Mảng Peyer (Peyer’s Patches)

Cấu trúc

Mảng Peyer có hình bầu dục hoặc hình tròn, nhô lên khỏi bề mặt niêm mạc ruột. Kích thước của chúng thay đổi, có thể từ vài milimet đến vài centimet. Bên dưới lớp biểu mô phủ, Mảng Peyer chứa một tập hợp dày đặc các tế bào lympho, bao gồm:

• Lympho B: Sản xuất kháng thể để chống lại các kháng nguyên.
• Lympho T: Điều hòa phản ứng miễn dịch và tiêu diệt tế bào nhiễm bệnh.
• Tế bào trình diện kháng nguyên (APC): Như tế bào đuôi gai, đại thực bào, chúng “trình bày” kháng nguyên cho lympho T để kích hoạt phản ứng miễn dịch.

Mảng Peyer cũng chứa các trung tâm mầm (germinal centers), nơi lympho B tăng sinh và biệt hóa để sản xuất kháng thể đặc hiệu. Một đặc điểm khác biệt của Mảng Peyer là sự hiện diện của các tế bào M (microfold cells – tế bào vi nếp gấp) trong biểu mô phủ. Các tế bào M này có khả năng thu nhận kháng nguyên từ lòng ruột và vận chuyển chúng đến các tế bào miễn dịch bên dưới, đóng vai trò như một cầu nối quan trọng giữa môi trường bên ngoài ruột và hệ thống miễn dịch bên trong Mảng Peyer. Việc vận chuyển kháng nguyên này cho phép hệ thống miễn dịch “học hỏi” và phát triển các phản ứng đặc hiệu đối với các mầm bệnh tiềm ẩn.

Chức năng

Chức năng chính của Mảng Peyer là giám sát và phản ứng với các mầm bệnh xâm nhập qua đường tiêu hóa. Quá trình này diễn ra như sau:

1. Thu nhận kháng nguyên: Tế bào M thu nhận kháng nguyên từ lòng ruột và vận chuyển chúng đến các tế bào trình diện kháng nguyên (APC).
2. Trình diện kháng nguyên: APC (chủ yếu là tế bào đuôi gai và đại thực bào) xử lý và trình diện kháng nguyên cho lympho T.
3. Kích hoạt lympho: Lympho T được kích hoạt và kích thích lympho B sản xuất kháng thể đặc hiệu. Lympho T cũng biệt hóa thành các tế bào T hiệu ứng, thực hiện chức năng tiêu diệt tế bào nhiễm bệnh.
4. Phản ứng miễn dịch: Kháng thể được tiết ra vào lòng ruột để trung hòa mầm bệnh. Các tế bào T hiệu ứng cũng có thể tiêu diệt trực tiếp các tế bào nhiễm bệnh.

Nhờ cơ chế này, Mảng Peyer đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi các nhiễm trùng đường ruột.

Ý nghĩa lâm sàng

Mảng Peyer có thể bị ảnh hưởng trong một số bệnh lý, bao gồm:

• Nhiễm trùng: Một số vi khuẩn và virus, như Salmonella, Shigella, và virus gây bệnh bại liệt, có thể xâm nhập vào cơ thể thông qua Mảng Peyer. Chính khả năng thu nhận kháng nguyên của tế bào M vô tình tạo điều kiện cho một số mầm bệnh lợi dụng và xâm nhập.
• Bệnh viêm ruột (IBD): Viêm mãn tính ở ruột có thể ảnh hưởng đến Mảng Peyer và gây rối loạn chức năng miễn dịch. Sự rối loạn này có thể góp phần vào tình trạng viêm nhiễm kéo dài trong IBD.
• Ung thư: U lympho bắt nguồn từ Mảng Peyer là một dạng ung thư hiếm gặp.

Mảng Peyer là một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch niêm mạc ruột. Chúng đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ cơ thể khỏi các mầm bệnh xâm nhập qua đường tiêu hóa bằng cách giám sát, thu nhận kháng nguyên và kích hoạt phản ứng miễn dịch đặc hiệu. Việc hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của Mảng Peyer giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế bảo vệ của hệ miễn dịch và phát triển các phương pháp điều trị cho các bệnh lý liên quan.

Sự phát triển và thay đổi theo tuổi tác

Mảng Peyer bắt đầu phát triển trong giai đoạn bào thai và tiếp tục phát triển sau khi sinh. Số lượng và kích thước của chúng đạt đỉnh điểm ở tuổi vị thành niên và sau đó giảm dần theo tuổi tác. Sự suy giảm này có thể góp phần vào việc suy giảm chức năng miễn dịch ở người cao tuổi, làm tăng nguy cơ nhiễm trùng đường ruột.

Mối liên hệ với hệ vi sinh vật đường ruột

Mảng Peyer không chỉ tương tác với mầm bệnh mà còn với các vi sinh vật cộng sinh có lợi trong đường ruột. Chúng giúp phân biệt giữa vi khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại, duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột. Sự mất cân bằng này, được gọi là loạn khuẩn ruột, có thể liên quan đến nhiều bệnh lý, bao gồm bệnh viêm ruột (IBD), béo phì, tiểu đường, và thậm chí cả các vấn đề sức khỏe tâm thần. Mảng Peyer đóng vai trò then chốt trong việc “huấn luyện” hệ miễn dịch dung nạp các vi khuẩn có lợi và chỉ tấn công các mầm bệnh.

Nghiên cứu hiện tại và hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu về Mảng Peyer đang tập trung vào việc hiểu rõ hơn về vai trò của chúng trong hệ miễn dịch niêm mạc và phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh liên quan. Một số hướng nghiên cứu tiềm năng bao gồm:

• Phát triển vaccine đường uống: Mảng Peyer là mục tiêu lý tưởng cho vaccine đường uống, vì chúng có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch tại chỗ trong đường ruột. Việc kích hoạt miễn dịch tại niêm mạc ruột, nơi nhiều mầm bệnh xâm nhập, được xem là một chiến lược hiệu quả.
• Điều trị bệnh viêm ruột: Nghiên cứu đang tìm kiếm các cách để điều chỉnh phản ứng miễn dịch của Mảng Peyer để giảm viêm trong bệnh viêm ruột. Mục tiêu là nhắm vào cơ chế miễn dịch cụ thể ở Mảng Peyer để kiểm soát tình trạng viêm nhiễm mà không ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch nói chung.
• Tìm hiểu mối liên hệ giữa Mảng Peyer và hệ vi sinh vật đường ruột: Nghiên cứu về sự tương tác giữa Mảng Peyer và vi khuẩn đường ruột có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới cho loạn khuẩn ruột, bao gồm việc sử dụng prebiotics và probiotics để điều chỉnh hệ vi sinh vật và tăng cường chức năng của Mảng Peyer.

• Brandtzaeg, P. (2013). Secretory IgA: Designed for mucosal defense. Frontiers in Immunology, 4, 222.
• Jung, C., Hugot, J. P., & Barreau, F. (2010). Peyer’s patches: the immune sensors of the intestine. International Journal of Inflammation, 2010.
• Koboziev, I., Karlsson, F., & Grisham, M. B. (2010). Gut-associated lymphoid tissue, T cell trafficking, and chronic intestinal inflammation. Annals of the New York Academy of Sciences, 1207 Suppl 1, E86-93.

Câu hỏi và Giải đáp

Cơ chế nào cho phép tế bào M trong Mảng Peyer thu nhận kháng nguyên một cách hiệu quả mà không bị tổn thương bởi các tác nhân gây bệnh tiềm tàng?

Trả lời: Tế bào M có một số đặc điểm cấu trúc và chức năng độc đáo hỗ trợ việc thu nhận kháng nguyên. Chúng có ít microvilli hơn các tế bào biểu mô ruột khác và thiếu lớp glycocalyx bảo vệ dày, tạo điều kiện cho kháng nguyên tiếp cận trực tiếp màng tế bào. Mặc dù tế bào M có thể vận chuyển cả kháng nguyên và mầm bệnh, chúng không cho phép mầm bệnh xâm nhập sâu vào mô mà hướng chúng đến các tế bào miễn dịch bên dưới để xử lý và kích hoạt phản ứng miễn dịch.

Làm thế nào Mảng Peyer phân biệt giữa vi khuẩn commensal có lợi và vi khuẩn gây bệnh?

Trả lời: Sự phân biệt này phụ thuộc vào sự tương tác phức tạp giữa tế bào M, APC, lympho T và các thụ thể nhận dạng mẫu (PRR). PRR nhận diện các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMPs) trên vi khuẩn gây bệnh, kích hoạt phản ứng miễn dịch. Đối với vi khuẩn commensal, hệ thống điều hòa miễn dịch, bao gồm các tế bào Treg, ức chế phản ứng miễn dịch quá mức, giúp duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột.

Vai trò của Mảng Peyer trong việc phát triển dung nạp miễn dịch đường uống là gì?

Trả lời: Mảng Peyer đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển dung nạp miễn dịch đường uống, một quá trình mà hệ miễn dịch học cách “chấp nhận” các kháng nguyên vô hại từ thức ăn. Khi tiếp xúc với kháng nguyên thức ăn, Mảng Peyer kích hoạt các tế bào Treg, ức chế phản ứng miễn dịch đối với các kháng nguyên này, ngăn ngừa phản ứng dị ứng thức ăn.

Sự rối loạn chức năng của Mảng Peyer có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh viêm ruột như thế nào?

Trả lời: Trong bệnh viêm ruột, sự mất cân bằng miễn dịch ở Mảng Peyer có thể dẫn đến phản ứng viêm mãn tính. Sự kích hoạt quá mức của hệ miễn dịch, kết hợp với sự suy giảm khả năng điều hòa miễn dịch, có thể gây tổn thương niêm mạc ruột và góp phần vào các triệu chứng của bệnh.

Liệu có thể nhắm mục tiêu vào Mảng Peyer để phát triển các liệu pháp điều trị mới cho các bệnh lý liên quan đến hệ miễn dịch không?

Trả lời: Có, việc nhắm mục tiêu vào Mảng Peyer đang được nghiên cứu như một chiến lược tiềm năng để phát triển vaccine đường uống và liệu pháp miễn dịch cho các bệnh như bệnh viêm ruột và ung thư. Ví dụ, các nhà khoa học đang nghiên cứu các cách để vận chuyển thuốc hoặc kháng nguyên đặc hiệu đến Mảng Peyer để điều chỉnh phản ứng miễn dịch tại chỗ.