A Langerhans-sejtek kulcsfontosságú szerepet játszanak a bőr immunmechanizmusában. A Langerhans-sejtek kolonizálják epidermisünket és felismerik a benne megjelenő antigéneket. Sok éves kutatás ellenére a Langerhans-sejteket továbbra is kissé titokzatosnak tartják a tudományos világban - sok kérdés eredetükkel és pontos hatásmechanizmusukkal kapcsolatban továbbra is tisztázatlan. Tudja meg, hogy melyek a Langerhans-sejtek, hogyan működnek az immunrendszerben, és milyen állapotok köthetők a Langerhans-sejtek diszfunkciójához.
A Langerhans-sejtek kulcsfontosságú szerepet játszanak a bőr immunmechanizmusában. A Langerhans-sejtek kolonizálják epidermisünket és felismerik a benne megjelenő antigéneket. A bőrön kívül a Langerhans-sejtek megtalálhatók a száj, a légzőrendszer és az urogenitális rendszer hámjában is.
A Langerhans-sejtek fő szerepe a kórokozók felismerése, amelyek természetes gátakon keresztül jutnak be testünkbe. Ilyen helyzetekben a Langerhans-sejteknek köszönhetően az immunrendszer azonnal stimulálódik. A Langerhans-sejtek szintén fontos szerepet játszanak az immun tolerancia mechanizmusaiban.
Tartalomjegyzék:
- Langerhans sejtek - mik ezek és hol fordulnak elő?
- A Langerhans-sejtek szerkezete
- Langerhans-sejtek - a testben működnek
- Langerhans sejtek, valamint a SALT és MALT rendszerek
- A Langerhans-sejtek szerepe a betegségek patogenezisében
- Langerhans sejtek - klinikai alkalmazás
Langerhans sejtek - mik ezek és hol fordulnak elő?
A Langerhans-sejtek az immunfunkciót ellátó fehérvérsejtek populációjába tartoznak. Kialakulásuk helye a csontvelő. Innen a Langerhans-sejtek a vérbe kerülnek, amely a megfelelő szövetekbe szállítja őket.
A Langerhans-sejtek mind a bőrünkben, mind a szájüreg, az orrgarat, a légzőrendszer, az emésztőrendszer és az urogenitális traktus nyálkahártyájának hámjában élnek.
A Langerhans-sejtek a dendritikus sejtcsaládba tartoznak. Nevük az idegsejtek dendritjeire emlékeztető jellegzetes vetületekből származik (ezek egy fakorona alakjára elágazó vetületek).
A Langerhans-sejtek állandóan letelepednek olyan helyeken, ahol testünk szövetei állandóan érintkeznek a külső környezettel. Elhelyezkedésük nem véletlen - ezek az immunfunkciók elvégzésére szakosodott sejtek.
Idegen anyaggal vagy kórokozóval érintkezve a Langerhans-sejtek "döntést hoznak" arról, hogy egy adott helyzetben szükséges-e stimulálni az immunrendszert.
Ha igen, akkor megkezdődik a behatoló immunválaszának és semlegesítésének folyamata. Ha nem, akkor az ún immun tolerancia - az immunrendszer nem reagál a kérdéses antigénre.
A Langerhans-sejtek szerkezete
A csontvelő elhagyása után a Langerhans-sejtek kicsi, kerek formát öltenek. Alakjuk csak akkor változik meg drasztikusan, ha a célszövetek megtelepednek. Ezután jelentősen megnagyobbodnak, és jellegzetes kiemelkedéseket hoznak létre.
Sok éven át, idegsejtekhez való hasonlósága miatt, a Langerhans-sejteket az idegvégződések részeként tekintik a bőrben. Csak az 1970-es években fedezték fel a Langerhans-sejtek és az immunrendszer közötti kapcsolatokat, amelyek forradalmasították az eddig velük kapcsolatos nézeteket.
A Langerhans-sejtek a legkönnyebben az epidermisz gerincrétegében helyezkednek el.
Az epidermiszünk öt sejtrétegből áll. Ezek viszont (belülről) az alapréteg, a tüskés réteg, a szemcsés réteg, a fényréteg és a kanos réteg.
A Langerhans-sejtek ezért az epidermisz viszonylag mély rétegeiben laknak. Ennek ellenére pontosan ellenőrizhetik annak teljes vastagságát. Hogyan?
Ez a fent említett kiemelkedéseknek köszönhetően lehetséges, amelyek a legkülső rétegig - a kanos rétegig terjednek. Ezek a kiemelkedések kiterjedt hálózattá egyesülnek, amely lehetővé teszi a hatékony immungát kialakítását.
Ha elektronmikroszkóp alatt vizsgáljuk a Langerhans-sejteket, nagyon jellegzetes szerkezeteket láthatunk teniszütők alakjában. Ezek az ún Birbeck-szemcsék, amelyek a Langerhans-sejtek specifikus markerei.
Ezek az "ütők" valószínűleg felelősek az antigén-feldolgozási folyamatokért, amelyekre a Langerhans-sejtek szakosodtak. Ezeknek a sejteknek sokféle mechanizmusa van, amelyek lehetővé teszik az antigének felszívódását, elemzését és az immunválasz stimulálását vagy elnyomását.
Olvassa el még: Bőr - a bőr felépítése és funkciói
Langerhans-sejtek - a testben működnek
A Langerhans-sejtek rendkívül érdekes immungátat hoznak létre a bőrön és a nyálkahártyán belül. Vizsgáljuk meg közelebbről a funkcióikat. A Langerhans-sejtek felelősek a következő folyamatokért:
- Langerhans sejtek - antigén bemutatás
A Langerhans-sejtek legfontosabb feladata az úgynevezett antigénbemutatás. Miről szól ez a jelenség? Ez az antigének felszívódásának, feldolgozásának és demonstrációjának folyamata az immunrendszer más sejtjeivel szemben. Ennek köszönhetően lehet őket összehangolt immunválaszra stimulálni.
Az antigének a molekulák és sejtek specifikus "címkéi", amelyeket a sejt környezetében járőröző sejtek ismernek fel. Az antigének lehetővé teszik egy adott tárgy felismerését és annak eldöntését, hogy ez az elem patogén vagy sem.
Érdemes emlékezni arra, hogy az antigének nemcsak a "behatolók" felületén vannak jelen. Testünk minden sejtjének megvannak a maga antigénjei, amelyeket az immunrendszer úgy ismer fel, hogy ne váltson ki gyulladásos reakciót ellenük.
Az antigén bemutatása elengedhetetlen a kórokozók elleni hatékony védekezéshez. Hogyan zajlik ez a folyamat a Langerhans-sejtekben?
Az első lépés az idegen elem felismerése. A Langerhans-sejtek sokféle eszközzel vannak felszerelve a potenciálisan veszélyes részecskék és mikrobák "elkapására" a környezetből.
Az egyik ilyen eszköz az ún kórokozó-felismerő receptorok (PRR). Nekik köszönhetően a Langerhans-sejtek "tudják", hogy patogén tulajdonságokkal rendelkező idegen sejtekkel van dolguk.
Amikor a Langerhans-sejtek felismernek egy kórokozót, azonnal figyelmeztetni akarják a többi immunsejtet. Ehhez először fel kell zabálniuk a tárgyat.
A Langerhans-sejtek számos olyan mechanizmussal vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik az endocitózist, vagyis az anyagok felvételét a külső környezetből. Igényeiktől függően a következőket használják:
- fagocitózis (szilárd részecskék "elfogyasztása")
- pinocitózis (folyékony anyagok felszívódása)
- endocitózis speciális receptorok részvételével
Ezen folyamatok során a Langerhans-sejteknek lehetőségük van alapos elemzésre és a "behatoló" megismerésére. Ezután a szóban forgó mikroorganizmus antigénjeit kiteszik a Langerhans-sejt felszínére. Megkezdődik az antigén bemutatása.
Elértük azt a stádiumot, amikor a Langerhans-sejt elnyelte a kórokozót, és antigénjeit kitette a felszínére.Itt az ideje, hogy bemutassuk őket az immunrendszer más sejtjeinek. Hol találhat ilyen cellákat?
Viszonylag kevés van belőlük a bőrben. Itt jutunk el a Langerhans-sejtek újabb rendkívüli képességéhez.
Nos, az antigén bemutatása érdekében elhagyhatják a bőrt, és olyan helyekre utazhatnak, ahol az immunrendszer sejtjei tobzódnak. Ilyen helyek a nyirokcsomók.
A Langerhans-sejtek a bőrtől a nyirokcsomókig a nyirok útján jutnak el, megfelelő jelátvitelt alkalmazva. Ott sok limfocitával találkoznak - a mikrobák elpusztítására szakosodott sejtekkel.
A Langerhans-sejtek antigéneket mutatnak be a limfociták számára, amelyek ily módon megtanulják felismerni az adott kórokozót és immunválaszt készítenek ellene.
Serkentése mellett az ún citotoxikus limfociták, amelyek képesek inaktiválni a mikroorganizmusokat, ez a folyamat immun memória sejteket is létrehoz. Nekik köszönhetően ugyanazzal a kórokozóval a következő kapcsolat gyorsabb és jobban alkalmazkodó immunválaszt vált ki.
- Langerhans sejtek - tolerogén tulajdonságok
Az előző bekezdés a Langerhans-sejtek immunogén tulajdonságaira összpontosított. Lényegük az volt, hogy ösztönözzék az immunrendszert a kórokozók elleni küzdelemre. Viszonylag nemrégiben fedezték fel, hogy a Langerhans-sejtek is képesek gyökeresen különböző funkciók ellátására.
Szigorúan meghatározott körülmények között tolerogén tulajdonságokra tesznek szert. Lényegük a szervezet immunválaszának elnyomása és bizonyos antigénekkel szembeni tolerancia kialakítása.
Kiderült, hogy a Langerhans-sejtek ugyanolyan gyakran szívják fel saját testük elemeit (fehérjéket, az elhalt sejtek töredékeit), mint patogén elemeket. Ezután velük utaznak a nyirokcsomókhoz, és bemutatják őket a limfocitáknak.
Érdekes módon ez a viselkedés nem vezet autoimmunitás kialakulásához (a szervezet saját sejtjeinek az immunrendszer általi elpusztításához). Ellenkezőleg - az ún szabályozó limfociták, amelyek feladata az immunválasz elnyomása. Immunrendszerünk így tanulja meg felismerni saját antigénjeit.
Ugyanez történik más, nem patogén idegen tárgyakkal is. A mindennapi életben a bőrünk sok olyan anyaggal (kozmetikumok, ruhák, ékszerek) érintkezik, amelyek nem válthatnak ki gyulladásos reakciót. A Langerhans-sejteknek köszönhetően kialakulhat tolerancia az ilyen típusú antigénekkel szemben.
Mint látható, a Langerhans-sejtek folyamatosan egyensúlyban vannak az immunogén és a tolerogén aktivitások között.
Rendkívül fontos az immun egyensúly fenntartása a bőrben. A megfelelően működő Langerhans-sejtek gyulladásos reakciót generálnak, amikor arra valóban szükség van.
Másrészt a túlzott vagy felesleges immunválasz eloltása lehetővé teszi a túlérzékenységi reakciók megelőzését.
- Langerhans sejtek - sebgyógyulás
A bőr folytonosságának bármilyen károsodása összefügg a mikroorganizmusok könnyebb behatolásának lehetőségével a testbe. A sebgyógyulás célja nemcsak a szövetek normális szerkezetének helyreállítása, hanem az immungát folytonosságának helyreállítása is.
A Langerhans-sejtek fontos szerepet játszanak ebben a folyamatban. Az epidermális sejtek károsodása gyulladásos környezethez vezet, amely lehetővé teszi az immunrendszer sejtjeinek helyi beáramlását. Ez a folyamat, amelyet többek között az a Langerhans sejtek által ez a sebgyógyulás első szakasza.
Ezen a ponton érdemes idézni egy tudományos tanulmányt, amelynek célja a Langerhans-sejtek száma és a gyógyulási folyamat hatékonysága közötti kapcsolat vizsgálata volt.
A tudósok 4 hetes megfigyelést végeztek a sebgyógyulási folyamatról a diabéteszes láb miatt kezelt betegeknél. A tanulmány eredményei azt mutatták, hogy a seb környékén több Langerhans-sejt korrelált a jobb gyógyulási eredményekkel.
További ilyen irányú kutatásokra van szükség ahhoz, hogy megértsük a Langerhans-sejtek pontos mechanizmusait a bőrkárosodás területén. Talán nekik köszönhetõen meg lehet találni a Langerhans-sejtek felhasználásának módjait, például a nehezen gyógyuló sebek kezelésében.
Langerhans sejtek, valamint a SALT és MALT rendszerek
Az emberi bőr és a nyálkahártya mechanikus akadályt képez a mikroorganizmusok testbe való behatolása ellen. Feladatuk azonban nem csak egy passzív héj létrehozása. Ezek a szövetek számos fejlett immunmechanizmussal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik immunfunkciók végrehajtását.
A bőr és a nyálkahártyák szerepét a szervezet kórokozók elleni védekezésében hangsúlyozza, hogy a modern immunológiában "saját" alegységeik vannak az immunrendszer szervezésében.
Ezeket az alegységeket SALT és MALT rövidítéssel látják el. Ezek a bőrrel összefüggő immunrendszer (bőrrel társult limfoid szövet) és a nyálkahártyával társult limfoid szövet.
Amint könnyen kitalálhatja, a Langerhans-sejtek fontos láncszemek a fentiekben. rendszerek.
A SALT és MALT rendszerek működése a hámépítő sejtek, az antigént bemutató sejtek (beleértve a Langerhans sejteket) és a kórokozók semlegesítésére képes sejtek (elsősorban a limfociták) együttműködésén alapul. Közös fellépésük lehetővé teszi az antigének felismerését és feldolgozását közvetlenül a testbe való bejutáskor.
Az ilyen hatékony immunológiai felügyelet megakadályozza a mikroorganizmusok behatolását a külső környezetből a mélyebb szövetekbe és szervekbe.
A Langerhans-sejtek szerepe a betegségek patogenezisében
A megfelelően működő Langerhans-sejtek segítenek fenntartani az egyensúlyt a gyulladásos reakció és a kiválasztott antigének toleranciája között a bőrben és a nyálkahártyákban.
A Langerhans-sejtek diszfunkciója hátterében néhány dermatológiai, immun-, sőt rákbetegség állhat. Íme a példájuk:
- Langerhans-sejt hisztocitózis
A Langerhans-sejt histiocytosis egy olyan onkológiai betegség, amely a Langerhans-sejtek túlzott szaporodásával függ össze. Ezek a sejtek felhalmozódhatnak a különféle szervekben - a bőrben, a csontokban, a nyirokcsomókban és a belső szervekben.
A Langerhans-sejt hisztocitózis általában gyermekeknél diagnosztizálható, bár felnőtteknél is megfigyelhető.
A Langerhans-sejtek szaporodhatnak egy adott helyen (akkor a lokalizált formáról beszélünk), vagy számos helyet foglalhatnak el (ez az úgynevezett multifokális forma).
A lokalizált forma általában jó prognózissal társul, és ritka esetekben akár önmagát is meggyógyíthatja.
A multifokális forma agresszív kezelést igényel, főként kemoterápiával. A betegség ezen változata rosszabb prognózissal is jár.
- Langerhans sejtek és kontakt ekcéma
A kontakt ekcéma oka az, hogy a bőr túlérzékeny bizonyos külső tényezőkre. A leggyakrabban kontakt ekcémát okozó anyagok közé tartozik a nikkel, a króm, néhány színezék és tartósítószer, valamint a kozmetikai összetevők.
Ezen anyagok részecskéi kis méretüknek köszönhetően képesek behatolni az epidermis következő rétegeibe. Valamikor "találkoznak" Langerhans-cellákkal.
A Langerhans-sejtek elnyelik ezeket a molekulákat (fehérjékhez kötött formában), majd bemutatják a felszínükön. Ily módon a limfociták "megtanítják" felismerni ezeket az anyagokat.
A velük való ismételt érintkezés pillanatában (pl. Egy adott ékszer rendszeres viselése) immunválasz vált ki. Helyi gyulladás alakul ki, amely viszkető, kipirosodott papulák és hólyagok kialakulásában nyilvánul meg.
Ezen a ponton érdemes hangsúlyozni, hogy annak ellenére, hogy az emberi bőr gyakran érintkezik a fent leírt anyagokkal, a kontakt ekcéma tünetei viszonylag ritkán fordulnak elő.
A fenti antigének toleranciája a legtöbb emberben valószínűleg a Langerhans-sejtek tolerogén tulajdonságainak tudható be.
- Langerhans sejtek és dermatológiai betegségek
Úgy tűnik, hogy a Langerhans-sejtek fontos szerepet játszanak bizonyos bőrbetegségek patogenezisében, mint pl atópiás dermatitis és pikkelysömör. A Langerhans-sejtek által okozott immunszabályozási rendellenességek hozzájárulnak a gyulladásos dermatológiai betegségek kialakulásához.
Úgy tűnik, hogy a Langerhans-sejtek aktivitása a fent említettekben a betegségek a gyulladáscsökkentő tevékenység irányába tolódnak el; tolerogén aktivitásuk azonban gyengül.
Ezeket a függőségeket megerősítheti az a tény, hogy a fotokemoterápiát sikeresen alkalmazzák mind a pikkelysömör, mind az atópiás dermatitis kezelésében. Ez ultraibolya sugárzás alkalmazásával végzett besugárzásos kezelés. Az ilyen besugárzás megnyugtatja a bőrelváltozásokat.
Gyanítható, hogy a fotokemoterápia egyik hatásmechanizmusa a Langerhans-sejtek számának csökkenése és funkciójának gyengülése, ami hozzájárul a túlzott immunválasz elnyomásához.
- Langerhans-sejtek és graft versus host (GvHD)
A graft versus host betegség a csontvelő-transzplantáció és a vérátömlesztés egyik lehetséges szövődménye. Lényege abban rejlik, hogy a befogadó szerveit a donor leukociták elutasítják beléje.
A betegség során az egyik leggyakrabban elutasított szerv a bőr. A Langerhans-sejtek pontos szerepe a graft versus host patogenezisében még mindig nem ismert.
Az állatokon eddig végzett tudományos vizsgálatok azonban azt mutatják, hogy a transzplantátumban részesülő Langerhans-sejtek számának csökkentése csökkenti a graft-versus-host reakció kialakulásának kockázatát.
- Langerhans-sejtek és HIV-fertőzés
A tudományos világban sok éven át a Langerhans-sejteket tekintették a HIV-támadás első célpontjának. Felmerült egy olyan hipotézis is, miszerint a HIV-fertőzött Langerhans sejtek a nyirokcsomókba vitték, hozzájárulva a fertőzés terjedéséhez az immunrendszer más sejtjeihez.
A legfrissebb tudományos jelentések azonban cáfolják a fenti elméleteket. A Langerhans-sejteket immár immungátnak tekintik: elnyelik a HIV-részecskéket, de blokkolják annak további átterjedését.
Úgy tűnik továbbá, hogy a vírus által aktivált Langerhans-sejtek az immunrendszer kedvező reakcióját váltják ki a fertőzés kezdeti szakaszában.
- Langerhans sejtek és bőrrák
A Langerhans-sejtek immunológiai felügyeletet végeznek a bőrünkben megjelenő mikroorganizmusok felett. Ezenkívül képesek felismerni a rákos sejteket és immunválaszt váltanak ki velük szemben.
A bőrrák-vizsgálatok kimutatták, hogy a tumor közelében a Langerhans-sejtek száma jelentősen csökken. A neoplasztikus folyamat során az antigének Langerhans-sejtek általi bemutatása is károsodott.
A Langerhans-sejtek rákellenes védekezésben betöltött szerepének megértése tudományos tanulmányok sorozatát indította el, amelynek célja ezeknek a sejteknek a rákterápiában való felhasználásának felkutatása.
Langerhans sejtek - klinikai alkalmazás
A Langerhans-sejtek olyan tudományos kutatások tárgyát képezik, amelyek célja a rákellenes terápiában való felhasználásuk.
A Langerhans-sejteket alkalmazó módszerre példa a perkután immunizálás, vagy - leegyszerűsítve - rákellenes vakcina.
Az ötlet a rákos sejtek szubkután antigénjeinek (például a melanoma sejtekre jellemző fehérjék) beadása. Ezeket az antigéneket Langerhans-sejtek dolgoznák fel, majd az immunrendszer más sejtjeinek mutatják be. Ily módon az immunrendszert stimulálnák a rák elleni küzdelemben.
A perkután immunizálás kutatása a rákterápiában még mindig folyamatban van - remélhetőleg a klinikai kísérletek során megerősítést nyernek az ezzel a módszerrel kapcsolatos remények.
Bibliográfia:
- "Bőrbetegségek és nemi úton terjedő betegségek" S. Jabłońska, S.Majewski, PZWL 2013
- "Langerhans sejtek: A környezet érzékelése az egészségben és a betegségekben" J.Decker et. al. Front Immunol. 2018; 9:93 - on-line hozzáférés
- "Az immunitás és a tolerancia egyensúlya: A Langerhans-sejtek szerepe" K. Mutyambizi et. al. Cell Mol Life Sci. 2009 márc. 66 (5): 831–840. - on-line hozzáférés
- "Langerhans-sejtek - az epidermisz dendritikus sejtjei" N.Romani és mtsai. APMIS Journal of Pathology, Microbiology and Immunology, 111. évfolyam, 7.-8. Szám, 2003. július
- "Epicutan immunizációval végzett tumor immunterápiához langerhans sejtek szükségesek." P. Stoitzner és mtsai. Journal of Immunology, 2008. február 1., 180 (3) - online hozzáférés
- "A gazer Langerhans-sejtek kimerülése a donor alloreaktív T-sejtek átültetése előtt megakadályozza a bőr transzplantátum-gazda betegség kialakulását." Merad M. és mtsai. Nat Med. 2004. május; 10 (5): 510-7 - On-line hozzáférés
- "A Langerhans-sejtek immunológiai funkciója a HIV-fertőzésben." Matsuzawa T.et. al. J Dermatol Sci. 2017. augusztus; 87 (2): 159-167
- "A diabéteszes lábfekély epidermiszében a megnövekedett Langerhans-sejtek száma korrelál a gyógyulási eredménnyel" O. Stojadinovic, Immunol Res. 2013. dec. 57 (0): 222–228 - On-line hozzáférés
Olvassa el a cikk további cikkeit
