Peyer's patch คืออะไร? ทำความรู้จักกับระบบภูมิคุ้มกันในลำไส้

Peyer's patches หรือกลุ่มก้อนเนื้อเยื่อน้ำเหลือง (aggregated lymphoid nodules) คือกลุ่มของฟอลลิเคิลน้ำเหลืองที่จัดระเบียบอย่างเป็นระบบ ตั้งชื่อตาม Johann Conrad Peyer นักกายวิภาคศาสตร์ชาวสวิสในศตวรรษที่ 17 สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่เกี่ยวข้องกับลำไส้ (Gut Associated Lymphoid Tissue หรือ GALT) ซึ่งโดยปกติจะพบได้ในส่วนล่างของลำไส้เล็ก โดยเฉพาะในส่วน distal jejunum และ ileum แต่ก็สามารถพบได้ในลำไส้เล็กส่วนต้น (duodenum) เช่นกัน

ประวัติการค้นพบ

แม้ว่านักกายวิภาคศาสตร์หลายคนในศตวรรษที่ 17 จะสังเกตเห็น Peyer's patches แต่ในปี 1677 Johann Conrad Peyer ได้บรรยายลักษณะของมันไว้อย่างชัดเจน จนทำให้สิ่งนี้ถูกตั้งชื่อตามเขา อย่างไรก็ตาม ในช่วงแรก Peyer เชื่อว่ามันคือต่อมที่หลั่งสารบางอย่างเพื่อช่วยในการย่อยอาหาร จนกระทั่งปี 1850 Rudolph Oskar Ziegler แพทย์ชาวสวิสได้ใช้กล้องจุลทรรศน์ตรวจสอบอย่างละเอียดและเสนอว่า Peyer's patches แท้จริงแล้วคือต่อมน้ำเหลือง

โครงสร้างของ Peyer's patch

Peyer's patches สามารถสังเกตเห็นได้เป็นลักษณะการหนาตัวของเยื่อบุผิวลำไส้ (intestinal mucosa) ที่มีความยาวไม่กี่เซนติเมตร โดยในมนุษย์จะพบได้ประมาณ 100 จุด ซึ่งในทางจุลกายวิภาคศาสตร์ จะปรากฏเป็นฟอลลิเคิลน้ำเหลืองรูปไข่หรือรูปกลม (คล้ายกับต่อมน้ำเหลือง) ที่ตั้งอยู่ในชั้น mucosa ของ ileum และขยายลงไปถึงชั้น submucosa

จำนวนของ Peyer's patches จะมีจุดสูงสุดในช่วงอายุ 15-25 ปี และจะลดลงเมื่อเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ ในส่วน distal ileum จะพบ Peyer's patches จำนวนมากจนเกิดเป็นวงแหวนน้ำเหลือง โดยประมาณ 46% ของ Peyer's patches ทั้งหมดจะกระจุกตัวอยู่ในช่วง 25 เซนติเมตรสุดท้ายของลำไส้เล็กส่วน ileum

องค์ประกอบของเซลล์

• B lymphocytes: พบเป็นจำนวนมากในศูนย์กลางของฟอลลิเคิล (germinal centers)
• T lymphocytes: พบในบริเวณระหว่างฟอลลิเคิล
• เซลล์ CD4+/CD25+ และ CD8+/CD25+: พบใน Peyer's patches มากกว่าในเลือดส่วนปลาย

เยื่อบุผิวที่เกี่ยวข้องกับฟอลลิเคิล (Follicle-Associated Epithelium - FAE)

Peyer's patches มีลักษณะเด่นคือถูกปกคลุมด้วย FAE ซึ่งแตกต่างจากเยื่อบุผิวของวิลลัส (villus epithelium) ทั่วไปในลำไส้เล็ก ดังนี้:

• มีเซลล์ goblet (goblet cells) น้อยกว่า ทำให้ชั้นเมือกบางกว่า
• มี M cells (microfold cells) ซึ่งทำหน้าที่ดักจับและขนส่งแอนติเจนจากช่องว่างในลำไส้ (lumen) เข้าสู่ระบบภูมิคุ้มกัน
• เบสาลามินา (basal lamina) มีความพรุนมากกว่า
• มีความสามารถในการซึมผ่านของไอออนและโมเลกุลขนาดใหญ่ต่ำกว่า เนื่องจากมีการแสดงออกของโปรตีน tight junction ที่สูงกว่า

หน้าที่และกลไกการทำงาน

เนื่องจากช่องว่างในทางเดินอาหารสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอก จึงมีจุลชีพที่อาจก่อโรคได้จำนวนมาก Peyer's patches จึงทำหน้าที่เป็น จุดเหนี่ยวนำหลัก (primary inductive sites) สำหรับการผลิตแอนติบอดีในลำไส้ โดยเฉพาะ IgA

ภายในศูนย์กลางของฟอลลิเคิลจะมี B-cells ที่สร้าง IgA+ ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นพลาสมาเซลล์ (plasma cells) เพื่อสร้างการตอบสนองต่อแอนติเจนที่มีความจำเพาะเจาะจงและมีความสามารถในการจับแอนติเจนสูง Peyer's patches จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเฝ้าระวังทางภูมิคุ้มกันของลำไส้

กระบวนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

1. การดักจับแอนติเจน: M cells จะสุ่มตัวอย่างแอนติเจนจาก lumen และส่งต่อไปยังเซลล์นำเสนอแอนติเจน (antigen-presenting cells) ที่อยู่ด้านล่าง
2. การกระตุ้นเซลล์: แอนติเจนจะถูกนำเสนอต่อ macrophages, dendritic cells, B-lymphocytes และ T-lymphocytes ภายใน Peyer's patches
3. การเปลี่ยนชนิดแอนติบอดี: ด้วยการสนับสนุนจาก CD4 T cells และสัญญาณจาก dendritic cells (เช่น nitric oxide, retinoic acid และ IL-6) B-cells จะเกิดกระบวนการ class switching จาก IgM เป็น IgA
4. การขยายสัญญาณ: เซลล์ที่ถูกกระตุ้นจะเคลื่อนย้ายไปยังต่อมน้ำเหลือง mesenteric lymph nodes เพื่อขยายการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันให้กว้างขึ้น

เปรียบได้กับว่า Peyer's patches ทำหน้าที่เหมือนกับต่อมทอนซิลในระบบทางเดินหายใจ คือคอยดักจับ ตรวจสอบ และทำลายสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย