- Лангерхансови клетки - какво представляват и къде са?
- Структура на клетките на Лангерханс
- Лангерхансови клетки - функции в тялото
- клетки на Лангерханс и системите SALT и MALT
- Ролята на клетките на Лангерханс в патогенезата на заболяванията
- клетки на Лангерханс - клинично приложение
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
ПРОВЕРЕНО СЪДЪРЖАНИЕАвтор: Кшищоф Бялита
Лангерхансовите клетки са клетки, които играят ключова роля в имунните механизми на кожата. Лангерхансовите клетки колонизират нашия епидермис и разпознават антигените, които се появяват в него. Въпреки многогодишните изследвания, клетките на Лангерханс все още се смятат за малко мистериозни в научния свят – много въпроси относно техния произход и точните механизми на действие все още остават неясни. Разберете какво представляват клетките на Лангерханс, каква е тяхната функция в имунната система и какви заболявания могат да бъдат свързани с дисфункция на Лангерхансовите клетки.
Лангерхансовите клеткиса клетки, които играят ключова роля в имунните механизми на кожата. Лангерхансовите клетки колонизират нашия епидермис и разпознават антигените, които се появяват в него. Освен в кожата, клетките на Лангерханс се намират и в епитела на устата, дихателните пътища и пикочно-половата система.
Основната роля на клетките на Лангерханс е да разпознават патогените, които навлизат в тялото ни през естествените бариери. В такива ситуации, благодарение на клетките на Лангерханс, имунната система се стимулира незабавно. Лангерхансовите клетки също играят важна роля в механизмите на имунната толерантност.
Лангерхансови клетки - какво представляват и къде са?
Лангерхансовите клетки принадлежат към популацията на белите кръвни клетки, които изпълняват имунни функции. Мястото на тяхното образуване е костният мозък. Оттам клетките на Лангерханс попадат в кръвта, която ги транспортира до съответните тъкани.
Лангерхансовите клетки колонизират както нашата кожа, така и епитела на лигавицата в устната кухина, назофаринкса, дихателните пътища, стомашно-чревния тракт и пикочо-половите пътища.
Лангерхансовите клетки принадлежат към семейството на дендритните клетки. Името им идва от характерните издатини, наподобяващи дендрити на нервните клетки (това са разширения, разклоняващи се във формата на короната на дървото).
Лангерхансовите клетки се установяват трайно в местата на постоянен контакт на нашите тъкани с външната среда. Разположението им не е случайно – те са клетки, специализирани в изпълнение на имунни функции.
След контакт сС чуждо вещество или патоген клетките на Лангерханс "вземат решението" дали е необходимо да се стимулира имунната система в дадена ситуация.
Ако е така, започва процесът на имунен отговор и неутрализиране на "натрапника". Ако не, т.нар имунна толерантност - имунната система не реагира на даден антиген.
Структура на клетките на Лангерханс
Лангерхансовите клетки, след като напуснат костния мозък, приемат малка кръгла форма. Тяхната форма драстично се променя само когато целевите тъкани се колонизират. След това те се увеличават значително и създават характерни издатини.
В продължение на много години, поради сходството им с нервните клетки, клетките на Лангерханс са били разглеждани като части от нервни окончания, разположени в кожата. Едва през 70-те години на миналия век са открити връзките между клетките на Лангерханс и имунната система, което революционизира възгледите за тях досега.
Лангерхансовите клетки най-често се намират в спинозния слой на епидермиса.
Нашият епидермис се състои от пет слоя клетки. Това от своя страна (отвътре) са основният слой, бодливият слой, зърнестият слой, светъл слой и роговият слой.
Лангерхансовите клетки обитават относително дълбоки слоеве на епидермиса. Независимо от това, те могат да упражняват прецизен контрол върху цялата му дебелина. Как?
Това е възможно благодарение на гореспоменатите издатини, които се простират до най-външния слой - роговия слой. Тези издатини се комбинират в обширна мрежа, която ви позволява да създадете ефективна имунна бариера.
Разглеждайки клетките на Лангерханс в електронен микроскоп, забелязваме много характерни структури във формата на тенис ракети. Те са т.нар Бирбек гранули, които са специфичен маркер на клетките на Лангерханс.
Тези "ракети" вероятно са отговорни за обработката на антигена, в която са специализирани клетките на Лангерханс. Тези клетки имат широк спектър от механизми, които им позволяват да абсорбират антигени, да ги анализират и да стимулират или потискат имунния отговор.
Лангерхансови клетки - функции в тялото
Лангерхансовите клетки създават изключително интересна имунна бариера в кожата и лигавиците ни. Нека разгледаме по-подробно техните функции. Лангерхансовите клетки са отговорни за следните процеси:
- Лангерхансови клетки - представяне на антиген
Най-важната задача на клетките на Лангерханс е така нареченото представяне на антигена. За какво е това явление? Това е процес на усвояване, обработка и демонстриране на антигени на другитеклетки на имунната система. Благодарение на това е възможно да ги стимулирате към координиран имунен отговор.
Антигените са специфични "етикети" на молекули и клетки, разпознати от клетки, които патрулират в околната среда на дадена тъкан. Антигените позволяват да се разпознае даден обект и да се вземе решение дали този елемент е патогенен или не.
Струва си да запомним, че антигените присъстват не само на повърхността на "натрапниците". Всяка клетка в нашето тяло има свои собствени антигени, разпознати от имунната система по такъв начин, че да не предизвикват възпалителен отговор срещу тях.
Представянето на антигена е от решаващо значение за ефективната защита срещу патогени. Как протича този процес в клетките на Лангерханс?
Първата стъпка е да разпознаете чуждия елемент. Клетките на Лангерханс са оборудвани с много инструменти, които им позволяват да „улавят“ потенциално опасни частици и микроби от околната среда.
Един от такива инструменти са т.нар рецептори за разпознаване на патогени (PRR). Благодарение на тях клетките на Лангерханс "знаят", че си имат работа с чужда клетка с патогенни свойства.
Когато клетките на Лангерханс разпознаят патоген, те искат незабавно да предупредят другите клетки на имунната система за него. За да направят това, те първо трябва да консумират даден обект.
Клетките на Лангерханс са оборудвани с редица механизми, позволяващи ендоцитоза, т.е. поемане на вещества от външната среда. В зависимост от нуждите си те използват:
- фагоцитоза ("изяждане" на твърди частици)
- пиноцитоза (абсорбция на течности)
- ендоцитоза с участието на специални рецептори
По време на тези процеси клетките на Лангерханс имат възможност за задълбочен анализ и опознаване на "натрапника". След това антигените на микроорганизма са изложени на повърхността на клетката на Лангерханс. Започва представянето на антигена.
Стигнахме до етапа, в който клетката на Лангерханс е погълнала патогена и е изложила антигените му на повърхността си. Така че е време да ги представим на други клетки на имунната система. Къде можете да намерите такива клетки?
Има сравнително малко от тях в кожата. Тук стигаме до друго изключително умение на клетките на Лангерханс.
Е, за да представят антигена, те могат да напуснат кожата и да пътуват до места, където клетките на имунната система се роят. Лимфните възли са такива места.
Клетките на Лангерханс пътуват от кожата до лимфните възли по лимфен път, използвайки подходяща сигнализация.Там те срещат много лимфоцити - клетки, специализирани в унищожаването на микроорганизми.
Лангерхансовите клетки представят антигени на лимфоцитите, които по този начин се научават да разпознават даден патоген и подготвят имунен отговор срещу него.
Освен стимулиране на т.нар цитотоксични лимфоцити, способни да инактивират микроорганизми, този процес също създава клетки на имунната памет. Благодарение на тях следващият контакт със същия патоген ще предизвика по-бърз и по-добре коригиран имунен отговор.
- Лангерхансови клетки - толерогенни свойства
Предишният параграф се фокусира върху имуногенните свойства на клетките на Лангерханс. Тяхната същност беше да стимулират имунната система да се бори с патогените. Сравнително наскоро беше открито, че клетките на Лангерханс също са способни да изпълняват изключително различни функции.
При строго определени условия те придобиват толерогенни свойства. Тяхната същност е да потискат имунния отговор на организма и да развиват толерантност към определени антигени.
Оказа се, че клетките на Лангерханс абсорбират елементи от собствения си организъм (протеини, фрагменти от мъртви клетки) толкова често, колкото и патогенни елементи. След това те пътуват с тях до лимфните възли и ги представят на лимфоцитите.
Интересното е, че това поведение не води до развитие на автоимунитет (унищожаване на собствените клетки на тялото от имунната система). Напротив – т.нар регулаторни лимфоцити, чиято задача е да потискат имунния отговор. Ето как нашата имунна система се научава да разпознава собствените си антигени.
Същото се случва и с други непатогенни чужди предмети. В ежедневието кожата ни влиза в контакт с множество вещества (козметика, дрехи, бижута), които не трябва да предизвикват възпалителна реакция. Благодарение на клетките на Лангерханс е възможно да се развие толерантност към този тип антигени.
Както можете да видите, клетките на Лангерханс постоянно балансират между имуногенни и толерогенни дейности.
Поддържането на имунния баланс в кожата е изключително важно. Нормалните клетки на Лангерханс генерират възпалителен отговор, когато наистина е необходим.
От друга страна, потушаването на прекомерен или ненужен имунен отговор дава възможност за предотвратяване на реакции на свръхчувствителност.
- Лангерхансови клетки - заздравяване на рани
Всяко увреждане на непрекъснатостта на кожата е свързано с възможността за по-лесно проникване на микроорганизми в тялото. Заздравяването на рани не е само завъзстановяване на правилната структура на тъканите, но също така и възстановяване на непрекъснатостта на имунната бариера.
Лангерхансовите клетки играят значителна роля в този процес. Увреждането на епидермалните клетки води до възпалителна среда, която позволява локален приток на клетки на имунната система. Този процес, координиран, inter alia, от от клетките на Лангерханс, това е първият етап от заздравяването на рани.
На този етап си струва да се цитира научно изследване, чиято цел е да изследва връзката между броя на клетките на Лангерханс и ефективността на лечебния процес.
Учените проведоха 4-седмично наблюдение на процеса на заздравяване на рани при пациенти, лекувани за диабетно стъпало. Резултатите от проучването показват, че повече клетки на Лангерханс в близост до раната корелират с по-добри резултати от заздравяването.
Необходими са повече изследвания, за да се разберат точните механизми, чрез които клетките на Лангерханс работят в области на увреждане на кожата. Може би благодарение на тях ще бъде възможно да се намерят начини за използване на клетките на Лангерханс, например при лечението на трудно заздравяващи рани.
клетки на Лангерханс и системите SALT и MALT
Човешката кожа и лигавиците представляват механична бариера срещу проникването на микроорганизми в тялото. Тяхната функция обаче не е само да създават пасивна обвивка. Тези тъкани притежават редица силно развити имунни механизми, които им позволяват да изпълняват имунни функции.
Ролята на кожата и лигавиците в защитата на организма срещу патогени се подчертава от факта, че в съвременната имунология те имат "свои" субединици в организацията на имунната система.
Тези субединици са съкратени като SALT и MALT. Това са лимфоидната тъкан, свързана с кожата (лимфоидна тъкан, свързана с кожата) и лимфоидната тъкан, свързана с лигавицата (свързана с лигавицата лимфоидна тъкан).
Както лесно можете да се досетите, клетките на Лангерханс са важна връзка и в двете по-горе системи.
Работата на системите SALT и MALT се основава на сътрудничеството на клетки, изграждащи епител, антиген-представящи клетки (включително клетки на Лангерханс) и клетки, способни да неутрализират патогени (главно лимфоцити). Съвместното им действие позволява разпознаването и обработката на антигените директно на мястото на влизане в тялото.
Такова ефективно имунно наблюдение предотвратява проникването на микроорганизми от външната среда в по-дълбоки тъкани и органи.
Ролята на клетките на Лангерханс в патогенезата на заболяванията
Правилно функциониращите клетки на Лангерханс помагат да се поддържа баланс между възпалителния отговор ипоносимост на избрани антигени в кожата и лигавиците
Дисфункцията на Лангерхансовите клетки може да лежи в основата на някои дерматологични, имунологични и дори неопластични заболявания. Ето техните примери:
- Лангерхансова клетъчна хистиоцитоза
Лангерхансовата клетъчна хистиоцитоза е онкологично заболяване, свързано с прекомерното размножаване на клетките на Лангерханс. Тези клетки могат да се натрупват в различни органи – кожата, костите, лимфните възли и вътрешните органи.
Хистиоцитозата на Лангерхансовите клетки обикновено се диагностицира при деца, въпреки че се наблюдава и при възрастни.
Клетките на Лангерханс могат да се размножават на определено място (тогава говорим за локализирана форма) или да заемат множество места (това се нарича мултифокална форма).
Локализираната форма обикновено има добра прогноза и в редки случаи може дори да се излекува.
Мултифокалната форма изисква агресивно лечение, предимно с химиотерапия. Този вариант на заболяването също е свързан с по-лоша прогноза.
- Лангерхансови клетки и контактна екзема
Контактната екзема се причинява от свръхчувствителност на кожата към определени външни фактори. Веществата, които най-често причиняват контактна екзема, включват: никел, хром, някои багрила и консерванти и козметични съставки.
Частиците на тези вещества, благодарение на малкия си размер, са в състояние да проникнат в следващите слоеве на епидермиса. В един момент те се "срещат" с клетките на Лангерханс.
Лангерхансовите клетки абсорбират тези молекули (във форма, свързана с протеини), и след това ги представят на повърхността си. По този начин те "учат" лимфоцитите да разпознават горните вещества.
В момента на многократен контакт с тях (например редовно носене на дадено бижу) се задейства имунен отговор. Локалното възпаление се развива като сърбящи, зачервени бучки и везикули.
В този момент си струва да се подчертае, че въпреки честия контакт на човешката кожа с веществата, описани по-горе, симптомите на контактната екзема се появяват сравнително рядко.
Толерантността на горните антигени при повечето хора вероятно се дължи на толерогенните свойства на клетките на Лангерханс.
- Лангерхансови клетки и дерматологични заболявания
Клетките на Лангерханс изглежда играят важна роля в патогенезата на някои кожни заболявания, като напр. атопичен дерматит и псориазис. Нарушения на имунната регулация, за коитоЛангерхансовите клетки реагират, допринасят за развитието на възпалителни дерматологични заболявания.
Изглежда, че активността на клетките на Лангерханс в гореспоменатите заболяванията се измества към провъзпалителна активност; тяхната толерогенна активност обаче е отслабена.
Потвърждение на тези зависимости може да бъде фактът, че фотохимиотерапията се използва успешно при лечението както на псориазис, така и на атопичен дерматит. Това е лечение чрез облъчване с използване на ултравиолетово лъчение. Такова облъчване успокоява кожните промени.
Предполага се, че един от механизмите на фотохимиотерапията е намаляването на броя и отслабването на функцията на клетките на Лангерханс, което допринася за инхибирането на прекомерния имунен отговор.
- Лангерхансови клетки и присадка срещу гостоприемник (GvHD)
Присадката срещу приемника е едно от възможните усложнения при трансплантация на костен мозък и кръвопреливане. Неговата същност е отхвърлянето на органите на реципиента от трансплантираните донорни левкоцити.
В хода на заболяването един от най-често отхвърляните органи е кожата. Точната роля на клетките на Лангерханс в патогенезата на присадка срещу гостоприемник все още не е известна.
Изследвания, проведени при животни досега, показват, че намаляването на броя на клетките на Лангерханс в реципиента на трансплантация намалява риска от развитие на реакция присадка срещу гостоприемник.
- Лангерхансови клетки и ХИВ инфекция
Дълги години в научния свят се смяташе, че клетките на Лангерханс са първата цел на ХИВ атака. Предполага се също, че заразените с ХИВ клетки на Лангерханс го пренасят до лимфните възли, допринасяйки за разпространението на инфекцията в други клетки на имунната система.
Последните научни доклади обаче опровергават горните теории. Сега клетките на Лангерханс се считат за имунна бариера: те абсорбират ХИВ частиците, но блокират по-нататъшното им предаване.
Изглежда също, че активираните от вируси клетки на Лангерханс предизвикват благоприятен имунен отговор в началната фаза на инфекция.
- Лангерхансови клетки и рак на кожата
Лангерхансовите клетки извършват имунологичен надзор върху микроорганизмите, които се появяват в кожата ни. В допълнение, те също са в състояние да разпознават раковите клетки и да задействат имунен отговор срещу тях.
При проучвания на рак на кожата е доказано, че броят на клетките на Лангерханс в близост до тумора е значително намален. По време на процеса на неоплазма представянето на антигени от клетките на Лангерханс също е нарушено.
Разбирането на ролята на клетките на Лангерханс в противоракова защита инициира серия от научни изследвания, насочени към намиране на използването на тези клетки в терапията на рак.
клетки на Лангерханс - клинично приложение
Лангерхансовите клетки са обект на научни изследвания, насочени към тяхното използване в противоракова терапия.
Пример за метод, който използва клетки на Лангерханс, е перкутанната имунизация, която е - казано просто - противоракова ваксина.
Идеята е подкожното приложение на антигени на туморни клетки (например протеини, характерни за меланомните клетки). Тези антигени ще бъдат обработени от клетките на Лангерханс и след това ще бъдат представени на други клетки на имунната система. По този начин имунната система ще бъде стимулирана да се бори с рака.
Изследванията за перкутанна имунизация в терапията на рак все още продължават - да се надяваме, че надеждите, свързани с този метод, ще бъдат потвърдени в клинични експерименти.
За автора
Кшищоф БялазитеСтудент по медицина в Collegium Medicum в Краков, бавно навлизащ в света на постоянните предизвикателства в работата на лекаря. Тя се интересува особено от гинекология и акушерство, педиатрия и медицина за начина на живот. Любител на чужди езици, пътувания и планински преходи.
Прочетете повече статии от този автор