VERIFIERAD INNEHÅLLFörfattare: Krzysztof Bialita

Langerhans-celler är celler som spelar en nyckelroll i hudens immunmekanismer. Langerhansceller koloniserar vår epidermis och känner igen de antigener som förekommer i den. Trots många års forskning anses Langerhans-celler fortfarande vara något mystiska i den vetenskapliga världen - många frågor om deras ursprung och exakta verkningsmekanismer är fortfarande oklara. Ta reda på vad Langerhans celler är, vad deras funktion är i immunsystemet och vilka sjukdomar som kan associeras med Langerhans celldysfunktion.

Langerhans-cellerär celler som spelar en nyckelroll i hudens immunmekanismer. Langerhansceller koloniserar vår epidermis och känner igen de antigener som förekommer i den. Utöver huden finns även Langerhans-celler i epitelet i munnen, andningsvägarna och genitourinary system

Den huvudsakliga rollen för Langerhans-celler är att känna igen patogener som kommer in i vår kropp genom naturliga barriärer. I sådana situationer, tack vare Langerhans-cellerna, stimuleras immunförsvaret omedelbart. Langerhans-celler spelar också en viktig roll i mekanismerna för immuntolerans.

Langerhans-celler - vad är de och var finns de?

Langerhans-celler tillhör populationen av vita blodkroppar som utför immunfunktioner. Platsen för deras bildande är benmärgen. Därifrån hamnar Langerhans-celler i blodet, som transporterar dem till lämpliga vävnader.

Langerhans-celler koloniserar både vår hud och slemhinnas epitel i munhålan, nasofarynx, luftvägarna, mag-tarmkanalen och genitourinary kanalen.

Langerhans-celler tillhör dendritiska cellfamiljen. Deras namn kommer från de karakteristiska utsprången som liknar dendriter av nervceller (dessa är förlängningar som förgrenar sig i formen av trädkronan).

Langerhans-celler bosätter sig permanent på platser med konstant kontakt mellan våra vävnader och den yttre miljön. Deras plats är inte oavsiktlig - de är celler som är specialiserade på att utföra immunfunktioner.

Efter kontakt medMed en främmande substans eller patogen "fattar Langerhans-celler beslutet" om det är nödvändigt att stimulera immunförsvaret i en given situation.

Om så är fallet börjar processen med immunsvar och neutralisering av "inkräktaren". Om inte, den sk immuntolerans - immunsystemet svarar inte på ett givet antigen

Struktur för Langerhans-celler

Langerhans-celler, efter att ha lämnat benmärgen, ta en liten, rund form. Deras form förändras drastiskt först när målvävnaderna koloniseras. Sedan förstoras de avsevärt och skapar karakteristiska utsprång

I många år, på grund av deras likhet med nervceller, har Langerhans-celler setts som delar av nervändar i huden. Det var inte förrän på 1970-talet som kopplingarna mellan Langerhans-celler och immunsystemet upptäcktes, vilket revolutionerade synen på dem hittills.

Langerhans-celler är oftast belägna i epidermis ryggradsskikt.

Vår epidermis består av fem lager av celler. Dessa är i sin tur (inifrån) basalskiktet, det taggiga lagret, det korniga lagret, det ljusa lagret och det horniga lagret

Langerhans-celler bebor relativt djupa lager av epidermis. Ändå kan de utöva exakt kontroll över hela dess tjocklek. Hur?

Detta är möjligt på grund av de tidigare nämnda utsprången som sträcker sig till det yttersta lagret - det kåta lagret. Dessa utsprång kombineras till ett omfattande nätverk som gör att du kan skapa en effektiv immunbarriär.

När vi tittar på Langerhans-celler i ett elektronmikroskop ser vi mycket karakteristiska strukturer i form av tennisracketar. De är de sk Birbeck-granulat, som är en specifik markör för Langerhans-celler.

Dessa "racketar" är förmodligen ansvariga för antigenbearbetningen som Langerhans-celler specialiserar sig på. Dessa celler har ett brett utbud av mekanismer som gör att de kan absorbera antigener, analysera dem och stimulera eller undertrycka ett immunsvar.

Langerhans-celler - funktioner i kroppen

Langerhans-celler skapar en extremt intressant immunbarriär i vår hud och slemhinnor. Låt oss ta en närmare titt på deras funktioner. Langerhans-celler är ansvariga för följande processer:

  • Langerhans-celler - antigenpresentation

Den viktigaste uppgiften för Langerhans-celler är den så kallade antigenpresentationen. Vad handlar detta fenomen om? Det är processen att absorbera, bearbeta och demonstrera antigener för andraceller i immunsystemet. Tack vare detta är det möjligt att stimulera dem till ett koordinerat immunsvar

Antigener är specifika "etiketter" av molekyler och celler, som känns igen av celler som patrullerar miljön i en given vävnad. Antigener gör det möjligt att känna igen ett givet objekt och fatta ett beslut om detta element är patogent eller inte.

Det är värt att komma ihåg att antigener inte bara finns på ytan av "inkräktare". Varje cell i vår kropp har sina egna antigener, som känns igen av immunsystemet på ett sådant sätt att de inte utlöser ett inflammatoriskt svar mot dem.

Antigenpresentation är avgörande för ett effektivt försvar mot patogener. Hur sker denna process i Langerhans celler?

Det första steget är att känna igen det främmande elementet. Langerhans-celler är utrustade med många verktyg som gör att de kan "fånga" potentiellt farliga partiklar och mikrober från miljön.

Ett av sådana verktyg är de så kallade patogenigenkänningsreceptorer (PRR). Tack vare dem "vet" Langerhans-celler att de har att göra med en främmande cell med patogena egenskaper.

När Langerhans-celler känner igen en patogen vill de omedelbart varna andra celler för immunsystemet för det. För att göra detta måste de först konsumera ett givet objekt.

Langerhansceller är utrustade med ett antal mekanismer som möjliggör endocytos, d.v.s. upptag av ämnen från den yttre miljön. Beroende på deras behov använder de:

  • fagocytos ("äter" fasta partiklar)
  • pinocytos (vätskeabsorption)
  • endocytos med deltagande av speciella receptorer

Under dessa processer har Langerhans-celler möjlighet till en grundlig analys och att lära känna "inkräktaren". Sedan exponeras mikroorganismens antigen för ytan av Langerhans-cellen. Antigenpresentationen börjar.

Vi har nått det stadium där Langerhans-cellen har slukt upp patogenen och exponerat dess antigener på dess yta. Så det är dags att presentera dem för andra celler i immunsystemet. Var kan du hitta sådana celler?

Det finns relativt få av dem i huden. Det är här vi kommer till en annan extraordinär färdighet hos Langerhans-celler.

Tja, för att presentera antigenet kan de lämna huden och resa till platser där immunsystemets celler svärmar. Lymfkörtlar är sådana platser.

Langerhans-celler färdas från huden till lymfkörtlarna via den lymfatiska vägen, med hjälp av lämplig signalering.Där möter de många lymfocyter - celler specialiserade på att förstöra mikroorganismer

Langerhans-celler presenterar antigener för lymfocyter, som på detta sätt lär sig känna igen en given patogen och förbereder ett immunsvar mot den.

Förutom att stimulera den så kallade cytotoxiska lymfocyter som kan inaktivera mikroorganismer, skapar denna process också immunminnesceller. Tack vare dem kommer nästa kontakt med samma patogen att utlösa ett snabbare och bättre anpassat immunsvar.

  • Langerhans-celler - tolerogena egenskaper

Föregående stycke fokuserade på de immunogena egenskaperna hos Langerhans-celler. Deras kärna var att stimulera immunsystemet att bekämpa patogener. Relativt nyligen upptäcktes att Langerhans-celler också kan utföra extremt olika funktioner.

Under strikt definierade förhållanden får de tolerogena egenskaper. Deras essens är att undertrycka organismens immunsvar och utveckla tolerans mot vissa antigener.

Det visade sig att Langerhans-celler absorberar delar av sin egen organism (proteiner, fragment av döda celler) lika ofta som patogena element. Sedan reser de med dem till lymfkörtlarna och presenterar dem för lymfocyter

Intressant nog leder detta beteende inte till utvecklingen av autoimmunitet (förstörelse av kroppens egna celler av immunsystemet). Tvärtom - den sk regulatoriska lymfocyter vars uppgift är att undertrycka immunsvaret. Det är så vårt immunförsvar lär sig att känna igen sina egna antigener.

Samma sak händer med andra icke-patogena främmande föremål. I vardagen kommer vår hud i kontakt med en mängd ämnen (kosmetika, kläder, smycken) som inte bör utlösa en inflammatorisk reaktion. Det är tack vare Langerhans celler som det är möjligt att utveckla tolerans mot denna typ av antigener.

Som du kan se balanserar Langerhans-celler ständigt mellan immunogena och tolerogena aktiviteter.

Att upprätthålla immunförsvaret i huden är extremt viktigt. Normala Langerhans-celler genererar ett inflammatoriskt svar när det verkligen behövs.

Å andra sidan, genom att släcka ett överdrivet eller onödigt immunsvar kan överkänslighetsreaktioner förebyggas.

  • Langerhans-celler - sårläkning

Alla skador på hudens kontinuitet är förknippade med möjligheten att lättare penetrera mikroorganismer i kroppen. Sårläkning handlar inte bara omåterställa den korrekta strukturen hos vävnader, men också återställa kontinuiteten i immunbarriären

Langerhans-celler spelar en viktig roll i denna process. Skador på epidermala celler leder till en inflammatorisk miljö som tillåter lok alt inflöde av celler i immunsystemet. Denna process, samordnad bl.a av Langerhans-celler är detta det första steget av sårläkning.

Vid det här laget är det värt att citera en vetenskaplig studie vars syfte var att undersöka sambandet mellan antalet Langerhans-celler och effektiviteten av läkningsprocessen.

Forskare genomförde en 4-veckors observation av sårläkningsprocessen hos patienter som behandlats för diabetisk fot. Resultaten av studien visade att fler Langerhans-celler i närheten av såret korrelerade med bättre läkningsresultat.

Mer forskning behövs för att förstå de exakta mekanismerna med vilka Langerhans-celler fungerar i områden med hudskador. Kanske tack vare dem kommer det att vara möjligt att hitta sätt att använda Langerhans-celler, till exempel vid behandling av svårläkta sår.

Langerhans-celler och SALT- och MALT-systemen

Människohud och slemhinnor utgör en mekanisk barriär mot inträngning av mikroorganismer i kroppen. Deras funktion är dock inte bara att skapa ett passivt skal. Dessa vävnader har ett antal högt utvecklade immunmekanismer som gör det möjligt för dem att utföra immunfunktioner.

Hudens och slemhinnornas roll i kroppens försvar mot patogener understryks av det faktum att de i modern immunologi har "sina egna" underenheter i immunförsvarets organisation

Dessa underenheter förkortas SALT och MALT. Dessa är Skin Associated Lymphoid Tissue (Skin Associated Lymphoid Tissue) och Mucosa Associated Lymphoid Tissue (Mucosa Associated Lymphoid Tissue).

Som du lätt kan gissa är Langerhans-celler en viktig länk i båda de ovan nämnda system.

Driften av SALT- och MALT-systemen är baserad på samarbetet mellan epitelbyggande celler, antigenpresenterande celler (inklusive Langerhans-celler) och celler som kan neutralisera patogener (främst lymfocyter). Deras gemensamma agerande möjliggör igenkänning och bearbetning av antigener direkt vid den punkt där de kommer in i kroppen.

Sådan effektiv immunövervakning förhindrar penetration av mikroorganismer från den yttre miljön in i djupare vävnader och organ

Langerhans-cellernas roll i patogenesen av sjukdomar

Riktigt fungerande Langerhans-celler hjälper till att upprätthålla en balans mellan det inflammatoriska svaret ochtolerans för utvalda antigener i hud och slemhinnor

Langerhans celldysfunktion kan ligga bakom vissa dermatologiska, immunologiska och till och med neoplastiska sjukdomar. Här är deras exempel:

  • Langerhans cell histiocytosis

Langerhans cell histiocytosis är en onkologisk sjukdom associerad med överdriven multiplikation av Langerhans celler. Dessa celler kan ackumuleras i olika organ - huden, benen, lymfkörtlarna och inre organen

Langerhans cell histiocytos diagnostiseras vanligtvis hos barn, även om det också ses hos vuxna.

Langerhans-celler kan föröka sig på en specifik plats (då talar vi om en lokaliserad form) eller uppta många platser (det kallas en multifokal form).

Den lokaliserade formen har vanligtvis en god prognos och kan i sällsynta fall till och med läka sig själv.

Den multifokala formen kräver aggressiv behandling, mestadels med kemoterapi. Denna variant av sjukdomen är också förknippad med en sämre prognos

  • Langerhans-celler och kontakteksem

Kontakteksem orsakas av att huden är överkänslig för vissa yttre faktorer. De ämnen som oftast orsakar kontakteksem är: nickel, krom, vissa färgämnen och konserveringsmedel samt kosmetiska ingredienser

Partiklarna av dessa ämnen, tack vare sin ringa storlek, kan penetrera de efterföljande skikten av epidermis. Vid något tillfälle "träffas" de med Langerhans-celler.

Langerhans-celler absorberar dessa molekyler (i en form bunden till proteiner) och presenterar dem sedan på deras yta. På så sätt "lär" de lymfocyter att känna igen ämnena ovan.

Vid upprepad kontakt med dem (t.ex. regelbundet bärande av ett visst smycke) utlöses ett immunsvar. Lokal inflammation utvecklas som kliande, rodnade klumpar och blåsor.

Vid det här laget är det värt att betona att trots den frekventa kontakten av mänsklig hud med substanserna som beskrivs ovan, uppträder symtomen på kontakteksem relativt sällan.

Toleransen av ovanstående antigener hos de flesta beror förmodligen på de tolerogena egenskaperna hos Langerhans-celler.

  • Langerhans-celler och dermatologiska sjukdomar

Langerhans-celler verkar spela en viktig roll i patogenesen av vissa hudsjukdomar, som t.ex. atopisk dermatit och psoriasis. Immunregleringsstörningar för vilkaLangerhans-celler svarar, bidrar till utvecklingen av inflammatoriska dermatologiska sjukdomar

Det verkar som om aktiviteten av Langerhans celler i ovan nämnda sjukdomar förskjuts mot pro-inflammatorisk aktivitet; deras tolerogena aktivitet är dock försvagad

Bekräftelsen på dessa beroenden kan vara det faktum att fotokemoterapi framgångsrikt används vid behandling av både psoriasis och atopisk dermatit. Det är behandling med hjälp av bestrålning med användning av ultraviolett strålning. Sådan bestrålning lugnar hudförändringar

Det misstänks att en av mekanismerna för fotokemoterapi är minskningen av antalet och försvagningen av funktionen hos Langerhans-celler, vilket bidrar till hämning av överdrivet immunsvar.

  • Langerhans-celler och transplantat mot värd (GvHD)

Graft kontra värdsjukdom är en av de möjliga komplikationerna av benmärgstransplantation och blodtransufusion. Dess kärna är avstötningen av mottagarens organ av de transplanterade donatorleukocyterna.

Under sjukdomsförloppet är ett av de organ som oftast stöts bort huden. Den exakta rollen för Langerhans-celler i transplantat-mot-värd-patogenesen är fortfarande okänd.

Forskning gjord på djur hittills visar att en minskning av antalet Langerhans-celler i transplantationsmottagaren minskar risken för att utveckla en graft-versus-host-reaktion.

  • Langerhans-celler och HIV-infektion

Under många år i den vetenskapliga världen ansågs Langerhans-celler vara det första målet för hiv-attack. Det har också antagits att HIV-infekterade Langerhans-celler bär det till lymfkörtlarna, vilket bidrar till spridningen av infektion till andra celler i immunsystemet.

De senaste vetenskapliga rapporterna motbevisar dock ovanstående teorier. Langerhans-celler anses nu vara en immunbarriär: de absorberar HIV-partiklar, men blockerar dess vidare överföring.

Det verkar också som att virusaktiverade Langerhans-celler inducerar ett gynnsamt immunsvar i den inledande fasen av infektionen

  • Langerhans-celler och hudcancer

Langerhans-celler utför immunologisk övervakning av de mikroorganismer som förekommer i vår hud. Dessutom kan de också känna igen cancerceller och utlösa ett immunsvar mot dem.

I studier av hudcancer har det visat sig att antalet Langerhans-celler i närheten av tumören minskar avsevärt. Under neoplasmprocessen försämras också presentationen av antigener av Langerhans-celler.

Att förstå Langerhans-cellers roll i försvaret mot cancer initierade en serie vetenskapliga studier som syftade till att hitta användningen av dessa celler i cancerterapi.

Langerhans-celler - klinisk tillämpning

Langerhans-celler är föremål för vetenskaplig forskning som syftar till att använda dem i anti-cancerterapi.

Ett exempel på en metod som använder Langerhans-celler är perkutan immunisering, vilket är - för att uttrycka det enkelt - ett anti-cancervaccin

Tanken är subkutan administrering av tumörcellsantigener (t.ex. proteiner som är karakteristiska för melanomceller). Dessa antigener skulle bearbetas av Langerhans-celler och sedan presenteras för andra celler i immunsystemet. På så sätt skulle immunförsvaret stimuleras att bekämpa cancer

Forskning om perkutan immunisering inom cancerterapi pågår fortfarande - förhoppningsvis kommer förhoppningarna relaterade till denna metod att bekräftas i kliniska experiment.

Om författarenKrzysztof BialaziteEn läkarstudent vid Collegium Medicum i Krakow, sakta in i en värld av ständiga utmaningar av läkarens arbete. Hon är särskilt intresserad av gynekologi och obstetrik, pediatrik och livsstilsmedicin. En älskare av främmande språk, resor och fjällvandring.

Läs fler artiklar av denna författare

Kategori:

Immunsystem