פונקציית המדבקות של פייר

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• מערכת חיסון מבודדת
• רשתות רקמות לימפואידיות
• המבנה ומספר טלאי Peyers
• גבול המברשות והשטח
• טלאים של Peyers ותאים זעירים
• תאי M מקלים על תגובה חיסונית אדפטיבית

הטלאים של פייר הם אזורים בצורת אליפסה של רקמה מעובה המשובצים בדופן הפרשת הריר במעי הדק של בני אדם ובעלי חיים אחרים. הם נצפו לראשונה על ידי שמם, יוהן פייר, בשנת 1677. למרות שהוא הצליח להתבונן בהם באמצעות הטכנולוגיה העומדת לרשותו לפני מאות שנים, ידוע שהם מתקשים לדמיין אותם בגלל אופי מבנה הרקמות שלהם וכיצד נראה שהם משתלבים ברירית המעיים שמסביב. הם מרוכזים ברובם באילאום, שהוא החלק האחרון של המעי הדק בבני אדם לפני תחילת המעי הגס. למרות שהטלאים של פייר הם תכונה שניתן למצוא רק בדרכי העיכול, תפקידם העיקרי הוא לפעול כחלק ממערכת החיסון. הטלאים מורכבים מרקמה לימפואידית; משמעות הדבר היא, בחלקה, שהם מלאים בתאי דם לבנים הנמצאים בתצפית אחר פתוגנים העשויים להיות מעורבבים במזון המעוכל העובר במעי.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

טלאי פייר הם אזורים רקומים עגולים ומעובדים הממוקמים ברירית רירית המעי. בתוך הטלאי נראים אשכול של גושי לימפה, מלאים בתאי דם לבנים. אפיתל השטח של טלאי Peyer מכוסה בתאים מיוחדים הנקראים תאי M. המורפולוגיה של המדבקות מאפשרת להם להשתמש במעין מערכת חיסון מבודדת כדי לזהות ולמקד פתוגנים מבלי לערב את התגובה החיסונית המלאה של הגוף לכל גוף זר העובר במעי, כולל חלקיקי מזון.

מערכת חיסון מבודדת

מערכת החיסון קיימת ופעילה בכל הגוף, למרות שהיא לובשת צורות שונות באיברים שונים. יש לו שלושה תפקידים עיקריים:

דרכי העיכול נחשפות למספר גבוה במיוחד של פתוגנים הזוכים לכניסה לגוף על ידי הוצאת מזון ונוזלים. לכן, חשוב שלמערכת החיסון תהיה דרך לזהות ולמקד מיקרו-אורגניזמים ורעלים אחרים העושים דרכם למעיים. הבעיה היא שאם למערכת החיסונית האדפטיבית הייתה נוכחות באותה מידה בדופן המעי הדק כמו בזרם הדם וברקמות אחרות, הרי שהיא מתייחסת לכל חלקיק מזון כאל גוף זר וכאיום. הגוף יהיה במצב תמידי של דלקת וחולי בגלל התגובה החיסונית, ויהיה בלתי אפשרי לאכול אוכל או לקבל חומרים מזינים והידרציה. התיקונים של פייר מציעים פיתרון לבעיה זו.

רשתות רקמות לימפואידיות

הטלאים של פייר מורכבים מרקמות לימפואידיות, כולל קשריות לימפה. הרכבם דומה לרקמה בטחול ובאזורים אחרים בגוף המעורבים במערכת הלימפה. רקמת הלימפה מכילה מספר רב של תאי דם לבנים. רקמה מסוג זה מעורבת מאוד במערכת החיסון. קרומים המפרישים ריר בגוף הם לרוב חלק מההגנה העיקרית מפני פתוגנים. מערכת החיסון המולדת כוללת מחסומים פיזיים, הנחשבים להגנות ראשוניות, הפועלים כמצור הראשון בכדי להרחיק או לסלק פתוגנים. לדוגמה, רירית הנחיריים לוכדת אלרגנים ומיקרובים זיהומיים לפני שהם יכולים להשיג כניסה נוספת לגוף. רקמת הלימפה נפוצה באזורי הרירית, ותומכת בתגובות החיסון שלהם לגופים זרים עם תגובה משנית הנקראת מערכת החיסון האדפטיבית. הרשתות של טלאים לימפואיים ברקמות הריריות ידועות כ"רקמות לימפה "הקשורות לרירית, או MALT. הם מספקים את התגובה ההסתגלות המהירה והמדויקת ביותר לפתוגנים.

בדומה לרירית הנחיריים, גם רירית דרכי העיכול היא קרום רירי שיש לו מגע מוקדם עם גופים זרים. אוכל, שתייה, חלקיקים באוויר וחומרים אחרים נכנסים לגוף ישירות דרך הפה. המדבקות של פייר הן חלק מרשת רקמות הלימפה הממוקמת במעי הדק, יחד עם מזוודות לימפואידיות נוספות המפוזרות ברחבי האיליאום, ג'ג'ון ותריסריון. גושים אלה דומים במורפולוגיה סלולרית לטלאים של פייר, אך הם קטנים משמעותית. רשת רקמת מעיים זו הינה סוג של MALT והיא ידועה יותר באופן ספציפי כרקמות הלימפואידיות הקשורות למעיים, או GALT. המורפולוגיה של המדבקות (צורתם ומבנהן) מאפשרת להם להשתמש במעין מערכת חיסון מבודדת כדי לזהות ולמקד פתוגנים מבלי לערב את התגובה החיסונית המלאה של הגוף לכל גוף זר העובר במעי, כולל חלקיקי מזון.

המבנה ומספר טלאי Peyers

בממוצע, לכל מבוגר יש 30-40 טלאים של פייר באיברי המעי הדק. הם נמצאים ברובם באילאום, חלקם בג'ג'ומונים הסמוכים וכמה מהם נמתחים עד התריסריון. מחקרים הצביעו על כך שמספר הטלאים של פייר שנמצאים במעיים נושרים באופן משמעותי לאחר שבני האדם הגיעו לעבר שנות העשרים המאוחרות שלהם. כדי לגלות כמה טלאים של פייר יש לבני אדם כאשר הם נולדים וככל שהם גדלים, מדענים ביצעו ביופסיות של המעי הדק אצל תינוקות וילדים בגילאים שונים שמתו לפתע מסיבות שאינן קשורות לדרכי העיכול. מהתוצאות עולה כי מספר הטלאים עלה מממוצע של 59 בעוברים בשליש השלישי לממוצע של 239 בקרב מתבגרים בשלבי גיל ההתבגרות. המדבקות גם גדלו בגודל במהלך תקופה זו. אצל מבוגרים, מספר הטלאים פוחת עם הגיל המתחיל בשנות השלושים.

תיקוניו של פייר ממוקמים ברירית רירית המעי והם נמשכים לתחת-התחתית. הסמוקוזה היא שכבה דקה של רקמות המחברת את הרירית לשכבת השריר העבה והצינורית של המעיים. טלאי פייר יוצרים עיגול קל על פני רירית הרירית, המשתרע אל לומן המעי. הלומן הוא החלל "הריק" בתוך צינור העיכול, דרכו עובר חומר נטוע. בתוך המדבקה יש מקבץ של גושים לימפיים, מלאים בתאי דם לבנים, בעיקר כאלה המכונים לימפוציטים B או תאי B. בטנה של משטח הכיפה של הכתם בלומן המעי הוא האפיתל - שכבת תאים היוצרים קרום על פני איברים רבים ומבנים אחרים בגופם של בעלי חיים. עור הוא סוג של אפיתל הנקרא אפידרמיס.

גבול המברשות והשטח

לרוב התאים המצפים את המעי הדק, הנקראים enterocytes, יש מורפולוגיות שונות מאוד בהשוואה לתאי האפיתל על טפסיו של פייר. בגוף האדם, המעי הדק משולב סביב עצמו וכמה איברים פנימיים עד כדי כך שאם הייתם מיישרים אותו, הוא היה נמדד כ -20 מטרים. אם המשטח הלומני (הלומן הוא החלק הפנימי של הצינור, שלאורכו עובר חומר המזון המעוכל) היה חלק כמו צינור מתכת, שטח הפנים שלו היה נמדד רק כ- 5 מטרים רבועים אם הוא שטוח החוצה. עם זאת, לתרופת המוח הדק יש תכונה ייחודית. שטח הפנים של המעי הדק גודלו למעשה כ -2,700 רגל מרובע, בגודל מגרש טניס. הסיבה לכך היא שטחה של שטח פנים רב נמרץ לחלל קטן.

העיכול לא קורה רק בבטן. רבים מהמולקולות הקטנות מהמזון ממשיכות להתעכל על ידי אנזימים כשהם עוברים במעי הדק, וזה דורש שטח פנים הרבה יותר ממה שיכול היה להתאים למעי אם זה היה מסלול ישר מהבטן למעי הדק, או אפילו אם זה הלך בשביל הסליל אבל הבטנה הייתה חלקה. בטנה הרירית של המעי הדק מוקרך לכל אורכו עם villi, שהם אינספור תחזיות לחלל הלומני. הם מספקים שטח פנים מוגבר לעיכול אנזימטי של מולקולות קטנות כמו חומצות אמינו, מונוסכרידים וליפידים. יש תכונה נוספת של רירית המעיים המגדילה את שטח הפנים למטרות עיכול. לאנטוזיטים באפיתל הרירית יש מבנה ייחודי על פני תאייהם הפונים לכיוון לומן. בדומה לוולי הרירית עצמה, לתאים יש מיקרו-ווילי, שכפי שהמילה מרמז, הם תחזיות מיקרוסקופיות וארוזות בצפיפות המשתרעות בחלל הלומני מממברנות הפלזמה. כשהוא מוגדל, המיקרו-ווילי דומה לזיפים של מברשת; כתוצאה מכך, אורך המיקרו-ווילי, הכולל המון תאי אפיתל, נקרא גבול המברשת.

טלאים של Peyers ותאים זעירים

גבול המברשת נקטע בחלקו במקום שהוא פוגש את המדבקות של פייר. אפיתל השטח של טלאי Peyer מכוסה בתאים מיוחדים הנקראים תאי M. הם ידועים גם כתאים מיקרו-קפלים. תאי M חלקים מאוד בהשוואה לאנטוציטים; יש להן מיקרו-ווילי, אך ההקרנות קצרות יותר ומופצות בדלילות על פני השטח הלומני של התא. משני צידיו של כל תא M נמצאת באר עמוקה הנקראת קריפטה, ומתחת לכל תא כיס גדול המכיל כמה סוגים שונים של תאי חיסון. אלה כוללים תאי B ותאי T, שהם סוגים שונים של לימפוציטים, או תאי דם לבנים. תאי דם לבנים הם חלק עיקרי ממערכת החיסון. ישנם גם תאים המציגים אנטיגן בכיס שמתחת לכל תא M. תא המציג אנטיגן הוא קטגוריה של תא הפועל כמו תפקיד במחזה: ניתן לבצע אותו על ידי מספר תאים שונים במערכת החיסון. סוג אחד של תא חיסוני הממלא את תפקידו של תא המציג אנטיגן וניתן למצוא אותו מתחת לפני השטח של תא M הוא התא הדנדריטי. לתאים דנדריטים יש פונקציות מרובות, כולל השמדת פתוגנים בתהליך הנקרא פגוציטוזיס. זה כרוך בחבישת הפתוגן ופירוקו לחלקיו.

תאי M מקלים על תגובה חיסונית אדפטיבית

אנטיגנים הם מולקולות שיכולות לגרום נזק לגוף, ולהפעיל את מערכת החיסון כדי להתחיל תגובה. בדרך כלל הם נקראים פתוגנים עד שהם הפעילו את מערכת החיסון ותגובת הגנה, ובשלב זה הם מרוויחים את השם אנטיגנים. תאי M מתמחים לגילוי אנטיגנים במעי הדק. מרבית תאי החיסון הפועלים לגילוי אנטיגנים מחפשים מולקולות או תאים "לא-עצמיים", שהם פתוגנים שאינם שייכים בגוף. תאי M אינם יכולים לעבוד בכך שהם מגיבים לאנטיגנים שאינם עצמיים שהם נתקלים בהם כפי שעושים תאי גלאים אחרים, מכיוון שתאי M נתקלים כל כך בחומרי מזון לא מעוכלים במעי הדק מדי יום. במקום זאת הם מתמחים להגיב רק לחומרים זיהומיים, כמו חיידקים ווירוסים, כמו גם לרעלים.

כאשר תא M אכן נתקל באנטיגן, הוא משתמש בתהליך שנקרא אנדוציטוזיס כדי לבלום את החומר המאיים, ולהעביר אותו על פני קרום הפלזמה לכיס ברירית בה ממתינים תאי החיסון. הוא מציג את האנטיגן לתאי B ותאים דנדריטים. זה כאשר הם לוקחים על עצמם את התפקיד של תאים המציגים אנטיגן, על ידי נטילת חלקים רלוונטיים של האנטיגן המפורק ומציגים אותו לתאי T ותאי B. גם תאי B וגם תאי T יכולים להשתמש בשבר מהאנטיגן לבניית נוגדן ספציפי עם קולטן הנקשר לאנטיגן בצורה מושלמת. זה יכול גם להיקשר לאנטיגנים אחרים, זהים בגוף. תאי B ותאי T משחררים מספר נוגדנים עם קולטן זה לומן המעי. הנוגדנים עוקבים אחר כך את כל האנטיגן מהסוג הזה שהם יכולים למצוא, נקשר אליהם ושימוש בה משמיד אותם באמצעות פגוציטוזיס. זה קורה בדרך כלל מבלי שחיה אנושית או אחרת סובלת מתסמינים או סימני מחלה.