Intestinale Epithelbarriere und darmassoziiertes lymphatisches Gewebe

Der Darm trennt den Körper von einer dichten Gemeinschaft von Mikroben und einem Strom von Nahrungsantigenen mittels einer einzigen Schicht von Epithelzellen, die von der größten Ansammlung von Immunzellen im Körper gestützt wird. Die Epithelbarriere und das darunter liegende darmassoziierte lymphatische Gewebe (GALT) arbeiten zusammen, um das Lumen zu untersuchen, schützende Reaktionen gegen Krankheitserreger zu entwickeln und die Toleranz gegenüber Nahrung und Kommensalen aufrechtzuerhalten.

Definition

Die intestinale Epithelbarriere ist die selektiv permeable zelluläre Grenzfläche, die den Durchtritt von Darminhalt begrenzt, während das darmassoziierte lymphatische Gewebe das organisierte und diffuse lymphatische Kompartiment der Darmwand ist, das luminale Antigene aufnimmt und mukosale Immunantworten, einschließlich IgA-produzierender Plasmazellen, erzeugt.

Scope

Dieses Thema behandelt die intestinale Epithelbarriere (Tight Junctions, Schleim, antimikrobielle Peptide), die Antigenprobenahme über das Epithel und die organisierten und diffusen Komponenten des darmassoziierten lymphatischen Gewebes wie Peyer-Plaques und die Lamina propria. Es behandelt diese als Referenzkonzepte in der mukosalen Immunologie und gibt keine klinische Anleitung.

Core questions

• Wie hält eine einzelne Epithelschicht Mikroben fern, während sie Nährstoffe aufnimmt?
• Wie werden luminale Antigene aufgenommen und an das darmassoziierte lymphatische Gewebe geliefert?
• Wie erzeugt der Darm schützende Immunität, während er die Toleranz gegenüber Nahrung und Kommensalen aufrechterhält?
• Was unterscheidet die immunologische Umgebung des Dünndarms von der des Dickdarms?

Key concepts

• Intestinale Epithelbarriere
• Tight Junctions
• Schleimschicht und antimikrobielle Peptide
• Peyer-Plaques
• M-Zellen
• Lamina propria
• IgA-Klassenwechsel
• Orale Toleranz
• Regionale Spezialisierung (Dünndarm vs. Dickdarm)

Mechanisms

Das intestinale Epithel bildet eine physikalische Barriere, die durch apikale Tight Junctions abgedichtet und von Schleim und antimikrobiellen Peptiden bedeckt ist, die die meisten Mikroben von der Zelloberfläche fernhalten. Luminale Antigene werden über das Epithel aufgenommen, insbesondere durch M-Zellen, die Peyer-Plaques überlagern, und durch dendritische Zellen, und werden innerhalb des darmassoziierten lymphatischen Gewebes präsentiert. Dies treibt B-Zellen zur IgA-Klassenwechselung an, wodurch die sezernierten Antikörper produziert werden, die im Lumen wirken. Regulatorische T-Zellen und tolerogene dendritische Zellen fördern die Toleranz gegenüber Nahrungsantigenen und kommensalen Bakterien, und die Immunumgebung ist regional spezialisiert, wobei sie sich zwischen Dünndarm und Dickdarm unterscheidet. Barriereintegrität und Immunregulation sind voneinander abhängig, sodass der Verlust der Barrierefunktion und eine dysregulierte Immunität sich gegenseitig verstärken.

Clinical relevance

Defekte der Barriereintegrität und dysregulierte Immunantworten im Darm sind Merkmale von Erkrankungen wie entzündlichen Darmerkrankungen und Nahrungsmittelallergien, und die Barriere ist auch der Weg für enterische Infektionen und orale Impfungen. Dieser Eintrag erklärt die zugrunde liegende Biologie als Referenz und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

History

Das Verständnis der intestinalen Immunität entwickelte sich von frühen Beschreibungen der Peyer-Plaques und lymphatischen Follikel des Darms zu einem modernen Bild eines integrierten Barriere-plus-Lymphsystem. Eine standardisierte Nomenklatur für mukosa-assoziiertes lymphatisches Gewebe, eine detaillierte Analyse der Tight-Junction-basierten Barrierefunktion und die Anerkennung der regionalen Spezialisierung innerhalb des intestinalen Immunsystems prägten die aktuelle Ansicht.

Key figures

• Allan Mowat
• Jerrold Turner
• Lora Hooper
• Per Brandtzaeg

Seminal works

• mowat-2014
• turner-2009
• brandtzaeg-2008

Frequently asked questions

Was ist darmassoziiertes lymphatisches Gewebe (GALT)?

GALT ist das Immungewebe der Darmwand, einschließlich organisierter Strukturen wie Peyer-Plaques und der diffusen Immunzellen der Lamina propria, wo luminale Antigene aufgenommen und mukosale Immunantworten, insbesondere die IgA-Produktion, erzeugt werden.

Wie toleriert der Darm Nahrung und kommensale Bakterien?

Durch orale Toleranz: Tolerogene dendritische Zellen und regulatorische T-Zellen unterdrücken destruktive Reaktionen auf harmlose Nahrungsantigene und Kommensalen, während sie die schützende Immunität gegen Krankheitserreger intakt lassen.