VERIFISERT INNHOLDForfatter: Krzysztof Bialita

Langerhans-celler er celler som spiller en nøkkelrolle i hudens immunmekanismer. Langerhans-celler koloniserer epidermis og gjenkjenner antigenene som vises i den. Til tross for mange års forskning, anses Langerhans-celler fortsatt som noe mystiske i den vitenskapelige verden - mange spørsmål angående deres opprinnelse og eksakte virkningsmekanismer er fortsatt uklare. Finn ut hva Langerhans-celler er, hvilken funksjon de har i immunsystemet og hvilke sykdommer som kan assosieres med Langerhans-celledysfunksjon.

Langerhans-cellerer celler som spiller en nøkkelrolle i hudens immunmekanismer. Langerhans-celler koloniserer epidermis og gjenkjenner antigenene som vises i den. I tillegg til huden finnes også Langerhans-celler i epitelet i munnen, luftveiene og kjønnsorganene

Hovedrollen til Langerhans-celler er å gjenkjenne patogener som kommer inn i kroppen vår gjennom naturlige barrierer. I slike situasjoner, takket være Langerhans-cellene, stimuleres immunsystemet umiddelbart. Langerhans-celler spiller også en viktig rolle i mekanismene for immuntoleranse

Langerhans-celler - hva er de og hvor er de?

Langerhans-celler tilhører populasjonen av hvite blodceller som utfører immunfunksjoner. Stedet for deres dannelse er benmargen. Derfra havner Langerhans-celler i blodet, som transporterer dem til passende vev

Langerhans-celler koloniserer både huden vår og slimhinneepitelet i munnhulen, nesesvelget, luftveiene, mage-tarmkanalen og genitourinary tractus

Langerhans-celler tilhører dendrittiske cellefamilien. Navnet deres kommer fra de karakteristiske fremspringene som ligner dendritter av nerveceller (disse er forlengelser som forgrener seg til formen på trekronen).

Langerhans-celler legger seg permanent på steder med konstant kontakt mellom vevet vårt og det ytre miljøet. Plasseringen deres er ikke tilfeldig - de er celler som er spesialisert på å utføre immunfunksjoner.

Etter kontakt medMed et fremmedstoff eller patogen "tar Langerhans-celler avgjørelsen" om det er nødvendig å stimulere immunsystemet i en gitt situasjon.

I så fall begynner prosessen med immunrespons og nøytralisering av "inntrengeren". Hvis ikke, den såk alte immuntoleranse - immunsystemet reagerer ikke på et gitt antigen

Struktur av Langerhans-celler

Langerhans-celler, etter å ha forlatt benmargen, ta en liten, rund form. Formen deres endres drastisk bare når målvevet er kolonisert. Da blir de betydelig forstørret og skaper karakteristiske fremspring

I mange år, på grunn av deres likhet med nerveceller, har Langerhans-celler blitt sett på som deler av nerveender lokalisert i huden. Det var først på 1970-tallet at forbindelsene mellom Langerhans-celler og immunsystemet ble oppdaget, noe som revolusjonerte synet på dem så langt.

Langerhans-celler er oftest lokalisert i spinous lag av epidermis.

Overhuden vår består av fem lag med celler. Disse er i sin tur (fra innsiden) basallaget, tornelaget, kornete laget, det lette laget og det kåte laget

Langerhans-celler bor i relativt dype lag av epidermis. Likevel kan de utøve nøyaktig kontroll over hele tykkelsen. Hvordan?

Dette er mulig på grunn av de nevnte fremspringene som strekker seg til det ytterste laget - det kåte laget. Disse fremspringene kombineres til et omfattende nettverk som lar deg lage en effektiv immunbarriere.

Når vi ser på Langerhans-celler i et elektronmikroskop, legger vi merke til svært karakteristiske strukturer i form av tennisracketer. De er de såk alte Birbeck-granulat, som er en spesifikk markør for Langerhans-celler.

Disse "racketene" er sannsynligvis ansvarlige for antigenprosesseringen som Langerhans-celler spesialiserer seg på. Disse cellene har et bredt spekter av mekanismer som lar dem absorbere antigener, analysere dem og stimulere eller undertrykke en immunrespons

Langerhans-celler - funksjoner i kroppen

Langerhans-celler skaper en ekstremt interessant immunbarriere i vår hud og slimhinner. La oss se nærmere på funksjonene deres. Langerhans-celler er ansvarlige for følgende prosesser:

  • Langerhans-celler - antigenpresentasjon

Den viktigste oppgaven til Langerhans-celler er den såk alte antigenpresentasjonen. Hva handler dette fenomenet om? Det er prosessen med å absorbere, bearbeide og demonstrere antigener for andreceller i immunsystemet. Takket være dette er det mulig å stimulere dem til en koordinert immunrespons

Antigener er spesifikke "etiketter" av molekyler og celler, gjenkjent av celler som patruljerer miljøet til et gitt vev. Antigener gjør det mulig å gjenkjenne et gitt objekt og ta en beslutning om dette elementet er patogent eller ikke.

Det er verdt å huske at antigener ikke bare er tilstede på overflaten til "inntrengere". Hver celle i kroppen vår har sine egne antigener, gjenkjent av immunsystemet på en slik måte at de ikke utløser en inflammatorisk respons mot dem.

Antigenpresentasjon er avgjørende for effektivt forsvar mot patogener. Hvordan foregår denne prosessen i Langerhans-celler?

Det første trinnet er å gjenkjenne det fremmede elementet. Langerhans-celler er utstyrt med mange verktøy som lar dem "fange" potensielt farlige partikler og mikrober fra miljøet

Et av slike verktøy er de såk alte patogengjenkjenningsreseptorer (PRR). Takket være dem "vet" Langerhans-celler at de har å gjøre med en fremmed celle med patogene egenskaper

Når Langerhans-celler gjenkjenner et patogen, vil de umiddelbart advare andre celler om immunsystemet om det. For å gjøre dette må de først konsumere et gitt objekt.

Langerhans-celler er utstyrt med en rekke mekanismer som muliggjør endocytose, det vil si opptak av stoffer fra det ytre miljø. Avhengig av deres behov bruker de:

  • fagocytose ("spiser" faste partikler)
  • pinocytose (væskeabsorpsjon)
  • endocytose med deltakelse av spesielle reseptorer

Under disse prosessene har Langerhans-celler mulighet for en grundig analyse og bli kjent med "inntrengeren". Deretter blir antigenene til mikroorganismen eksponert for overflaten av Langerhans-cellen. Antigenpresentasjonen begynner.

Vi har nådd det stadiet hvor Langerhans-cellen har oppslukt patogenet og eksponert antigenene på overflaten. Så det er på tide å presentere dem for andre celler i immunsystemet. Hvor finner du slike celler?

Det er relativt få av dem i huden. Det er her vi kommer til en annen ekstraordinær ferdighet med Langerhans-celler.

Vel, for å presentere antigenet, kan de forlate huden og reise til steder hvor celler i immunsystemet svermer. Lymfeknuter er slike steder.

Langerhans-celler reiser fra huden til lymfeknutene via lymfeveien, ved hjelp av passende signalering.Der møter de mange lymfocytter - celler spesialisert på å ødelegge mikroorganismer

Langerhans-celler presenterer antigener til lymfocytter, som på denne måten lærer å gjenkjenne et gitt patogen og forbereder en immunrespons mot det.

I tillegg til å stimulere den såk alte cytotoksiske lymfocytter som er i stand til å inaktivere mikroorganismer, skaper denne prosessen også immunminneceller. Takket være dem vil neste kontakt med samme patogen utløse en raskere og bedre justert immunrespons.

  • Langerhans-celler - tolerogene egenskaper

Det forrige avsnittet fokuserte på de immunogene egenskapene til Langerhans-celler. Essensen deres var å stimulere immunsystemet til å bekjempe patogener. Relativt nylig ble det oppdaget at Langerhans-celler også er i stand til å utføre ekstremt forskjellige funksjoner.

Under strengt definerte forhold får de tolerogene egenskaper. Essensen deres er å undertrykke immunresponsen til organismen og utvikle toleranse for visse antigener.

Det viste seg at Langerhans-celler absorberer elementer fra sin egen organisme (proteiner, fragmenter av døde celler) like ofte som patogene elementer. Deretter reiser de med dem til lymfeknutene og presenterer dem for lymfocytter.

Interessant nok fører ikke denne oppførselen til utvikling av autoimmunitet (ødeleggelse av kroppens egne celler av immunsystemet). Tvert imot - den såk alte regulatoriske lymfocytter som har som oppgave å undertrykke immunresponsen. Dette er hvordan immunsystemet vårt lærer å gjenkjenne sine egne antigener.

Det samme skjer med andre ikke-patogene fremmedlegemer. I hverdagen kommer huden vår i kontakt med en mengde stoffer (kosmetikk, klær, smykker) som ikke skal utløse en betennelsesreaksjon. Det er takket være Langerhans-celler at det er mulig å utvikle toleranse for denne typen antigener

Som du kan se, balanserer Langerhans-celler hele tiden mellom immunogene og tolerogene aktiviteter.

Å opprettholde immunbalansen i huden er ekstremt viktig. Normale Langerhans-celler genererer en inflammatorisk respons når det virkelig er nødvendig.

På den annen side kan det å slukke en overdreven eller unødvendig immunrespons muliggjøre forebygging av overfølsomhetsreaksjoner

  • Langerhans-celler - sårheling

Enhver skade på hudens kontinuitet er forbundet med muligheten for lettere penetrering av mikroorganismer i kroppen. Sårheling handler ikke bare omgjenopprette den riktige strukturen til vev, men også gjenopprette kontinuiteten til immunbarrieren

Langerhans-celler spiller en betydelig rolle i denne prosessen. Skader på epidermale celler fører til et inflammatorisk miljø som tillater lokal tilstrømning av celler i immunsystemet. Denne prosessen, koordinert blant annet av av Langerhans-celler er dette det første stadiet av sårheling.

På dette tidspunktet er det verdt å sitere en vitenskapelig studie som hadde som mål å undersøke forholdet mellom antall Langerhans-celler og effektiviteten av helingsprosessen.

Forskere gjennomførte en 4-ukers observasjon av sårhelingsprosessen hos pasienter behandlet for diabetisk fot. Resultatene av studien viste at flere Langerhans-celler i nærheten av såret korrelerte med bedre tilhelingsresultater

Mer forskning er nødvendig for å forstå de nøyaktige mekanismene som Langerhans-celler fungerer med i områder med hudskade. Kanskje takket være dem vil det være mulig å finne måter å bruke Langerhans-celler på, for eksempel ved behandling av vanskelig å hele sår

Langerhans-celler og SALT- og MALT-systemene

Menneskelig hud og slimhinner utgjør en mekanisk barriere mot inntrengning av mikroorganismer i kroppen. Men deres funksjon er ikke bare å lage et passivt skall. Disse vevene har en rekke høyt utviklede immunmekanismer som gjør dem i stand til å utføre immunfunksjoner.

Hudens og slimhinnenes rolle i kroppens forsvar mot patogener understrekes av at de i moderne immunologi har "sine egne" underenheter i organiseringen av immunsystemet

Disse underenhetene er forkortet til SALT og MALT. Disse er Skin Associated Lymphoid Tissue (Skin Associated Lymphoid Tissue) og Mucosa Associated Lymphoid Tissue (Mucosa Associated Lymphoid Tissue).

Som du lett kan gjette, er Langerhans-celler en viktig kobling i begge de ovennevnte systemer.

Driften av SALT- og MALT-systemene er basert på samarbeid mellom epitelbyggende celler, antigenpresenterende celler (inkludert Langerhans-celler) og celler som er i stand til å nøytralisere patogener (hovedsakelig lymfocytter). Deres felles handling muliggjør gjenkjennelse og prosessering av antigener direkte ved inngangen til kroppen.

Slik effektiv immunovervåking forhindrer penetrering av mikroorganismer fra det ytre miljø inn i dypere vev og organer

Langerhans-cellenes rolle i patogenesen av sykdommer

Velfungerende Langerhans-celler bidrar til å opprettholde en balanse mellom den inflammatoriske responsen ogtoleranse for utvalgte antigener i hud og slimhinner

Langerhans celledysfunksjon kan ligge til grunn for enkelte dermatologiske, immunologiske og til og med neoplastiske sykdommer. Her er eksemplene deres:

  • Langerhans cell histiocytosis

Langerhans cell histiocytose er en onkologisk sykdom assosiert med overdreven multiplikasjon av Langerhans celler. Disse cellene kan samle seg i ulike organer - hud, bein, lymfeknuter og indre organer

Langerhans cellehistiocytose diagnostiseres vanligvis hos barn, selv om det også sees hos voksne

Langerhans-celler kan formere seg på et bestemt sted (da snakker vi om en lokalisert form) eller okkupere flere steder (det kalles en multifokal form).

Den lokaliserte formen har vanligvis en god prognose, og kan i sjeldne tilfeller til og med helbrede seg selv

Den multifokale formen krever aggressiv behandling, mest med kjemoterapi. Denne varianten av sykdommen er også forbundet med dårligere prognose

  • Langerhans-celler og kontakteksem

Kontakteksem er forårsaket av at huden er overfølsom for visse ytre faktorer. Stoffene som oftest forårsaker kontakteksem inkluderer: nikkel, krom, noen fargestoffer og konserveringsmidler og kosmetiske ingredienser

Partiklene av disse stoffene, takket være deres lille størrelse, er i stand til å trenge inn i de etterfølgende lagene av epidermis. På et tidspunkt "møtes" de med Langerhans-celler.

Langerhans-celler absorberer disse molekylene (i en form bundet til proteiner), og presenterer dem deretter på overflaten. På denne måten "lærer" de lymfocytter å gjenkjenne stoffene ovenfor.

I øyeblikket med gjentatt kontakt med dem (f.eks. regelmessig bruk av et gitt smykke), utløses en immunrespons. Lokal betennelse utvikler seg som kløende, røde klumper og vesikler

På dette tidspunktet er det verdt å understreke at til tross for hyppig kontakt av menneskelig hud med stoffene beskrevet ovenfor, vises symptomene på kontakteksem relativt sjelden.

Toleransen til de ovennevnte antigenene hos de fleste skyldes sannsynligvis de tolerogene egenskapene til Langerhans-celler.

  • Langerhans-celler og dermatologiske sykdommer

Langerhans-celler ser ut til å spille en viktig rolle i patogenesen av visse hudsykdommer, som f.eks. atopisk dermatitt og psoriasis. Immunreguleringsforstyrrelser for hvilkeLangerhans-celler reagerer, bidrar til utvikling av inflammatoriske dermatologiske sykdommer

Det ser ut til at aktiviteten til Langerhans-celler i de ovennevnte sykdommer flyttes mot pro-inflammatorisk aktivitet; deres tolerogene aktivitet er imidlertid svekket

Bekreftelsen på disse avhengighetene kan være det faktum at fotokjemoterapi er vellykket brukt i behandlingen av både psoriasis og atopisk dermatitt. Det er behandling ved hjelp av bestråling med bruk av ultrafiolett stråling. Slik bestråling lindrer hudforandringer.

Det er mistanke om at en av mekanismene ved fotokjemoterapi er reduksjon i antall og svekkelse av funksjonen til Langerhans-celler, noe som bidrar til hemming av overdreven immunrespons

  • Langerhans-celler og graft versus host (GvHD)

Graft versus Host Disease er en av de mulige komplikasjonene ved benmargstransplantasjon og blodtransufusjon. Dens essens er avvisningen av mottakerens organer av de transplanterte donorleukocyttene.

I løpet av sykdommen er huden et av de hyppigst avstøttede organene. Den nøyaktige rollen til Langerhans-celler i graft-versus-vert-patogenesen er fortsatt ukjent.

Forskning utført på dyr så langt viser at reduksjon av antall Langerhans-celler i transplantasjonsmottakeren reduserer risikoen for å utvikle en graft-versus-host-reaksjon

  • Langerhans-celler og HIV-infeksjon

I mange år i den vitenskapelige verden ble Langerhans-celler antatt å være det første målet for HIV-angrep. Det har også vært antatt at HIV-infiserte Langerhans-celler bærer det til lymfeknutene, og bidrar til spredning av infeksjon til andre celler i immunsystemet

De siste vitenskapelige rapportene tilbakeviser imidlertid teoriene ovenfor. Langerhans-celler anses nå for å være en immunbarriere: de absorberer HIV-partikler, men blokkerer videre overføring av den.

Det ser også ut til at virusaktiverte Langerhans-celler induserer en gunstig immunrespons i startfasen av infeksjonen

  • Langerhans-celler og hudkreft

Langerhans-celler utfører immunologisk tilsyn over mikroorganismene som dukker opp i huden vår. I tillegg er de også i stand til å gjenkjenne kreftceller og utløse en immunrespons mot dem.

I studier av hudkreft har det vist seg at antall Langerhans-celler i nærheten av svulsten er betydelig redusert. Under neoplasmaprosessen blir presentasjonen av antigener av Langerhans-celler også svekket.

Å forstå rollen til Langerhans-celler i anti-kreftforsvaret satte i gang en serie vitenskapelige studier med sikte på å finne bruken av disse cellene i kreftbehandling.

Langerhans-celler - klinisk bruk

Langerhans-celler er gjenstand for vitenskapelig forskning rettet mot deres bruk i anti-kreftterapi.

Et eksempel på en metode som bruker Langerhans-celler er perkutan immunisering, som er - for å si det enkelt - en anti-kreftvaksine

Ideen er subkutan administrering av tumorcelleantigener (f.eks. proteiner som er karakteristiske for melanomceller). Disse antigenene vil bli behandlet av Langerhans-celler og deretter presentert for andre celler i immunsystemet. På denne måten ville immunsystemet bli stimulert til å bekjempe kreft

Forskning på perkutan immunisering i kreftbehandling pågår fortsatt - forhåpentligvis vil forhåpningene knyttet til denne metoden bli bekreftet i kliniske eksperimenter

Om forfatterenKrzysztof BialaziteEn medisinstudent ved Collegium Medicum i Krakow, går sakte inn i verden av konstante utfordringer i legens arbeid. Hun er spesielt interessert i gynekologi og obstetrikk, pediatri og livsstilsmedisin. En elsker av fremmedspråk, reiser og fjellturer.

Les flere artikler av denne forfatteren

Kategori:

Immunsystem