Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Een geïsoleerd immuunsysteem
- Lymfoïde weefselnetwerken
- De structuur en het aantal Peyers-patches
- De borstelrand en het oppervlak
- Peyers-patches en microfoldcellen
- M-cellen vergemakkelijken een adaptieve immuunrespons
De pleisters van Peyer zijn ovaalvormige gebieden van verdikt weefsel die zijn ingebed in de slijmafscheiding van de dunne darm van mensen en andere dieren. Ze werden voor het eerst waargenomen door hun naamgenoot, Johann Peyer, in 1677. Hoewel hij ze kon observeren met behulp van de technologie die hem honderden jaren geleden ter beschikking stond, staan ze erom bekend moeilijk te visualiseren vanwege de aard van hun weefselstructuur en hoe ze lijken op te gaan in de omringende darmwand. Ze zijn meestal geconcentreerd in het ileum, het laatste deel van de dunne darm bij mensen voordat de dikke darm begint. Hoewel de pleisters van Peyer een functie zijn die alleen in het maagdarmkanaal kan worden gevonden, is hun primaire functie om te werken als onderdeel van het immuunsysteem. De pleisters bestaan uit lymfoïde weefsels; dit betekent gedeeltelijk dat ze vol witte bloedcellen zitten die op zoek zijn naar ziekteverwekkers die kunnen worden vermengd met het verteerde voedsel dat door de darm gaat.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De pleisters van Peyer zijn ronde, verdikte weefselgebieden in het slijmvlies van de darmwand. Binnen in de pleister bevindt zich een cluster van lymfeklieren, gevuld met witte bloedcellen. Het oppervlakte-epitheel van de pleisters van Peyer is bedekt met gespecialiseerde cellen die M-cellen worden genoemd. De morfologie van de pleisters stelt hen in staat om een soort geïsoleerd immuunsysteem te gebruiken om pathogenen te identificeren en te richten zonder de volledige immuunrespons van het lichaam op elk vreemd lichaam dat door de darmen gaat, inclusief voedseldeeltjes.
Een geïsoleerd immuunsysteem
Het immuunsysteem is aanwezig en actief in het hele lichaam, hoewel het verschillende vormen aanneemt in verschillende organen. Het heeft drie primaire rollen:
Het maagdarmkanaal wordt blootgesteld aan een bijzonder hoog aantal pathogenen die toegang krijgen tot het lichaam door het op te bergen in voedsel en vloeistoffen. Daarom is het belangrijk dat het immuunsysteem een manier heeft om micro-organismen en andere gifstoffen die in de darm terechtkomen te identificeren en erop te richten. Het probleem is dat als het adaptieve immuunsysteem evenveel aanwezigheid in de dunne darm heeft als in de bloedbaan en bepaalde andere weefsels, het elk voedseldeeltje zou behandelen als een vreemd lichaam en een bedreiging. Het lichaam zou in een constante staat van ontsteking en ziekte zijn vanwege de immuunrespons en het zou onmogelijk zijn om voedsel te eten of voedingsstoffen en hydratatie te ontvangen. De patches van Peyer bieden een oplossing voor dat probleem.
Lymfoïde weefselnetwerken
De pleisters van Peyer bestaan uit lymfoïde weefsels, inclusief lymfeklieren. Hun samenstelling is vergelijkbaar met het weefsel in de milt en in andere delen van het lichaam die betrokken zijn bij het lymfestelsel. Lymfoïde weefsel bevat een groot aantal witte bloedcellen. Dit soort weefsel is erg betrokken bij het immuunsysteem. Slijmafscheidende membranen in het lichaam maken vaak deel uit van de primaire afweer tegen ziekteverwekkers. Het aangeboren immuunsysteem omvat fysieke barrières, beschouwd als primaire verdedigingen, die fungeren als de eerste blokkade om ziekteverwekkers buiten te houden of te verwijderen. De slijmvliezen van de neusgaten houden bijvoorbeeld allergenen en besmettelijke microben vast voordat ze verder in het lichaam kunnen binnendringen. Lymfoïde weefsel komt veel voor in slijmvliesgebieden en ondersteunt hun immuunresponsen op vreemde lichamen met een secundaire reactie die het adaptieve immuunsysteem wordt genoemd. De netwerken van lymfoïde pleisters in slijmvliesweefsel staan bekend als slijmvlies-geassocieerde lymfoïde weefsels of MALT. Ze bieden de snelste en meest nauwkeurige adaptieve respons op ziekteverwekkers.
Net als de bekleding van de neusgaten, is de bekleding van het maagdarmkanaal een slijmvlies dat vroeg contact heeft met vreemde lichamen. Voedsel, drank, deeltjes in de lucht en andere materie komen rechtstreeks via de mond het lichaam binnen. De pleisters van Peyer maken deel uit van het netwerk van lymfoïde weefsels in de dunne darm, samen met extra lymfoïde knobbeltjes die verspreid zijn over het ileum, jejunum en de twaalfvingerige darm. Deze knobbeltjes zijn vergelijkbaar in cellulaire morfologie met de pleisters van Peyer, maar ze zijn aanzienlijk kleiner. Dit darmweefselnetwerk is een type MALT en is ook meer specifiek bekend als de darm-geassocieerde lymfoïde weefsels of GALT. De morfologie van de pleisters (hun vorm en structuur) stelt hen in staat om een soort geïsoleerd immuunsysteem te gebruiken om pathogenen te identificeren en te richten zonder de volledige immuunrespons van het lichaam op elk vreemd lichaam dat door de darmen gaat, inclusief voedseldeeltjes.
De structuur en het aantal Peyers-patches
Gemiddeld heeft elke volwassene 30 tot 40 Peyer-pleisters in de organen van de dunne darm. Ze bevinden zich meestal in het ileum, met sommige in het aangrenzende jejunum en een paar die zich uitstrekken tot aan de twaalfvingerige darm. Onderzoek heeft uitgewezen dat het aantal Peyer-pleisters in de darmen aanzienlijk afneemt nadat mensen ouder worden dan hun late 20-er jaren. Om erachter te komen hoeveel Peyer-patches mensen hebben wanneer ze worden geboren en terwijl ze groeien, hebben wetenschappers biopsieën van de dunne darm uitgevoerd bij zuigelingen en kinderen van verschillende leeftijden die plotseling waren gestorven aan oorzaken die geen verband hielden met het maagdarmkanaal. Uit de resultaten bleek dat het aantal pleisters steeg van gemiddeld 59 bij foetussen in het derde trimester tot gemiddeld 239 bij adolescenten in de puberteit. De pleisters namen in deze tijd ook toe. Voor volwassenen neemt het aantal pleisters af met de leeftijd vanaf 30 jaar.
De pleisters van Peyer bevinden zich in het slijmvlies van de darmwand en lopen door in de submucosa. De submucosa is een dunne laag weefsel die het slijmvlies verbindt met de dikke, buisvormige spierlaag van de darmen. De pleisters van Peyer creëren een lichte afronding in het oppervlak van de slijmvliesvoering, die zich uitstrekt in het darmlumen. Het lumen is de "lege" ruimte binnenin de maagdarmbuis, waardoor opgenomen materie passeert. Binnen in de pleister bevindt zich een cluster van lymfeklieren, gevuld met witte bloedcellen, vooral cellen die B-lymfocyten of B-cellen worden genoemd. Het koepelvormige oppervlak van de pleister in het darmlumen is het epitheel - een laag cellen die een membraan vormen over vele organen en andere structuren in de lichamen van dieren. De huid is een soort epitheel dat epidermis wordt genoemd.
De borstelrand en het oppervlak
De meeste cellen in de dunne darm, die enterocyten worden genoemd, hebben een heel andere morfologie dan de epitheelcellen op de pleisters van Peyer. In het menselijk lichaam loopt de dunne darm rond zichzelf en sommige interne organen zo erg dat als je het recht zou maken, het ongeveer 20 voet lang zou zijn. Als het lumenoppervlak (het lumen de binnenkant van de buis is, waarlangs verteerd voedselmateriaal passeert) zo glad was als een metalen pijp, zou het oppervlak ervan slechts ongeveer 5 vierkante voet meten als het plat werd gemaakt. De enterocyten van de dunne darm hebben echter een uniek kenmerk. Het oppervlak van de dunne darm meet eigenlijk ongeveer 2.700 vierkante voet, wat ongeveer de grootte van een tennisbaan is. Dit komt omdat veel oppervlakte in een kleine ruimte is gekrast.
Spijsvertering gebeurt niet alleen in de maag. Veel van de kleine moleculen uit voedsel worden nog steeds verteerd door enzymen als ze door de dunne darm gaan, en dit vereist veel meer oppervlakte dan in de darm zou kunnen passen als het een rechte weg was van de maag naar de dunne darm, of zelfs als het het opgerolde pad volgde maar de voering glad was. De slijmvliesbekleding van de dunne darm is doorspekt met villi, die ontelbare uitsteeksels in de lumenale ruimte zijn. Ze bieden een groter oppervlak voor de enzymatische vertering van kleine moleculen zoals aminozuren, monosacchariden en lipiden. Er is nog een kenmerk van de darmwand die het oppervlak vergroot voor spijsverteringsdoeleinden. De enterocyten in het slijmvliesepitheel hebben een unieke structuur op het oppervlak van hun cellen die naar het lumen zijn gericht. Net als de villi van het slijmvlies zelf, hebben de cellen microvilli, die, zoals het woord al aangeeft, microscopische, dicht opeengepakte projecties zijn die zich vanuit de plasmamembranen in de lumenruimte uitstrekken. Wanneer ze worden vergroot, lijken de microvilli op de borstelharen; als gevolg hiervan wordt de lengte van microvilli, die massa's epitheelcellen omvat, de borstelgrens genoemd.
Peyers-patches en microfoldcellen
De rand van het penseel wordt gedeeltelijk onderbroken waar het de plekken van Peyer ontmoet. Het oppervlakte-epitheel van de pleisters van Peyer is bedekt met gespecialiseerde cellen die M-cellen worden genoemd. Ze worden ook wel microfold-cellen genoemd. M-cellen zijn erg soepel vergeleken met enterocyten; ze hebben wel microvilli, maar de uitsteeksels zijn korter en zijn dun verspreid over het lumenale oppervlak van de cel. Aan weerszijden van elke M-cel bevindt zich een diepe put, een crypte, en onder elke cel bevindt zich een grote zak met een paar verschillende soorten immuuncellen. Deze omvatten B-cellen en T-cellen, dit zijn verschillende soorten lymfocyten of witte bloedcellen. Witte bloedcellen vormen een groot deel van het immuunsysteem. Er zijn ook antigeenpresenterende cellen in de zak onder elke M-cel. Een antigeenpresenterende cel is een celcategorie die werkt als een rol in een toneelstuk: het kan worden uitgevoerd door een aantal verschillende cellen in het immuunsysteem. Een soort immuuncel die de rol van antigeenpresenterende cel speelt en zich onder het oppervlak van een M-cel bevindt, is de dendritische cel. Dendritische cellen hebben meerdere functies, waaronder het vernietigen van pathogenen door een proces dat fagocytose wordt genoemd. Dit houdt in dat de ziekteverwekker wordt verzwolgen en in zijn delen wordt afgebroken.
M-cellen vergemakkelijken een adaptieve immuunrespons
Antigenen zijn moleculen die mogelijk schade aan het lichaam kunnen toebrengen en het immuunsysteem activeren om een reactie te initiëren. Ze worden meestal pathogenen genoemd totdat ze het immuunsysteem en een beschermende reactie hebben geactiveerd, waarna ze de naam antigenen verdienen. M-cellen zijn gespecialiseerd in het detecteren van antigenen in de dunne darm. De meeste immuuncellen die werken om antigenen te detecteren, zoeken naar 'niet-zelf'-moleculen of cellen, dit zijn pathogenen die niet in het lichaam thuishoren. M-cellen kunnen niet werken door te reageren op niet-zelfantigenen die ze tegenkomen op de manier waarop andere detectorcellen dat doen, omdat M-cellen elke dag zoveel niet-zelfverteerd voedselmateriaal in de dunne darm tegenkomen. Ze zijn in plaats daarvan gespecialiseerd om alleen te reageren op infectieuze agentia, zoals bacteriën en virussen, evenals op toxines.
Wanneer een M-cel een antigeen tegenkomt, gebruikt het een proces dat endocytose wordt genoemd om het bedreigende middel te overspoelen en over het plasmamembraan te transporteren naar de zak in het slijmvlies waar de immuuncellen wachten. Het presenteert het antigeen aan de B-cellen en dendritische cellen. Dit is wanneer ze de rol van antigeenpresenterende cellen op zich nemen, door relevante stukjes van het afgebroken antigeen op te nemen en aan de T-cellen en B-cellen te presenteren. Zowel de B-cellen als de T-cellen kunnen het fragment van het antigeen gebruiken om een specifiek antilichaam te bouwen met een receptor die zich perfect aan het antigeen bindt. Het kan ook binden aan andere, identieke antigenen in het lichaam. De B-cellen en T-cellen geven met deze receptor een aantal antilichamen af aan het darmlumen. De antilichamen sporen dan alle antigeen van dit type op die ze kunnen vinden, binden eraan en gebruiken ze met behulp van fagocytose. Dit gebeurt meestal zonder dat de mens of ander dier symptomen of tekenen van ziekte heeft.