VERIFICERET INDHOLDForfatter: Krzysztof Bialita

Langerhans-celler er celler, der spiller en nøglerolle i hudens immunmekanismer. Langerhanske celler koloniserer vores epidermis og genkender de antigener, der optræder i den. Trods mange års forskning betragtes Langerhans-celler stadig som noget mystiske i den videnskabelige verden - mange spørgsmål vedrørende deres oprindelse og nøjagtige virkningsmekanismer er stadig uklare. Find ud af, hvad Langerhans-celler er, hvad deres funktion er i immunsystemet, og hvilke sygdomme der kan være forbundet med Langerhans-celledysfunktion.

Langerhans-cellerer celler, der spiller en nøglerolle i hudens immunmekanismer. Langerhanske celler koloniserer vores epidermis og genkender de antigener, der optræder i den. Ud over huden findes Langerhans-celler også i mundens epitel, luftveje og genitourinary system

Langerhans cellers hovedrolle er at genkende patogener, der kommer ind i vores krop gennem naturlige barrierer. I sådanne situationer, takket være Langerhans-cellerne, stimuleres immunsystemet øjeblikkeligt. Langerhans-celler spiller også en vigtig rolle i mekanismerne for immuntolerance.

Langerhans-celler - hvad er de, og hvor er de?

Langerhans-celler tilhører populationen af ​​hvide blodlegemer, der udfører immunfunktioner. Stedet for deres dannelse er knoglemarven. Derfra ender Langerhans-celler i blodet, som transporterer dem til det passende væv.

Langerhans-celler koloniserer både vores hud og slimhindeepitel i mundhulen, nasopharynx, luftvejene, mave-tarmkanalen og genitourinary-kanalen.

Langerhans-celler tilhører dendritiske cellefamilien. Deres navn kommer fra de karakteristiske fremspring, der ligner dendritter af nerveceller (disse er forlængelser, der forgrener sig i form af træets krone).

Langerhans-celler sætter sig permanent på steder med konstant kontakt mellem vores væv og det ydre miljø. Deres placering er ikke tilfældig - de er celler, der er specialiserede i at udføre immunfunktioner.

Efter kontakt medMed et fremmed stof eller patogen "tager Langerhans-celler beslutningen", om det er nødvendigt at stimulere immunsystemet i en given situation.

Hvis det er tilfældet, begynder processen med immunrespons og neutralisering af "indtrængen". Hvis ikke, den såkaldte immuntolerance - immunsystemet reagerer ikke på et givet antigen

Struktur af Langerhans-celler

Langerhans-celler, efter at have forladt knoglemarven, tager en lille, rund form. Deres form ændres kun drastisk, når målvævene koloniseres. Så forstørres de markant og skaber karakteristiske fremspring

I mange år, på grund af deres lighed med nerveceller, er Langerhans-celler blevet betragtet som dele af nerveender placeret i huden. Det var først i 1970'erne, at forbindelserne mellem Langerhanske celler og immunsystemet blev opdaget, hvilket revolutionerede synet på dem hidtil.

Langerhans-celler er oftest placeret i det spinøse lag af epidermis.

Vores epidermis består af fem lag af celler. Disse er igen (indefra) det basale lag, det tornede lag, det kornede lag, det lette lag og det hornlag.

Langerhans-celler bebor relativt dybe lag af epidermis. Ikke desto mindre kan de udøve præcis kontrol over hele dens tykkelse. Hvordan?

Dette er muligt på grund af de førnævnte fremspring, der strækker sig til det yderste lag - det hornede lag. Disse fremspring kombineres til et omfattende netværk, der giver dig mulighed for at skabe en effektiv immunbarriere.

Ser vi på Langerhans-celler i et elektronmikroskop, bemærker vi meget karakteristiske strukturer i form af tennisketchere. De er de såkaldte Birbeck-granulat, som er en specifik markør for Langerhans-celler.

Disse "ketchere" er sandsynligvis ansvarlige for antigenbehandlingen, som Langerhans-cellerne specialiserer sig i. Disse celler har en lang række mekanismer, der gør det muligt for dem at absorbere antigener, analysere dem og stimulere eller undertrykke et immunrespons.

Langerhans-celler - funktioner i kroppen

Langerhans-celler skaber en ekstremt interessant immunbarriere i vores hud og slimhinder. Lad os se nærmere på deres funktioner. Langerhans-celler er ansvarlige for følgende processer:

  • Langerhans-celler - antigenpræsentation

Langerhanske cellers vigtigste opgave er den såkaldte antigenpræsentation. Hvad handler dette fænomen om? Det er processen med at absorbere, behandle og demonstrere antigener for andreceller i immunsystemet. Takket være dette er det muligt at stimulere dem til et koordineret immunrespons

Antigener er specifikke "mærker" af molekyler og celler, genkendt af celler, der patruljerer miljøet i et givet væv. Antigener gør det muligt at genkende et givet objekt og træffe en beslutning om, hvorvidt dette element er patogent eller ej.

Det er værd at huske på, at antigener ikke kun er til stede på overfladen af ​​"ubudte gæster". Hver celle i vores krop har sine egne antigener, genkendt af immunsystemet på en sådan måde, at de ikke udløser en inflammatorisk reaktion mod dem.

Antigenpræsentation er afgørende for effektivt forsvar mod patogener. Hvordan foregår denne proces i Langerhans-celler?

Det første skridt er at genkende det fremmede element. Langerhans-celler er udstyret med mange værktøjer, der giver dem mulighed for at "fange" potentielt farlige partikler og mikrober fra miljøet.

Et af sådanne værktøjer er de såkaldte patogengenkendelsesreceptorer (PRR). Takket være dem "ved" Langerhans-celler, at de har at gøre med en fremmed celle med patogene egenskaber.

Når Langerhans-celler genkender et patogen, vil de straks advare andre celler om immunsystemet om det. For at gøre dette skal de først forbruge et givet objekt.

Langerhans-celler er udstyret med en række mekanismer, der muliggør endocytose, dvs. optagelse af stoffer fra det ydre miljø. Afhængigt af deres behov bruger de:

  • fagocytose ("spiser" faste partikler)
  • pinocytose (væskeabsorption)
  • endocytose med deltagelse af specielle receptorer

Under disse processer har Langerhans-celler mulighed for en grundig analyse og at lære den "indtrængende" at kende. Derefter eksponeres mikroorganismens antigener for overfladen af ​​Langerhans-cellen. Antigenpræsentationen begynder.

Vi er nået til det stadie, hvor Langerhans-cellen har opslugt patogenet og blotlagt dets antigener på dets overflade. Så det er tid til at præsentere dem for andre celler i immunsystemet. Hvor kan du finde sådanne celler?

Der er relativt få af dem i huden. Det er her, vi kommer til endnu en ekstraordinær færdighed af Langerhans-celler.

Nå, for at præsentere antigenet, kan de forlade huden og rejse til steder, hvor celler i immunsystemet myldrer. Lymfeknuder er sådanne steder.

Langerhans-celler rejser fra huden til lymfeknuderne via lymfevejen ved hjælp af passende signalering.Der støder de på en masse lymfocytter - celler specialiseret i at ødelægge mikroorganismer

Langerhans-celler præsenterer antigener til lymfocytter, som på denne måde lærer at genkende et givet patogen og forbereder et immunrespons mod det.

Ud over at stimulere den såkaldte cytotoksiske lymfocytter, der er i stand til at inaktivere mikroorganismer, skaber denne proces også immunhukommelsesceller. Takket være dem vil den næste kontakt med det samme patogen udløse et hurtigere og bedre tilpasset immunrespons.

  • Langerhans-celler - tolerogene egenskaber

Det foregående afsnit fokuserede på de immunogene egenskaber af Langerhans-celler. Deres essens var at stimulere immunsystemet til at bekæmpe patogener. Relativt for nylig blev det opdaget, at Langerhans-celler også er i stand til at udføre ekstremt forskellige funktioner.

Under strengt definerede forhold opnår de tolerogene egenskaber. Deres essens er at undertrykke organismens immunrespons og udvikle tolerance over for visse antigener.

Det viste sig, at Langerhans-celler absorberer elementer af deres egen organisme (proteiner, fragmenter af døde celler) lige så ofte som patogene elementer. Derefter rejser de med dem til lymfeknuderne og præsenterer dem for lymfocytter.

Interessant nok fører denne adfærd ikke til udvikling af autoimmunitet (destruktion af kroppens egne celler af immunsystemet). Tværtimod - den såkaldte regulatoriske lymfocytter, hvis opgave er at undertrykke immunresponset. Det er sådan, vores immunsystem lærer at genkende sine egne antigener.

Det samme sker med andre ikke-patogene fremmedlegemer. I hverdagen kommer vores hud i kontakt med et væld af stoffer (kosmetik, tøj, smykker), som ikke bør udløse en betændelsesreaktion. Det er takket være Langerhans-celler, at det er muligt at udvikle tolerance over for denne type antigener.

Som du kan se, balancerer Langerhans-celler konstant mellem immunogene og tolerogene aktiviteter.

Det er ekstremt vigtigt at opretholde immunbalancen i huden. Normale Langerhans-celler genererer en inflammatorisk reaktion, når det virkelig er nødvendigt.

På den anden side muliggør slukning af en overdreven eller unødvendig immunrespons forebyggelse af overfølsomhedsreaktioner

  • Langerhans-celler - sårheling

Enhver skade på hudens kontinuitet er forbundet med muligheden for lettere indtrængning af mikroorganismer i kroppen. Sårheling handler ikke kun omgenoprette den korrekte struktur af væv, men også genoprette kontinuiteten af ​​immunbarrieren

Langerhans-celler spiller en væsentlig rolle i denne proces. Beskadigelse af de epidermale celler fører til et inflammatorisk miljø, der tillader lokal tilstrømning af celler i immunsystemet. Denne proces, koordineret bl.a af Langerhans-celler er dette det første stadie af sårheling.

På dette tidspunkt er det værd at citere en videnskabelig undersøgelse, hvis formål var at undersøge forholdet mellem antallet af Langerhans-celler og effektiviteten af ​​helingsprocessen.

Forskere udførte en 4-ugers observation af sårhelingsprocessen hos patienter behandlet for diabetisk fod. Resultaterne af undersøgelsen viste, at flere Langerhans-celler i nærheden af ​​såret korrelerede med bedre helingsresultater.

Mere forskning er nødvendig for at forstå de nøjagtige mekanismer, hvormed Langerhans-celler virker i områder med hudskader. Måske takket være dem vil det være muligt at finde måder at bruge Langerhans-celler på, for eksempel til behandling af svære at hele sår

Langerhans-celler og SALT- og MALT-systemerne

Menneskelig hud og slimhinder udgør en mekanisk barriere mod indtrængning af mikroorganismer i kroppen. Deres funktion er dog ikke kun at skabe en passiv skal. Disse væv besidder en række højt udviklede immunmekanismer, der gør dem i stand til at udføre immunfunktioner.

Hudens og slimhindernes rolle i kroppens forsvar mod patogener understreges af, at de i moderne immunologi har "deres egne" underenheder i organiseringen af ​​immunsystemet

Disse underenheder 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 nemt kan gætte, er Langerhans-celler et vigtigt led i begge de ovennævnte systemer.

Driften af ​​SALT- og MALT-systemerne er baseret på samarbejdet mellem epitel-opbyggende celler, antigen-præsenterende celler (inklusive Langerhans-celler) og celler, der er i stand til at neutralisere patogener (hovedsagelig lymfocytter). Deres fælles handling muliggør genkendelse og bearbejdning af antigener direkte ved det punkt, hvor de trænger ind i kroppen.

En sådan effektiv immunovervågning forhindrer indtrængning af mikroorganismer fra det ydre miljø ind i dybere væv og organer

Langerhans-cellernes rolle i patogenesen af ​​sygdomme

Korrekt fungerende Langerhans-celler hjælper med at opretholde en balance mellem den inflammatoriske reaktion ogtolerance over for udvalgte antigener i hud og slimhinder

Langerhans celledysfunktion kan ligge til grund for nogle dermatologiske, immunologiske og endda neoplastiske sygdomme. Her er deres eksempler:

  • Langerhans cellehistiocytose

Langerhans cellehistiocytose er en onkologisk sygdom forbundet med overdreven multiplikation af Langerhans celler. Disse celler kan ophobes i forskellige organer - hud, knogler, lymfeknuder og indre organer

Langerhans cellehistiocytose diagnosticeres norm alt hos børn, selvom det også ses hos voksne

Langerhans-celler kan formere sig på et bestemt sted (så taler vi om en lokaliseret form) eller optage adskillige steder (det kaldes en multifokal form).

Den lokaliserede form har norm alt en god prognose og kan i sjældne tilfælde endda hele sig selv.

Den multifokale form kræver aggressiv behandling, mest med kemoterapi. Denne variant af sygdommen er også forbundet med en dårligere prognose

  • Langerhans-celler og kontakteksem

Kontakteksem er forårsaget af, at huden er overfølsom over for visse eksterne faktorer. De stoffer, der oftest forårsager kontakteksem, omfatter: nikkel, krom, nogle farvestoffer og konserveringsmidler og kosmetiske ingredienser

Partiklerne af disse stoffer er takket være deres lille størrelse i stand til at trænge ind i de efterfølgende lag af epidermis. På et tidspunkt "mødes" de med Langerhans-celler.

Langerhans-celler absorberer disse molekyler (i en form bundet til proteiner), og præsenterer dem derefter på deres overflade. På denne måde "lærer" de lymfocytter at genkende ovenstående stoffer

I øjeblikket af gentagen kontakt med dem (f.eks. regelmæssig brug af et givet smykke), udløses et immunrespons. Lokal betændelse udvikler sig som kløende, røde klumper og vesikler

På dette tidspunkt er det værd at understrege, at på trods af den hyppige kontakt mellem menneskers hud med de ovenfor beskrevne stoffer, forekommer symptomerne på kontakteksem relativt sjældent.

Tolerancen af ​​ovennævnte antigener hos de fleste mennesker skyldes sandsynligvis de tolerogene egenskaber af Langerhans-celler.

  • Langerhans-celler og dermatologiske sygdomme

Langerhans-celler ser ud til at spille en vigtig rolle i patogenesen af ​​visse hudsygdomme, som f.eks. atopisk dermatitis og psoriasis. Immunreguleringsforstyrrelser for hvilkeLangerhans-celler reagerer, bidrager til udviklingen af ​​inflammatoriske dermatologiske sygdomme

Det ser ud til, at aktiviteten af ​​Langerhans celler i de ovennævnte sygdomme forskydes mod pro-inflammatorisk aktivitet; deres tolerogene aktivitet er dog svækket

Bekræftelsen af ​​disse afhængigheder kan være det faktum, at fotokemoterapi med succes anvendes i behandlingen af ​​både psoriasis og atopisk dermatitis. Det er behandling ved hjælp af bestråling med anvendelse af ultraviolet stråling. Sådan bestråling beroliger hudforandringer

Det er mistanke om, at en af ​​mekanismerne ved fotokemoterapi er reduktionen i antallet og svækkelsen af ​​funktionen af ​​Langerhans-celler, hvilket bidrager til hæmningen af ​​overdreven immunrespons

  • Langerhans-celler og graft versus vært (GvHD)

Graft versus Host Disease er en af ​​de mulige komplikationer ved knoglemarvstransplantation og blodtransufusion. Dens essens er afvisningen af ​​modtagerens organer af de transplanterede donor leukocytter.

I løbet af sygdommen er et af de hyppigst afstødte organer huden. Den nøjagtige rolle for Langerhans-celler i graft-versus-host-patogenese er stadig ukendt.

Forskning udført i dyr indtil videre viser, at reduktion af antallet af Langerhans-celler i transplantationsmodtageren reducerer risikoen for at udvikle en graft-versus-host-reaktion.

  • Langerhans-celler og HIV-infektion

I mange år i den videnskabelige verden blev Langerhans-celler anset for at være det første mål for HIV-angreb. Det er også blevet antaget, at HIV-inficerede Langerhans-celler bærer det til lymfeknuderne, hvilket bidrager til spredning af infektion til andre celler i immunsystemet.

De seneste videnskabelige rapporter tilbageviser imidlertid ovenstående teorier. Langerhans-celler anses nu for at være en immunbarriere: de absorberer HIV-partikler, men blokerer dens videre overførsel.

Det ser også ud til, at virusaktiverede Langerhans-celler inducerer et gunstigt immunrespons i den indledende fase af infektionen

  • Langerhans-celler og hudkræft

Langerhans-celler udfører immunologisk overvågning af de mikroorganismer, der optræder i vores hud. Derudover er de også i stand til at genkende kræftceller og udløse et immunrespons mod dem.

I undersøgelser af hudkræft har det vist sig, at antallet af Langerhans-celler i nærheden af ​​tumoren er væsentligt reduceret. Under neoplasmaprocessen er præsentationen af ​​antigener af Langerhans-celler også svækket.

Forståelsen af ​​Langerhans-cellers rolle i anti-cancer-forsvaret indledte en række videnskabelige undersøgelser, der havde til formål at finde anvendelsen af ​​disse celler i cancerterapi.

Langerhans-celler - klinisk anvendelse

Langerhans-celler er genstand for videnskabelig forskning rettet mod deres anvendelse i kræftbehandling.

Et eksempel på en metode, der bruger Langerhans-celler, er perkutan immunisering, som - for at sige det enkelt - en anti-cancer-vaccine

Ideen er subkutan administration af tumorcelleantigener (f.eks. proteiner, der er karakteristiske for melanomceller). Disse antigener vil blive behandlet af Langerhans-celler og derefter præsenteret for andre celler i immunsystemet. På denne måde ville immunsystemet blive stimuleret til at bekæmpe kræft

Forskning i perkutan immunisering i cancerterapi er stadig i gang - forhåbentlig vil forhåbningerne i forbindelse med denne metode blive bekræftet i kliniske eksperimenter.

Om forfatterenKrzysztof BialaziteEn medicinstuderende ved Collegium Medicum i Krakow, der langsomt træder ind i en verden af ​​konstante udfordringer i lægens arbejde. Hun interesserer sig især for gynækologi og obstetrik, pædiatri og livsstilsmedicin. En elsker af fremmedsprog, rejser og bjergvandring.

Læs flere artikler af denne forfatter

Kategori:

Immunsystem