Â

WIAT

N

AUKI

Sierpieƒ 1999 19

Tajemnicze komórki M

Sà istotnym elementem

systemu obronnego i „bramà”,

przez którà dostajà si´ do wn´trza

ustroju czynniki patogenne

N

a uk∏ad odpornoÊciowy, bronià-
cy organizmu m.in. przed pa-
togennymi bakteriami, sk∏ada-

jà si´ ró˝ne oddzia∏y „˝o∏nierzy”.
Niektóre z nich patrolujà krew, inne zaÊ
poszukujà intruzów, którzy w przewo-
dzie pokarmowym chcà przekroczyç ba-
rier´ jelitowà, by opanowaç ca∏y ustrój.
Wiemy, ˝e komórki M (microfolds – na-
zwa pochodzi od licznych pofa∏dowaƒ
na powierzchni skierowanej do Êwiat∏a
jelita) odgrywajà podstawowà rol´ w
funkcjonowaniu uk∏adu odpornoÊciowe-
go zwiàzanym z przewodem pokarmo-
wym. Dotychczas komórki te mogliÊmy
obserwowaç jedynie na skrawkach tkan-
ki pod mikroskopem. Badanie ich funk-
cjonowania jest bardzo trudne, ponie-
wa˝ nie wyst´pujà w du˝ych iloÊciach
(jedna na 10 mln komórek nab∏onka jeli-
ta). Opracowana przez Érica Pringaulta
i jego kolegów z l’Institut Pasteur tech-
nika hodowli komórek M pozwala Êle-
dziç ich reakcj´ na zmian´ sk∏adników
w Êrodowisku hodowlanym.

Âluzówka wyÊcie∏ajàca uk∏ad pokar-

mowy sk∏ada si´ z bardzo ÊciÊle u∏o-
˝onych komórek nab∏onka. SzczelnoÊç
zapewniajà jej zarówno czàsteczki ad-
hezyjne, które „zlepiajà” komórki ze so-
bà, jak i Êluz obficie wydzielany na ich
powierzchni´. Powsta∏a w ten sposób
bariera mechaniczna uniemo˝liwia bak-
teriom i innym organizmom patogen-
nym przedostawanie si´ ze Êwiat∏a jeli-
ta do wn´trza organizmu. Jednak˝e nie
zapewnia ona ca∏kowitego bezpieczeƒ-
stwa. Nie gwarantuje na przyk∏ad
ochrony przed szkodliwymi nast´p-
stwami intensywnego, nie kontrolowa-
nego przez uk∏ad odpornoÊciowy na-
mna˝ania si´ mikroorganizmów w
przewodzie pokarmowym.

W pewnych rejonach w Êluzówce je-

lita znajdujà si´ kuliste zgrupowania
grudek limfatycznych. Te struktury,
zwane k´pkami Peyera, sà elementami
uk∏adu odpornoÊciowego. Ka˝da z nich
zawiera limfocyty T CD4, limfocyty B
i inne komórki prezentujàce antygeny.
Obce czàsteczki przenikajà przez barie-
r´ jelitowà (sà najpierw absorbowane
na powierzchni komórek, a nast´pnie
transportowane przez ich cytoplazm´
– przyp. red.) w miejscu, gdzie znajdu-

jà si´ komórki M, docierajà do komórek
prezentujàcych antygeny i eksponowa-
ne na ich powierzchni aktywujà limfo-
cyty (limfocyty B wydzielajà w odpo-
wiedzi przeciwcia∏a, limfocyty T zaÊ
aktywujà inne elementy uk∏adu odpor-
noÊciowego, atakujàce bezpoÊrednio za-
ka˝one komórki). Aktywne limfocyty
w´drujà poza k´pki Peyera i „wzywajà
na pomoc” inne limfocyty, które znaj-
dujà si´ w najbli˝szych w´z∏ach ch∏on-
nych oraz we krwi. Podczas infekcji
zwi´ksza si´ liczba k´pek Peyera. Ko-
mórki M sà zaanga˝owane zarówno w
obron´ organizmu, jak i w tolerancj´ im-
munologicznà (uk∏ad odpornoÊciowy
rozpoznaje nie tylko te elementy, na któ-
re powinien zareagowaç, ale i takie, któ-
re trzeba tolerowaç).

Znajdujàce si´ w k´pkach Peyera ko-

mórki M to zapora dla czynników pato-
gennych, takich jak wirus polio, przecin-
kowiec cholery lub pa∏eczki salmonelli.
Zdarzajà si´ jednak wyjàtki od tej regu-
∏y. W pewnych warunkach, na przyk∏ad
podczas karmienia piersià, wirus HIV
z mleka matki mo˝e przedostaç si´ do
komórek M, a nast´pnie do znajdujàcych
si´ w pobli˝u limfocytów T CD4, i zaata-
kowaç organizm niemowl´cia.

Jak badaç biologi´ tak ma∏o znanych

komórek? Pringault i Sophie Kernéis
wraz z zespo∏em Jeana-Pierre’a Kraehen-
buhla z Lozanny opracowali metod´ ho-
dowli komórek M. Dzi´ki kontaktowi
z limfocytami B i limfocytami T pobrany-
mi z k´pek Peyera ka˝da dzielàca si´ ko-
mórka nab∏onka jelitowego mo˝e prze-
kszta∏ciç si´ w komórk´ M. Wykazali
oni, ˝e w wyniku przebudowy cytosz-
kieletu (sieci w∏ókienek tworzàcych rusz-
towanie pozwalajàce komórce utrzymaç

w∏aÊciwy kszta∏t) komórki M, w przeci-
wieƒstwie do pozosta∏ych komórek na-
b∏onka jelitowego, mogà przepuszczaç
kulki lateksu lub bakterie.

Tak wi´c bariera jelitowa staje si´

przepuszczalna na poziomie k´pek
Peyera, poniewa˝ w tym miejscu ko-
mórki nab∏onka jelitowego przekszta∏ca-
jà si´ w komórki M transportujàce an-
tygeny lub bakterie ze Êwiat∏a jelita do
wn´trza organizmu.

Jakie czynniki o tym decydujà? Byç

mo˝e biorà w tym udzia∏ czàsteczki ad-
hezyjne zapewniajàce kontakt mi´dzy
obydwoma typami komórek albo czà-
steczki rozpuszczalne (np. cytokiny)
uwalniane przez limfocyty hodowane
razem z komórkami M. Jedynie limfo-
cyty pochodzàce z k´pek Peyera inicju-
jà ten typ ró˝nicowania.

Hodowle komórek M u∏atwiajà precy-

zyjne zbadanie ich funkcjonowania oraz
powinny umo˝liwiç praktyczne zastoso-
wanie, na przyk∏ad w szczepionkach
podawanych doustnie. Immunolodzy
próbujà opracowaç metod´ szczepieƒ
skuteczniejszà ni˝ zastrzyki. Kiedy na-
ukowcy poznajà sposób, w jaki antyge-
ny znajdujàce si´ w przewodzie pokar-
mowym przedostajà si´ do wn´trza
organizmu za poÊrednictwem komó-
rek M, b´dà mogli pobudzaç przecho-
dzenie po˝ytecznych antygenów przez
k´pki Peyera, dzi´ki czemu szczepionki
doustne stanà si´ bardziej skuteczne. U
osób z os∏abionym lub uszkodzonym
uk∏adem odpornoÊciowym komórki M
stanà si´ nieprzepuszczalne dla czynni-
ków chorobotwórczych. Skoro wiemy
ju˝, jak hodowaç tajemnicze komórki M,
te dwa cele wydajà si´ osiàgalne.

Fran˜oise Cinotti i Éric Pringault

IMMUNOLOGIA

KOMÓRKI NAB¸ONKA JELITA po zetkni´ciu si´ z k´pkami Peyera (grudkami

limfatycznymi zawierajàcymi limfocyty T i limfocyty B raz inne komórki prezentujàce

antygeny) zaczynajà si´ przekszta∏caç w komórki M. Nab∏onek jelita jest

nieprzepuszczalny z wyjàtkiem miejsc, w których znajdujà si´ te komórki. Pozwalajà one

bowiem wnikaç antygenom z jelita do wn´trza organizmu, co uruchamia reakcje obronne.

NIEPRZEPUSZCZALNY NAB¸ONEK JELITA

ÂWIAT¸O JELITA

OBSZAR PRZEPUSZCZALNY

KOMÓRKI M

ANTYGEN

K¢PKA

PEYERA

LIMFOCYT T

KOMÓRKI PREZENTUJÑCE

ANTYGENY

NACZYNIA W¸OSOWATE

LIMFOCYT B

POUR LA SCIENCE