Введение

Ткань Лимфоидная ткань кишечника (GALT) является компонентом лимфоидной ткани слизистой оболочки (MALT), которая действует в иммунной системе, защищая организм от вторжения в кишечник. Благодаря своей физиологической функции в поглощении пищи, поверхность слизистой оболочки тонкая и действует как проницаемый барьер для внутренней части тела. Кроме того, его хрупкость и проницаемость создают уязвимость для инфекции, и, фактически, подавляющее большинство инфекционных агентов, вторгающихся в человеческий организм, используют этот путь. Функциональное значение ГАЛТ в защите организма зависит от его большой популяции плазменных клеток, которые являются производителями антител, число которых превышает количество плазменных клеток в селезенке, лимфатических узлах и костном мозге вместе взятых. ГАЛТ составляет около 70% массы иммунной системы; снижение ГАЛТ может значительно повлиять на силу иммунной системы в целом.

Пейерские пятна

Пластырь Пейера представляет собой совокупность лимфоидных клеток, проецируемых в просвет кишечника, который выступает в качестве очень важного места для инициирования иммунного ответа. Он образует субепителиальный купол, где обнаруживается большое количество фолликулов В-клеток с их зародышевыми центрами, участки Т-клеток между ними в меньшем количестве и дендритные клетки. В этой области субепителиальный купол отделен от просвета кишечника слоем эпителия, связанного с фолликулом. В ней содержатся обычные кишечные эпителиальные клетки и небольшое количество специализированных эпителиальных клеток, называемых микроскладочными клетками (М-клетками). В отличие от энтероцитов, эти М-клетки имеют складную поверхность вместо микровилли, не секретируют пищеварительные ферменты или слизь и не имеют толстой поверхности гликокаликса, поэтому они могут контактировать с микробиотой и антигенами, присутствующими в содержимом кишечника.

Функция

В нормальных условиях иммунная система всего организма нуждается в кишечном источнике антигенов для обучения и регулирования развития различных иммунных клеток. Без такой стимуляции многие свойства иммунной системы не развиваются, как это показано в случае с животными, свободными от микробов. Поскольку иммунные клетки находятся в постоянном контакте с бактериальными и пищевыми антигенами, первичный ответ устанавливается как толерогенный. Тем не менее, должна быть надежная защита в случае, если патогены пересекают границу эпителия или производят вредные вещества, такие как бактериальные токсины. Такой ход на острие ножа обеспечивается различными типами иммунных клеток:

В-лимфоциты

В плазменных В-клетках, находящихся в ламинации, вырабатываются высокие уровни специфических секреторных антител IgA (sIgA). Эти IgA секретируются в просвет кишечника через эпителиальный слой путем транцитоза. Сначала эпителиальная клетка связывает димер IgA через полимерный Ig-рецептор на базалатеральной стороне и транспортирует его в везикуле в луминальное пространство. Затем рецептор протеолитически расщепляется, и димер IgA высвобождается вместе с частью рецептора, называемой секреторным компонентом. Секреторный компонент защищает секретируемые антитела от пищеварительного среды в кишечнике. Высокий уровень секреторных IgA является результатом взаимодействия В-клеток и кишечного антигена, представляющего дендритные клетки (DC) в сотрудничестве с фолликулярными Т-помощными клетками (Tfh) в зародышевых центрах (GC) пластырей Пейера. Существует два основных способа производства IgA: 1) зависимость от Т-клеток, приводящая к получению sIgA с высокой аффинностью и специфичностью, и 2) независимая от Т-клеток генерация sIgA, которая использует дендритные клетки и их производство цитокинов BAFF и APRIL. Независимо вырабатываемые Т-клетками sIgAs имеют более низкую аффинность и покрывают в основном комменсальные клетки. Общие функции секреторных IgA заключаются в покрытии любых кишечных бактерий (комменсальных или патогенных), чтобы ухудшить их подвижность и предотвратить их длительный и прямой контакт с кишечным эпителием и кишечной иммунной системой хозяина. Это называется иммунным исключением. Выделяемые IgA связываются с бактериальными токсинами и нейтрализуют их. Антигены, полученные таким образом, обеспечивают толерантность к ним. Комменсальная микробиота также активирует иммунный ответ таким образом, что защищает кишечную ткань хозяина от повреждения иммунными клеточными реакциями. Результат популяций Т- клеток у здоровых людей отличается от спектра Т- клеток, возникающих в результате острой инфекции или хронического воспаления. Неправильная стимуляция (обычно сегментированными нитевидными бактериями SFB) хронического ответа клеток Th1 или Th17 играет решающую роль в патологическом повреждении хозяина. Было описано несколько новых лимфоидных клеток кишечника. Они имеют разное происхождение и следуют разным процессам созревания, но имеют одну и ту же роль GALT - быстро реагировать на патогены и секретировать эффекторные цитокины. Такие многослойные системы защиты подчеркивают восприимчивость участков слизистой к вторжениям агентов. Наиболее часто патогенные инфекции проникают в организм через слизистую оболочку. Сильное взаимодействие различных лимфоидных клеток, патрулирующих эпителиальный слой, также отражает эволюционное давление и гонку вооружений между иммунной системой и патогенами, избегающими ее контроля.

Внутриэпителиальные лимфоциты (IEL)

Длительноживущие и резидентные внутриэпителиальные лимфоциты (IEL) являются одной из крупнейших популяций Т-лимфоцитов в организме. Такое местоположение само по себе очень особенно. IEL патрулируют состояние внутри одного слоя клеток и имеют дендритный вид. Они обеспечивают первую линию защиты в случае проникновения патогена через эпителиальный барьер. IEL охватывают удивительное разнообразие происхождения и делятся на две основные категории: традиционные и нетрадиционные. Он основан на свойствах молекулярной поверхности и месте, где они приобретают свою конечную эффекторную цитотоксическую программу.

Врожденный иммунитет

Кроме адаптивного специфического иммунитета, врожденный иммунитет играет важную роль в GALT, поскольку обеспечивает более быстрый ответ. Признание микробиологической несамоподписью происходит посредством рецепторов распознавания образцов (PRR), которые могут быть найдены на дендритных клетках, макрофагах, моноцитах, нейтрофилах и эпителиальных клетках. PRR связываются с сохранившейся микробиологической структурой, такой как компоненты клеточных стен (LPS, теихоевая кислота, флагелин, пептидогликан) или вирусная или бактериальная нуклеиновая кислота. PRR локализуются внеклеточно в виде мембранно-связанных рецепторов (Толлоподобные рецепторы) или внутриклеточно (НОД-подобные и RIG-подобные рецепторы).

Дендритные клетки

DC присутствуют менее чем на 10% APC и обычно не находятся в нижних слоях. Внеродженное производство ретиновой кислоты и TGF β (типичное для связанных с кишечником DC) индуцирует экспрессию кишечных гоминговых молекул и способствует переключению IgA во время созревания В-клеток в листьях. DC также направляют Treg и обычные IEL на получение их конечного фенотипа зрелых эффекторных клеток в кишечнике.

Другие животные

Адаптирующийся иммунитет, опосредованный антителами и Т-клетками, встречается только у позвоночных. В то время как у всех из них есть лимфоидная ткань, связанная с кишечником, и у подавляющего большинства есть версия селезенки и тимуса, не у всех позвоночных есть костный мозг, лимфатические узлы или зародышевые центры, что означает, что не у всех позвоночных могут генерировать лимфоциты в костном мозге. Это различное распределение адаптивных органов в различных группах позвоночных предполагает, что ГАЛТ является самой первой частью адаптивной иммунной системы у позвоночных. Было высказано предположение, что из этого существующего GALT и из-за давления, оказываемого комменсальными бактериями в кишечнике, которые соэволюционировали с позвоночными, поздние специализации, такие как тимус, селезенка или лимфатические узлы, появились как часть адаптивной иммунной системы.