Nhắc lại hình thái học của mảng Payer (PP), PP được phân chia thành ba vùng bao gồm khu vực nang (follicular area), vùng xung quanh nang (parafollicular area) và
lớp biểu mô che chở, nằm trên, phân cách PP với môi trường dịch tiêu hóa trong đường ruột được gọi là biểu mô tương tác nang lympho (follicular-associated epithelium, FAE). Khu vực nang lympho và vùng xung quanh tạo thành hệ thống nang lympho, trong đó có trung tâm mầm (germinal centre) là khu vực tập trung của tế bào B tăng sinh, tế bào tua FDC và đại thực bào. Xung quanh nang cũng được tập trung nhiều tế bào lympho biểu hiện IgM và IgD, cấu trúc vòm phía trên nang chứa B và T
23
lympho, DCs và đại thực bào. Tế bào M nằm ở vị trí lớp tế bào biểu mô che chở nang,
đây là một lớp dày chỉ gồm một lớp tế bào gồm có những tế bào biểu mô ruột
(enterocyte) và tế bào biểu mô chuyên biệt gọi là tế bào M. Khi nghiên cứu chức năng hoạt động của PP vào năm 1922, Kenzaburo Kumagai nhận thấy sự hấp thu
Mycobacterium tuberculosis ở lớp biểu mô cấu trúc dạng vòm, bên cạnh những quan sát về sự tiếp nhận những vi khuẩn đã bị chết (heat-killed bacteria), tế bào hồng cầu cừu của PP. Khi đó ông kết luận rằng sự tiếp nhận nói trên là một quá trình không định hướng, do nhiều hạn chế về phương tiện hỗ trợ kỹ thuật [30]. Năm 1965, tế bào M được xác định lần đầu tiên ở ruột thừa thỏ bởi J.F. Schmedtje, nhưng lúc đó lại được gọi là tế bào lympho biểu mô (lymphoepithelial cells). Đến năm 1972, với sự phát triển của kỹ thuật phân tích siêu cấu trúc, khả năng tiếp nhận kháng nguyên của tế bào M được khám phá năm 1974 bởi Owen & Jones bằng kính hiển vi điện tử khi nghiên cứu PP ở ruột non người và phát hiện ra cấu trúc “microfold” trên bề mặt ngoài niêm mạc của một vài tế bào biểu mô [30].
Nguồn gốc của tế bào M nằm trong FAE vẫn chưa rõ ràng và là nội dung đang được tranh luận. Tế bào biểu mộ ruột trong FAE có nguồn gốc từ những tế bào gốc nằm trong những hốc xen giữa lông nhung và cấu trúc vòm của PP. Mỗi hốc là nơi trú ẩn của nhiều tế bào gốc mà từ những tế bào này sẽ hình thành nên nhiều loại tế bào thực hiện chức năng khác nhau ở biểu mô ruột, có hai hướng di chuyển và biệt hóa của tế bào gốc. Tế bào nằm về phía cấu trúc dạng cột của lông nhung sẽ biệt hóa thành tế bào hấp thu (absorptive enterocyte) với chức năng hấp thu các chất dinh dưỡng đã được phân giải từ thức ăn, tế bào goblet (goblet cell) với chức năng tiết ra dịch nhầy bảo vệ thành ruột khỏi tác động của dịch tiêu hóa cũng như hạn chế sự di chuyển, xâm
nhập của vi sinh vật, và tế bào tiết [30]. Các tế bào thực hiện chức năng chínhlà chức năng tiêu hóa này sẽ di chuyển hướng lên theo cấu trúc cột dọc theo lông nhung. Khi
di chuyển lên tới đỉnh lông nhung, tế bào đang biệt hóa sẽ đi vào giai đoạn thoái hóa được lập trình sẵn và được tách ra khỏi biểu mô vào môi trường ruột. Tế bào gốc nằm về phía FAE sẽ di chuyển theo cấu trúc vòm và biệt hóa thành tế bào hấp thu và tế bào
M (Hình 1.9) [30].
Theo giả thiết tế bào M và các loại tế bào biểu mô tham gia tiêu hóa ở ruột xuất phát từ cùng một tế bào tiền thân, một câu hỏi được đặt ra là việc tế bào gốc trong hốc biệt hóa trực tiếp thành tế bào M hay có những yếu tố tác động lên tế bào biểu mô tham gia tiêu hóa cảm ứng sự biệt hóa tế bào này thành tế bào M vẫn còn chưa được minh chứng. Một số giả thiết khác lại đề cập đến vai trò của các tế bào lympho trong sự hình thành tế bào M từ các tế bào biểu mô ruột. Giả thiết này cho rằng các tế bào lympho tiến tới khoảng giữa những tế bào biểu mô, hình thành nên “cái túi” (pocket)
chứa các tế bào lympho này. Điều này dẫn đến sự rối loạn trongchức năng của lông tơ
(microvilli), làm thay đổi tính chất và đặc điểm của tế bào biểu mô, khiến các tế bào này biệt hóa thành tế bào M, và trên thực tế cũng quan sát được tế bào M có “cái túi”
24
chứa nhiều tế bào lympho [30]. Nhưng giả thiết này bị bác bỏ do những nghiên cứu in vitro và in vivo đều không chứng minh được vai trò của tế bào lympho. Đến năm 1999,
phương pháp mô hóa học (histochemistry) và kỹ thuật phân tích siêu cấu trúc được kết hợp để phân tích sự phát triển của tế bào biểu mô ở mảng Payer và tìm tế bào tiền thân của tế bào M. Nghiên cứu này cho thấy tế bào M được hình thành từ những tế bào gốc nằm trong hốc, và những hốc này có tính chất và đặc điểm riêng biệt khác với những hốc khác, đồng thời việc phát hiện tế bào tiền thân của tế bào M bằng phương pháp sử dụng kháng thể đơn dòng định hướng tế bào M đã ủng hộ cho giả thuyế tế bào M xuất phát từ một dòng tế bào khác biệt [30].
Hình 1. 9: Vị trí tế bào M trong cấu trúc biểu mô liên kết nang lympho (FAE) ở mảng Payer
[30].