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.
Gut associated lymphoid tissue (GALT) is a component of the mucosa associated lymphoid tissue (MALT) which works in the immune system to protect the body from invasion in the gut. Owing to its physiological function in food absorption, the mucosal surface is thin and acts as a permeable barrier to the interior of the body. Equally, its fragility and permeability creates vulnerability to infection and, in fact, the vast majority of the infectious agents invading the human body use this route. The functional importance of GALT in body's defense relies on its large population of plasma cells, which are antibody producers, whose number exceeds the number of plasma cells in spleen, lymph nodes and bone marrow combined. GALT makes up about 70% of the immune system by weight; compromised GALT may significantly affect the strength of the immune system as a whole.
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.