Лангерхансове ћелије - шта су и како раде? Функције Лангерхансових ћелија

Лангерхансове ћелије су ћелије које играју кључну улогу у имунолошким механизмима коже. Лангерхансове ћелије колонизују наш епидермис и препознају антигене који се појављују у њему. Упркос дугогодишњим истраживањима, Лангерхансове ћелије се у научном свету и даље сматрају помало мистериозним - многа питања о њиховом пореклу и тачним механизмима деловања остају нејасна. Сазнајте шта су Лангерхансове ћелије, како функционишу у имунолошком систему и који услови могу бити повезани са дисфункцијом Лангерхансових ћелија.

Лангерхансове ћелије су ћелије које играју кључну улогу у имунолошким механизмима коже. Лангерхансове ћелије колонизују наш епидермис и препознају антигене који се појављују у њему. Поред коже, Лангерхансове ћелије се налазе и у епителу уста, респираторном тракту и генитоуринарном систему.

Главна улога Лангерхансових ћелија је да препознају патогене који у наше тело улазе кроз природне баријере. У таквим ситуацијама, захваљујући Лангерхансовим ћелијама, имуни систем се одмах стимулише. Лангерхансове ћелије такође играју важну улогу у механизмима имунолошке толеранције.

Преглед садржаја:

1. Лангерхансове ћелије - шта су и где се јављају?
2. Структура Лангерхансових ћелија
3. Лангерхансове ћелије - функције у телу
4. Лангерхансове ћелије и САЛТ и МАЛТ системи
5. Улога Лангерхансових ћелија у патогенези болести
6. Лангерхансове ћелије - клиничка примена

Лангерхансове ћелије - шта су и где се јављају?

Лангерхансове ћелије припадају популацији белих крвних зрнаца које врше имунолошку функцију. Место њиховог формирања је коштана срж. Одатле Лангерхансове ћелије завршавају у крви која их транспортује у одговарајућа ткива.

Лангерхансове ћелије насељавају и нашу кожу и епител слузокоже у усној дупљи, назофаринксу, респираторном тракту, дигестивном тракту и урогениталном тракту.

Лангерхансове ћелије припадају породици дендритичних ћелија. Њихово име потиче од карактеристичних избочина које подсећају на дендрите нервних ћелија (то су избочења која се гранају у облику крошње дрвета).

Лангерхансове ћелије се трајно насељавају на местима сталног контакта ткива нашег тела са спољним окружењем. Њихова локација није случајна - то су ћелије специјализоване за обављање имунолошких функција.

Након контакта са страном супстанцом или патогеном, Лангерхансове ћелије „доносе одлуку“ да ли је потребно стимулисати имуни систем у датој ситуацији.

Ако је тако, започиње процес имунолошког одговора и неутрализације „уљеза“. Ако не, тзв имунолошка толеранција - имуни систем не реагује на антиген у питању.

Структура Лангерхансових ћелија

Након напуштања коштане сржи, Лангерхансове ћелије попримају мали, округли облик. Њихов облик се драстично мења само када су циљана ткива колонизована. Тада су знатно увећани и стварају карактеристичне избочине.

Много година, због сличности са нервним ћелијама, Лангерхансове ћелије се виде као делови нервних завршетака смештених у кожи. Тек 1970-их откривене су везе између Лангерхансових ћелија и имунолошког система, што је револуционирало ставове о њима до сада.

Лангерхансове ћелије се највероватније налазе у спинозном слоју епидермиса.

Наш епидермис се састоји од пет слојева ћелија. То су, пак, (изнутра) базални, бодљикави, зрнасти, лагани и рожнати слој.

Лангерхансове ћелије стога насељавају релативно дубоке слојеве епидермиса. Упркос томе, могу вршити прецизну контролу над целом његовом дебљином. Како?

То је могуће због горе поменутих избочина које се протежу до најудаљенијег слоја - рожнатог слоја. Ове избочине се комбинују у широку мрежу која вам омогућава да створите ефикасну имунолошку баријеру.

Када посматрамо Лангерхансове ћелије под електронским микроскопом, можемо видети врло карактеристичне структуре у облику тениских рекета. То су тзв Бирбецк грануле, које су специфични маркер Лангерхансових ћелија.

Ови „рекети“ су вероватно одговорни за процесе обраде антигена у којима су се специјализовале Лангерхансове ћелије. Ове ћелије имају широк спектар механизама који им омогућавају да апсорбују антигене, анализирају их и индукују или потискују имуни одговор.

Прочитајте такође: Кожа - структура и функције коже

Лангерхансове ћелије - функције у телу

Лангерхансове ћелије стварају изузетно занимљиву имунолошку баријеру унутар наше коже и слузокоже. Погледајмо ближе њихове функције. Лангерхансове ћелије су одговорне за следеће процесе:

• Лангерхансове ћелије - презентација антигена

Најважнији задатак Лангерхансових ћелија је такозвана презентација антигена. О чему се ради у овом феномену? То је процес узимања, обраде и демонстрирања антигена другим ћелијама имуног система. Захваљујући томе, могуће је стимулисати их на координирани имунолошки одговор.

Антигени су специфичне „етикете“ молекула и ћелија, које препознају ћелије које патролирају околином ткива. Антигени омогућавају препознавање датог предмета и доношење одлуке да ли је овај елемент патоген или не.

Вреди запамтити да антигени нису присутни само на површини „уљеза“. Свака ћелија у нашем телу има своје антигене, које имуни систем препознаје на такав начин да не покреће упални одговор против њих.

Презентација антигена је пресудна за ефикасну одбрану од патогена. Како се тај процес одвија у Лангерхансовим ћелијама?

Први корак је препознавање страног елемента. Лангерхансове ћелије су опремљене мноштвом алата за „хватање“ потенцијално опасних честица и микроба из околине.

Један од таквих алата су тзв рецептори за препознавање патогена (ПРР). Захваљујући њима, Лангерхансове ћелије „знају“ да имају посла са страном ћелијом са патогеним својствима.

Када Лангерхансове ћелије препознају патоген, желе одмах да упозоре друге имуне ћелије на њега. Да би то учинили, прво морају прождерати предмет.

Лангерхансове ћелије су опремљене бројним механизмима који омогућавају ендоцитозу, односно уношење супстанци из спољне средине. У зависности од својих потреба, користе:

• фагоцитоза („једење“ чврстих честица)
• пиноцитоза (апсорпција течних супстанци)
• ендоцитоза уз учешће посебних рецептора

Током ових процеса, Лангерхансове ћелије имају прилику да детаљно анализирају и упознају се са „уљезом“. Тада су антигени микроорганизма о коме је реч изложени површини Лангерхансове ћелије. Презентација антигена започиње.

Дошли смо до фазе када је Лангерхансова ћелија прогутала патоген и изложила своје антигене на својој површини.Дакле, време је да их представимо другим ћелијама имуног система. Где можете наћи такве ћелије?

У кожи их је релативно мало. Ту долазимо до још једне изванредне вештине Лангерхансових ћелија.

Па, да би представили антиген, они могу да напусте кожу и путују на места где се роје ћелије имуног система. Таква места су лимфни чворови.

Лангерхансове ћелије путују од коже до лимфних чворова лимфним путевима, користећи одговарајућу сигнализацију. Тамо се сусрећу са мноштвом лимфоцита - ћелија специјализованих за уништавање микроба.

Лангерхансове ћелије представљају антигене лимфоцитима, који на тај начин уче да препознају дати патоген и припремају имуни одговор против њега.

Поред стимулисања тзв цитотоксични лимфоцити, способни да инактивирају микроорганизме, овај процес такође ствара ћелије имунолошке меморије. Захваљујући њима, следећи контакт са истим патогеном покренуће бржи и боље прилагођени имунолошки одговор.

• Лангерхансове ћелије - толерогена својства

Претходни пасус се фокусирао на имуногена својства Лангерхансових ћелија. Њихова суштина била је подстицање имунолошког система да се бори против патогена. Релативно недавно је откривено да су Лангерхансове ћелије такође способне да обављају радикално различите функције.

Под строго дефинисаним условима стичу толерогена својства. Њихова суштина је сузбијање имунолошког одговора организма и стварање толеранције на одређене антигене.

Испоставило се да Лангерхансове ћелије апсорбују елементе сопственог тела (протеине, фрагменте мртвих ћелија) често као и патогени елементи. Затим путују са њима до лимфних чворова и представљају их лимфоцитима.

Занимљиво је да ово понашање не доводи до развоја аутоимуности (уништавање имуних система сопствених ћелија у телу). Напротив - тзв регулаторни лимфоцити, чији је задатак сузбијање имунолошког одговора. Тако наш имунолошки систем учи да препозна сопствене антигене.

Исто се дешава и са другим страним објектима који нису патогени. У свакодневном животу наша кожа долази у контакт са пуно супстанци (козметика, одећа, накит) које не би требало да изазову упални одговор. Захваљујући Лангерхансовим ћелијама могуће је развити толеранцију на ову врсту антигена.

Као што се може видети, Лангерхансове ћелије непрекидно балансирају између имуногених и толерогених активности.

Одржавање имунолошке равнотеже у кожи је изузетно важно. Лангерхансове ћелије које правилно функционишу генеришу упални одговор када је то заиста потребно.

С друге стране, гашење прекомерног или непотребног имунолошког одговора омогућава спречавање реакција преосетљивости.

• Лангерхансове ћелије - зарастање рана

Свако оштећење континуитета коже повезано је са могућношћу лакшег продора микроорганизама у тело. Зарастање рана има за циљ не само обнављање нормалне структуре ткива, већ и обнављање континуитета имуне баријере.

Лангерхансове ћелије играју важну улогу у овом процесу. Оштећење епидермалних ћелија доводи до запаљенског окружења које омогућава локални прилив ћелија имуног система. Овај процес, који координирају, између осталих, и Лангерхансовим ћелијама, ово је прва фаза зарастања рана.

У овом тренутку вреди цитирати научну студију чији је циљ био да испита везу између броја Лангерхансових ћелија и ефикасности процеса зарастања.

Истраживачи су спровели 4-недељно посматрање процеса зарастања рана код пацијената лечених од дијабетичног стопала. Резултати студије показали су да је више Лангерхансових ћелија у близини ране корелирало са бољим исцељивањем.

Потребно је више истраживања у овом правцу да би се разумели тачни механизми помоћу којих Лангерхансове ћелије раде на подручјима оштећења коже. Можда ће захваљујући њима бити могуће пронаћи начине за употребу Лангерхансових ћелија, на пример у лечењу тешко зарастајућих рана.

Лангерхансове ћелије и САЛТ и МАЛТ системи

Људска кожа и слузокоже представљају механичку препреку продирању микроорганизама у тело. Њихова функција, међутим, није само стварање пасивне љуске. Ова ткива поседују низ високо развијених имунолошких механизама који им омогућавају обављање имунолошких функција.

Улога коже и слузокоже у одбрани тела од патогена наглашава чињеница да у савременој имунологији имају „своје“ подјединице у организацији имунолошког система.

Ове подјединице су скраћено као СОЛ и МАЛТ. То су имунолошки систем повезан са кожом (лимфоидно ткиво повезано са кожом) и лимфоидно ткиво повезано са слузокожом (лимфоидно ткиво повезано са мукозом).

Као што лако можете претпоставити, Лангерхансове ћелије су важна карика у обе горе поменуте. системима.

Деловање САЛТ и МАЛТ система заснива се на сарадњи ћелија за изградњу епитела, ћелија које представљају антиген (укључујући Лангерхансове ћелије) и ћелија способних за неутрализацију патогена (углавном лимфоцита). Њихово заједничко деловање омогућава препознавање и обраду антигена директно на месту уласка у тело.

Такав ефикасан имунолошки надзор спречава продирање микроорганизама из спољне средине у дубља ткива и органе.

Улога Лангерхансових ћелија у патогенези болести

Лангерхансове ћелије које правилно функционишу помажу у одржавању равнотеже између инфламаторног одговора и толеранције одабраних антигена у кожи и слузокожи.

Лангерхансова дисфункција ћелија може бити у основи неких дерматолошких, имуних и чак карцинома. Ево њихових примера:

• Лангерхансова хистиоцитоза ћелија

Хистиоцитоза Лангерхансових ћелија је онколошка болест повезана са прекомерним умножавањем Лангерхансових ћелија. Ове ћелије се могу акумулирати у различитим органима - кожи, костима, лимфним чворовима и унутрашњим органима.

Хистиоцитоза Лангерхансових ћелија обично се дијагностикује код деце, мада се примећује и код одраслих.

Лангерхансове ћелије могу се размножавати на одређеном месту (тада говоримо о локализованом облику) или заузимати бројне локације (ово је такозвани мултифокални облик).

Локализовани облик је обично повезан са добром прогнозом, а у ретким случајевима може и сам да се излечи.

Мултифокални облик захтева агресиван третман, углавном хемотерапијом. Ова варијанта болести је такође повезана са лошијом прогнозом.

• Лангерхансове ћелије и контактни екцем

Контактни екцем настаје услед преосетљивости коже на одређене спољне факторе. Супстанце које најчешће узрокују контактни екцем укључују никл, хром, неке боје и конзервансе и козметичке састојке.

Честице ових супстанци, захваљујући малој величини, могу да продру у наредне слојеве епидермиса. У неком тренутку се „сретну“ са Лангерхансовим ћелијама.

Лангерхансове ћелије апсорбују ове молекуле (у облику везаном за протеине), а затим их представљају на својој површини. На тај начин лимфоцити „уче“ да препознају ове супстанце.

У тренутку поновљеног контакта са њима (нпр. Редовним ношењем датог накита), покреће се имунолошки одговор. Локално запаљење се развија, манифестујући се стварањем сврабљивих, поцрвенелих папула и везикула.

У овом тренутку вреди нагласити да се упркос честом контакту људске коже са горе описаним супстанцама, симптоми контактног екцема јављају релативно ретко.

Толеранција горе наведених антигена код већине људи је вероватно последица толерогених својстава Лангерхансових ћелија.

• Лангерхансове ћелије и дерматолошке болести

Чини се да Лангерхансове ћелије играју важну улогу у патогенези одређених кожних обољења, као што су атопијски дерматитис и псоријаза. Поремећаји имунолошке регулације изазвани Лангерхансовим ћелијама доприносе развоју инфламаторних дерматолошких болести.

Чини се да је активност Лангерхансових ћелија у горе поменутом болести се померају ка про-инфламаторној активности; међутим, њихова толерогенска активност је ослабљена.

Потврда ових односа може бити чињеница да се фотохемотерапија успешно користи у лечењу и псоријазе и атопијског дерматитиса. То је лечење зрачењем уз употребу ултраљубичастог зрачења. Такво зрачење смирује промене на кожи.

Сумња се да је један од механизама деловања фотохемотерапије смањење броја и слабљење функције Лангерхансових ћелија, што доприноси инхибицији прекомерног имуног одговора.

• Лангерхансове ћелије и графт против домаћина (ГвХД)

Графт насупрот болести домаћина једна је од могућих компликација трансплантације коштане сржи и трансфузије крви. Његова суштина лежи у одбацивању органа примаоца донаторским леукоцитима трансплантираним у њега.

Један од најчешће одбачених органа у току болести је кожа. Тачна улога Лангерхансових ћелија у патогенези трансплантата и домаћина још увек није позната.

Међутим, научне студије до сада спроведене на животињама показују да смањење броја Лангерхансових ћелија у примаоцу трансплантата смањује ризик од развоја реакције калем-на-домаћина.

• Лангерхансове ћелије и ХИВ инфекција

Много година у научном свету Лангерхансове ћелије су се сматрале првом метом напада ХИВ-а. Такође је постојала хипотеза да су је Лангерхансове ћелије заражене ХИВ-ом пренеле у лимфне чворове, доприносећи ширењу инфекције на друге ћелије имуног система.

Међутим, најновији научни извештаји оповргавају горе наведене теорије. Лангерхансове ћелије се сада сматрају имунолошком баријером: оне апсорбују честице ХИВ-а, али блокирају његов даљи пренос.

Такође се чини да вирусом активиране Лангерхансове ћелије индукују повољан одговор имунолошког система у почетној фази инфекције.

• Лангерхансове ћелије и рак коже

Лангерхансове ћелије врше имунолошки надзор над микроорганизмима који се појављују у нашој кожи. Поред тога, они су такође способни да препознају ћелије карцинома и покрену имуни одговор на њих.

У студијама карцинома коже показано је да је број Лангерхансових ћелија у близини тумора значајно смањен. Током неопластичног процеса, презентација антигена од стране Лангерхансових ћелија је такође оштећена.

Разумевање улоге Лангерхансових ћелија у одбрани од рака иницирало је низ научних студија чији је циљ проналажење употребе ових ћелија у терапији карцинома.

Лангерхансове ћелије - клиничка примена

Лангерхансове ћелије су предмет научног истраживања усмереног на њихову употребу у терапији против рака.

Пример методе која користи Лангерхансове ћелије је перкутана имунизација или - једноставније речено - вакцина против рака.

Идеја је да се субкутано примене антигени туморских ћелија (нпр. Протеини карактеристични за ћелије меланома). Ови антигени би били обрађени од стране Лангерхансових ћелија и затим представљени другим ћелијама имуног система. На тај начин би се имуни систем стимулисао у борби против рака.

Истраживања перкутане имунизације у терапији карцинома још увек трају - надамо се да ће наде повезане са овом методом бити потврђене у клиничким експериментима.

Библиографија:

1. „Кожне болести и полно преносиве болести“ С. Јабłонска, С.Мајевски, ПЗВЛ 2013
2. „Лангерхансове ћелије: Осетити животну средину у здрављу и болести“ Ј.Децкер ет. ал. Фронт Иммунол. 2018; 9:93 - он-лине приступ
3. „Равнотежа између имунитета и толеранције: улога Лангерхансових ћелија“ К. Мутиамбизи ет. ал. Целл Мол Лифе Сци. 2009 Мар; 66 (5): 831–840. - он-лине приступ
4. „Лангерхансове ћелије - дендритичне ћелије епидермиса“ Н.Романи ет.ал. АПМИС часопис за патологију, микробиологију и имунологију, том 111, издање 7-8, јул 2003
5. "Имунотерапија тумора епикутаном имунизацијом захтева лангерхансове ћелије." П. Стоитзнер ет.ал. Имунолошки часопис 1. фебруара 2008., 180 (3) - приступ на мрежи
6. "Исцрпљивање Лангерхансових ћелија домаћина пре трансплантације донорних алореактивних Т ћелија спречава кожне трансплантате против домаћина." Мерад М. ет.ал. Нат Мед. 2004. мај; 10 (5): 510-7 - Интернет приступ
7. „Имунолошка функција Лангерхансових ћелија у ХИВ инфекцији.“ Матсузава Т.ет. ал. Ј Дерматол Сци. 2017. август; 87 (2): 159-167
8. „Повећан број Лангерхансових ћелија у епидермису дијабетесних чирева на стопалу корелира са исцелитељским исходом“ О. Стојадиновић, Иммунол Рес. 2013 дец; 57 (0): 222–228 - Интернет приступ

О аутору

Крзисзтоф Биаłози Студент медицине на Цоллегиум Медицум у Кракову, полако улазећи у свет сталних изазова рада лекара. Посебно је занима гинекологија и акушерство, педијатрија и медицина животног стила. Љубитељ страних језика, путовања и планинарења.

Прочитајте још чланака овог аутора