Langerhansove stanice su stanice koje igraju ključnu ulogu u imunološkim mehanizmima kože. Langerhansove stanice koloniziraju našu epidermu i prepoznaju antigene koji se u njoj pojavljuju. Unatoč dugogodišnjim istraživanjima, Langerhansove se stanice u znanstvenom svijetu i dalje smatraju pomalo tajanstvenima - mnoga pitanja u vezi s njihovim podrijetlom i točnim mehanizmima djelovanja i dalje ostaju nejasna. Otkrijte što su Langerhansove stanice, kako funkcioniraju u imunološkom sustavu i koji uvjeti mogu biti povezani s disfunkcijom Langerhansovih stanica.
Langerhansove stanice su stanice koje igraju ključnu ulogu u imunološkim mehanizmima kože. Langerhansove stanice koloniziraju našu epidermu i prepoznaju antigene koji se u njoj pojavljuju. Osim u koži, Langerhansove stanice nalaze se i u epitelu usta, respiratornom traktu i genitourinarnom sustavu.
Glavna uloga Langerhansovih stanica je prepoznavanje patogena koji u naše tijelo ulaze kroz prirodne barijere. U takvim se situacijama, zahvaljujući Langerhansovim stanicama, imunološki sustav odmah stimulira. Langerhansove stanice također igraju važnu ulogu u mehanizmima imunološke tolerancije.
Sadržaj:
- Langerhansove stanice - što su i gdje se javljaju?
- Građa Langerhansovih stanica
- Langerhansove stanice - funkcioniraju u tijelu
- Langerhansove stanice i SALT i MALT sustavi
- Uloga Langerhansovih stanica u patogenezi bolesti
- Langerhansove stanice - klinička primjena
Langerhansove stanice - što su i gdje se javljaju?
Langerhansove stanice pripadaju populaciji bijelih krvnih stanica koje vrše imunološku funkciju. Mjesto njihovog nastanka je koštana srž. Odatle Langerhansove stanice završavaju u krvi koja ih transportira u odgovarajuća tkiva.
Langerhansove stanice nastanjuju i našu kožu i epitel sluznice u usnoj šupljini, nazofarinksu, respiratornom traktu, probavnom traktu i urogenitalnom traktu.
Langerhansove stanice pripadaju obitelji dendritičkih stanica. Ime im potječe od karakterističnih izbočina koje nalikuju dendritima živčanih stanica (to su izbočenja koja se granaju u obliku krošnje stabla).
Langerhansove stanice trajno se naseljavaju na mjestima stalnog kontakta tkiva našeg tijela s vanjskom okolinom. Njihovo mjesto nije slučajno - to su stanice specijalizirane za obavljanje imunoloških funkcija.
Nakon kontakta sa stranom tvari ili patogenom, Langerhansove stanice "donose odluku" je li potrebno stimulirati imunološki sustav u datoj situaciji.
Ako je tako, započinje proces imunološkog odgovora i neutralizacije "uljeza". Ako ne, tzv imunološka tolerancija - imunološki sustav ne reagira na zadani antigen.
Građa Langerhansovih stanica
Nakon napuštanja koštane srži, Langerhansove stanice poprimaju mali, okrugli oblik. Njihov se oblik drastično mijenja tek kada su ciljana tkiva kolonizirana. Tada se znatno povećavaju i stvaraju karakteristične izbočine.
Već dugi niz godina, zbog sličnosti s živčanim stanicama, Langerhansove stanice vide se kao dijelovi živčanih završetaka koji se nalaze u koži. Tek su 1970-ih otkrivene veze između Langerhansovih stanica i imunološkog sustava, što je revolucioniralo stajališta o njima do sada.
Langerhansove će se stanice najvjerojatnije nalaziti u spinoznom sloju epiderme.
Naša se epiderma sastoji od pet slojeva stanica. To su pak (iznutra) bazalni sloj, spinozni sloj, zrnasti sloj, lagani i rožnati sloj.
Langerhansove stanice zato nastanjuju relativno duboke slojeve epiderme. Ipak, mogu vršiti preciznu kontrolu nad cijelom njegovom debljinom. Kako?
To je moguće zbog gore spomenutih izbočina koje se protežu do najudaljenijeg sloja - rožnatog sloja. Te izbočine kombiniraju se u opsežnu mrežu koja vam omogućuje stvaranje učinkovite imunološke barijere.
Kada promatramo Langerhansove stanice u elektronskom mikroskopu, možemo vidjeti vrlo karakteristične strukture u obliku teniskih reketa. To su tzv Birbeckove granule, koje su specifični biljeg Langerhansovih stanica.
Ti su "reketi" možda odgovorni za procese obrade antigena u kojima su se specijalizirale Langerhansove stanice. Te stanice imaju širok raspon mehanizama koji im omogućuju apsorpciju antigena, njihovu analizu i induciranje ili suzbijanje imunološkog odgovora.
Pročitajte također: Koža - struktura i funkcije kože
Langerhansove stanice - funkcioniraju u tijelu
Langerhansove stanice stvaraju izuzetno zanimljivu imunološku barijeru unutar naše kože i sluznice. Pogledajmo bliže njihove funkcije. Langerhansove stanice odgovorne su za sljedeće procese:
- Langerhansove stanice - prezentacija antigena
Najvažniji zadatak Langerhansovih stanica je takozvana prezentacija antigena. O čemu se radi u ovom fenomenu? To je postupak uzimanja, obrade i demonstriranja antigena drugim stanicama imunološkog sustava. Zahvaljujući tome moguće ih je potaknuti na koordinirani imunološki odgovor.
Antigeni su specifične "oznake" molekula i stanica koje prepoznaju stanice koje patroliraju okolinom tkiva. Antigeni omogućuju prepoznavanje određenog predmeta i donošenje odluke je li ovaj element patogen ili ne.
Vrijedno je zapamtiti da antigeni nisu prisutni samo na površini "uljeza". Svaka stanica u našem tijelu ima svoje antigene, koje imunološki sustav prepoznaje na takav način da protiv njih ne pokreće upalni odgovor.
Prezentacija antigena presudna je za učinkovitu obranu od patogena. Kako se taj proces odvija u Langerhansovim stanicama?
Prvi korak je prepoznavanje stranog elementa. Langerhansove stanice opremljene su mnogim alatima koji im omogućuju da "uhvate" potencijalno opasne čestice i mikrobe iz okoline.
Jedan od takvih alata su tzv receptori za prepoznavanje patogena (PRR). Zahvaljujući njima, Langerhansove stanice "znaju" da imaju posla sa stranom stanicom s patogenim svojstvima.
Kad Langerhansove stanice prepoznaju patogen, na njega žele odmah upozoriti druge stanice imunološkog sustava. Da bi to učinili, prvo moraju proždrijeti objekt.
Langerhansove stanice opremljene su brojnim mehanizmima koji omogućuju endocitozu, tj. Unos tvari iz vanjskog okoliša. Ovisno o svojim potrebama, koriste:
- fagocitoza ("jedenje" čvrstih čestica)
- pinocitoza (apsorpcija tekućih tvari)
- endocitoza uz sudjelovanje posebnih receptora
Tijekom tih procesa Langerhansove stanice imaju priliku temeljito analizirati i upoznati se s "uljezom". Zatim su antigeni dotičnog mikroorganizma izloženi površini Langerhansove stanice. Počinje prezentacija antigena.
Došli smo do faze kada je Langerhansova stanica progutala patogen i izložila svoje antigene na njegovu površinu.Dakle, vrijeme je da ih predstavimo drugim stanicama imunološkog sustava. Gdje možete pronaći takve stanice?
U koži ih je relativno malo. Tu dolazimo do još jedne izvanredne vještine Langerhansovih stanica.
Pa, kako bi predstavili antigen, mogu napustiti kožu i putovati na mjesta gdje se roje stanice imunološkog sustava. Takva su mjesta limfni čvorovi.
Langerhansove stanice limfnim putovima putuju od kože do limfnih čvorova, koristeći odgovarajuću signalizaciju. Tamo susreću mnoštvo limfocita - stanica specijaliziranih za uništavanje mikroba.
Langerhansove stanice predstavljaju antigene limfocitima, koji na taj način uče prepoznati dani patogen i pripremiti imunološki odgovor protiv njega.
Pored poticanja tzv citotoksični limfociti, sposobni inaktivirati mikroorganizme, ovaj proces također stvara stanice imunološke memorije. Zahvaljujući njima, sljedeći kontakt s istim patogenom potaknut će brži i bolje prilagođeni imunološki odgovor.
- Langerhansove stanice - tolerogenska svojstva
Prethodni se odlomak usredotočio na imunogena svojstva Langerhansovih stanica. Njihova je suština bila potaknuti imunološki sustav na borbu protiv patogena. Relativno nedavno otkriveno je da su Langerhansove stanice također sposobne obavljati izuzetno različite funkcije.
U strogo definiranim uvjetima stječu tolerogenska svojstva. Njihova je bit suzbijanje imunološkog odgovora organizma i stvaranje tolerancije na određene antigene.
Pokazalo se da Langerhansove stanice apsorbiraju elemente vlastitog tijela (bjelančevine, fragmenti mrtvih stanica) jednako često kao i patogeni elementi. Zatim putuju s njima do limfnih čvorova i prezentiraju ih limfocitima.
Zanimljivo je da ovo ponašanje ne dovodi do razvoja autoimunosti (uništavanje vlastitih tjelesnih stanica imunološkim sustavom). Naprotiv - tzv regulatorni limfociti, čija je zadaća suzbijanje imunološkog odgovora. Tako naš imunološki sustav uči prepoznavati vlastite antigene.
Isto se događa i s drugim stranim objektima koji nisu patogeni. U svakodnevnom životu naša koža dolazi u kontakt s mnoštvom tvari (kozmetika, odjeća, nakit) koje ne bi trebale potaknuti upalni odgovor. Zahvaljujući Langerhansovim stanicama moguće je razviti toleranciju na ovu vrstu antigena.
Kao što se može vidjeti, Langerhansove stanice neprestano balansiraju između imunogenih i tolerogenih aktivnosti.
Održavanje imunološke ravnoteže u koži izuzetno je važno. Ispravno funkcionirajuće Langerhansove stanice generiraju upalni odgovor kad je to stvarno potrebno.
S druge strane, gašenje prekomjernog ili nepotrebnog imunološkog odgovora omogućuje sprečavanje reakcija preosjetljivosti.
- Langerhansove stanice - zacjeljivanje rana
Svako oštećenje kontinuiteta kože povezano je s mogućnošću lakšeg prodora mikroorganizama u tijelo. Zacjeljivanje rana nema za cilj samo obnavljanje normalne strukture tkiva, već i obnavljanje kontinuiteta imunološke barijere.
Langerhansove stanice igraju važnu ulogu u ovom procesu. Oštećenje stanica epiderme dovodi do upalnog okruženja koje omogućuje lokalni priljev stanica imunološkog sustava. Ovaj postupak, koji koordiniraju, između ostalih, i Langerhansovim stanicama, ovo je prva faza zacjeljivanja rana.
U ovom trenutku vrijedi citirati znanstvenu studiju čiji je cilj bio ispitati vezu između broja Langerhansovih stanica i učinkovitosti procesa ozdravljenja.
Znanstvenici su provodili četverodjedno promatranje procesa zacjeljivanja rana kod pacijenata liječenih od dijabetičnog stopala. Rezultati studije pokazali su da je više Langerhansovih stanica u blizini rane koreliralo s boljim rezultatima zacjeljivanja.
Potrebno je više istraživanja u ovom smjeru da bi se razumjeli točni mehanizmi pomoću kojih Langerhansove stanice djeluju na područjima oštećenja kože. Možda će zahvaljujući njima biti moguće pronaći načine za upotrebu Langerhansovih stanica, na primjer u liječenju teško zacjeljujućih rana.
Langerhansove stanice i SALT i MALT sustavi
Ljudska koža i sluznice predstavljaju mehaničku prepreku prodiranju mikroorganizama u tijelo. Njihova funkcija, međutim, nije samo stvaranje pasivne ljuske. Ta tkiva posjeduju niz visoko razvijenih imunoloških mehanizama koji im omogućuju obavljanje imunoloških funkcija.
Uloga kože i sluznice u obrani tijela od patogena naglašava se činjenicom da u suvremenoj imunologiji imaju "svoje" podjedinice u organizaciji imunološkog sustava.
Te su podjedinice skraćeno SALT i MALT. To su imunološki sustav povezan s kožom (limfoidno tkivo povezano s kožom) i limfoidno tkivo povezano s mukozom.
Kao što lako možete pretpostaviti, Langerhansove stanice su važna karika u oba gore spomenuta. sustavima.
Rad SALT i MALT sustava temelji se na suradnji stanica za izgradnju epitela, stanica koje prezentiraju antigen (uključujući Langerhansove stanice) i stanica sposobnih za neutralizaciju patogena (uglavnom limfocita). Njihovo zajedničko djelovanje omogućuje prepoznavanje i obradu antigena izravno na mjestu ulaska u tijelo.
Takav učinkovit imunološki nadzor sprječava prodor mikroorganizama iz vanjske okoline u dublja tkiva i organe.
Uloga Langerhansovih stanica u patogenezi bolesti
Ispravno funkcionirajuće Langerhansove stanice omogućuju ravnotežu između upalnog odgovora i tolerancije odabranih antigena u koži i sluznici.
Langerhansova disfunkcija stanica može biti u osnovi nekih dermatoloških, imunoloških, pa čak i karcinoma. Evo njihovih primjera:
- Histiocitoza Langerhansovih stanica
Histiocitoza Langerhansovih stanica onkološka je bolest povezana s prekomjernim umnožavanjem Langerhansovih stanica. Te se stanice mogu akumulirati u raznim organima - koži, kostima, limfnim čvorovima i unutarnjim organima.
Histiocitoza Langerhansovih stanica obično se dijagnosticira u djece, premda se viđa i kod odraslih.
Langerhansove stanice mogu se razmnožavati na određenom mjestu (tada govorimo o lokaliziranom obliku) ili zauzimati brojna mjesta (to je takozvani multifokalni oblik).
Lokalizirani oblik obično je povezan s dobrom prognozom, a u rijetkim slučajevima može se i sam izliječiti.
Multifokalni oblik zahtijeva agresivno liječenje, uglavnom kemoterapijom. Ova varijanta bolesti također je povezana s lošijom prognozom.
- Langerhansove stanice i kontaktni ekcem
Kontaktni ekcem uzrokuje preosjetljivost kože na određene vanjske čimbenike. Tvari koje najčešće uzrokuju kontaktni ekcem uključuju nikal, krom, neke boje i konzervanse te kozmetičke sastojke.
Čestice ovih tvari, zahvaljujući svojoj maloj veličini, mogu prodrijeti u sljedeće slojeve epiderme. U nekom trenutku dolazi do "susreta" s Langerhansovim stanicama.
Langerhansove stanice apsorbiraju te molekule (u obliku vezanom za proteine), a zatim ih prezentiraju na svojoj površini. Na taj način limfociti „uče“ prepoznavati te tvari.
U trenutku ponovljenog kontakta s njima (npr. Redovito nošenje određenog nakita), aktivira se imunološki odgovor. Razvija se lokalna upala koja se očituje stvaranjem svrbežnih, pocrvenjelih papula i vezikula.
U ovom trenutku vrijedi naglasiti da se unatoč čestom kontaktu ljudske kože s gore opisanim tvarima, simptomi kontaktnog ekcema javljaju relativno rijetko.
Tolerancija gore navedenih antigena kod većine ljudi vjerojatno je posljedica tolerogenih svojstava Langerhansovih stanica.
- Langerhansove stanice i dermatološke bolesti
Čini se da Langerhansove stanice igraju važnu ulogu u patogenezi određenih kožnih bolesti, kao što su atopijski dermatitis i psorijaza. Poremećaji imunološke regulacije uzrokovani Langerhansovim stanicama pridonose razvoju upalnih dermatoloških bolesti.
Čini se da je aktivnost Langerhansovih stanica u gore spomenutom bolesti se preusmjeravaju na proupalnu aktivnost; međutim, njihova tolerogenska aktivnost je oslabljena.
Te ovisnosti može potvrditi činjenica da se fotokemoterapija uspješno koristi u liječenju i psorijaze i atopijskog dermatitisa. To je liječenje zračenjem uz upotrebu ultraljubičastog zračenja. Takvo zračenje smiruje promjene na koži.
Sumnja se da je jedan od mehanizama djelovanja fotokemoterapije smanjenje broja i slabljenje funkcije Langerhansovih stanica, što doprinosi suzbijanju prekomjernog imunološkog odgovora.
- Langerhansove stanice i graft protiv domaćina (GvHD)
Kalemljenje protiv bolesti domaćina jedna je od mogućih komplikacija transplantacije koštane srži i transfuzije krvi. Njegova je suština u odbacivanju organa primatelja pomoću doniranih leukocita koji su mu transplantirani.
Jedan od najčešće odbačenih organa u toku bolesti je koža. Točna uloga Langerhansovih stanica u patogenezi transplantata i domaćina još uvijek nije poznata.
Međutim, znanstvena istraživanja koja su do sada provedena na životinjama pokazuju da smanjenje broja Langerhansovih stanica u primatelja transplantata smanjuje rizik od razvoja reakcije kalem-na-domaćina.
- Langerhansove stanice i HIV infekcija
Dugo godina u znanstvenom svijetu Langerhansove stanice smatrale su se prvom metom napada HIV-a. Postojala je i hipoteza da su je HIV-zaražene Langerhansove stanice prenijele u limfne čvorove, pridonoseći širenju infekcije na druge stanice imunološkog sustava.
Međutim, najnovija znanstvena izvješća opovrgavaju gore navedene teorije. Langerhansove stanice sada se smatraju imunološkom barijerom: one apsorbiraju čestice HIV-a, ali blokiraju njegov daljnji prijenos.
Također se čini da virusom aktivirane Langerhansove stanice induciraju povoljan odgovor imunološkog sustava u početnoj fazi infekcije.
- Langerhansove stanice i rak kože
Langerhansove stanice vrše imunološki nadzor nad mikroorganizmima koji se pojavljuju u našoj koži. Osim toga, oni su također sposobni prepoznati stanice raka i izazvati imunološki odgovor na njih.
U istraživanjima raka kože pokazano je da je broj Langerhansovih stanica u blizini tumora značajno smanjen. Tijekom neoplastičnog procesa oštećena je i prezentacija antigena od strane Langerhansovih stanica.
Razumijevanje uloge Langerhansovih stanica u obrani od raka iniciralo je niz znanstvenih studija usmjerenih na pronalaženje upotrebe tih stanica u terapiji raka.
Langerhansove stanice - klinička primjena
Langerhansove stanice predmet su znanstvenih istraživanja usmjerenih na njihovu upotrebu u terapiji protiv raka.
Primjer metode koja koristi Langerhansove stanice je perkutana imunizacija, tj. - pojednostavljeno rečeno - cjepivo protiv raka.
Ideja je subkutano primijeniti antigene tumorskih stanica (npr. Proteine karakteristične za stanice melanoma). Te bi antigene Langerhansove stanice obrađivale, a zatim ih prezentirale drugim stanicama imunološkog sustava. Na taj bi se način imunološki sustav potaknuo na borbu protiv raka.
Istraživanja perkutane imunizacije u terapiji raka još uvijek traju - nadamo se da će nade povezane s ovom metodom biti potvrđene u kliničkim eksperimentima.
Bibliografija:
- "Kožne bolesti i spolno prenosive bolesti" S. Jabłońska, S.Majewski, PZWL 2013
- "Langerhansove stanice: Osjet okoliša u zdravlju i bolestima" J.Decker et. al. Prednji imunol. 2018; 9:93 - on-line pristup
- "Ravnoteža između imuniteta i tolerancije: uloga Langerhansovih stanica" K. Mutyambizi et. al. Cell Mol Life Sci. 2009. ožujka; 66 (5): 831–840. - on-line pristup
- "Langerhansove stanice - dendritične stanice epiderme" N.Romani et.al. APMIS časopis za patologiju, mikrobiologiju i imunologiju, svezak 111, izdanje 7-8, srpanj 2003
- "Imunoterapija tumora epikutanom imunizacijom zahtijeva langerhansove stanice." P. Stoitzner i sur. Imunološki časopis 1. veljače 2008., 180 (3) - mrežni pristup
- "Iscrpljivanje Langerhansovih stanica domaćina prije transplantacije donornih aloreaktivnih T stanica sprječava bolest presatka kože protiv domaćina." Merad M. et.al. Nat Med. 2004. svibanj; 10 (5): 510-7 - mrežni pristup
- "Imunološka funkcija Langerhansovih stanica u HIV infekciji." Matsuzawa T.et. al. J Dermatol Sci. 2017. kolovoz; 87 (2): 159-167
- "Povećani broj Langerhansovih stanica u epidermi dijabetičnog čira na stopalima korelira s iscjeliteljskim ishodom" O. Stojadinović, Immunol Res. 2013. prosinca; 57 (0): 222–228 - mrežni pristup
Pročitajte više članaka ovog autora
