов системные клеточные иммунные реакции выявляются редко. Возможно, когда здоровый организм получают безвредные антигены (например, антигены нормальной микрофлоры), в слизистой оболочке кишечника не развиваются реакции клеточного иммунитета. Или если иммунная реакция происходит, то иммунные клетки кишечника не могут сохранять в клетках памяти информацию об антигене. Это свидетельствует о наличии в кишечнике механизмов иммунной памяти, но они, в отличие от системного иммунного ответа, не носят долговременного характера.
- Галактионов В. Г. Эволюционная иммунология: учеб. пособие для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. 407 с.
- Кузник Б. И. Иммуногенез, гомеостаз и неспецифическая резистентность организма / Б. И. Кузник, Н. В. Васильев, Н. Н. Цыбиков. М.: Медицина, 1989. С. 191–200.
- Ройт А., Бростофф Дж., Мейбл Д. Иммунология. М.: Мир, 2000. 592 с.
- Скопичев В. Г. Физиолого-биохимические основы резистентности животных / В. Г. Скопичев, Н. Н. Максимюк. С.-Петербург: изд-во «Лань», 2009. 352 с.
- Тейлор Д. Биология = Biological Science 1&2: В З т. Т.1 / Под ред. Р. Сопера; Пер.с англ.: Ю. Л. Амченкова и др. 3-е изд. М.: Мир, 2004. 454 с.
- Хаитов Р. М. и др. Иммунология: Учебник для вузов. М.: ГЭОТАР–Медиа, 2011. 311 с.
- Ребезов М. Б., Чупракова А. М., Зинина О. В., Максимюк Н. Н., Абуова А. Б. Оценка методов исследования ксенобиотиков.. Уральск, 2015.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом