Langerhans-solut ovat soluja, joilla on keskeinen rooli ihon immuunijärjestelmissä. Langerhans-solut asuttavat orvaskedemme ja tunnistavat siinä esiintyvät antigeenit. Monien vuosien tutkimuksesta huolimatta Langerhans-soluja pidetään edelleen tiedemaailmassa jonkin verran salaperäisinä - monia kysymyksiä niiden alkuperästä ja tarkoista toimintamekanismeista on edelleen epäselvä. Selvitä, mitä Langerhans-solut ovat, miten ne toimivat immuunijärjestelmässä ja mitkä olosuhteet voivat liittyä Langerhans-solujen toimintahäiriöön.
Langerhans-solut ovat soluja, joilla on keskeinen rooli ihon immuunijärjestelmissä. Langerhans-solut asuttavat orvaskedemme ja tunnistavat siinä esiintyvät antigeenit. Ihon lisäksi Langerhans-soluja esiintyy myös suun, hengitysteiden ja urogenitaalijärjestelmän epiteelissä.
Langerhans-solujen päärooli on tunnistaa patogeenit, jotka pääsevät kehoomme luonnollisten esteiden kautta. Tällaisissa tilanteissa immuunijärjestelmää stimuloidaan välittömästi Langerhans-solujen ansiosta. Langerhans-soluilla on myös tärkeä rooli immuunitoleranssin mekanismeissa.
Sisällysluettelo:
- Langerhans-solut - mitä ne ovat ja missä ne esiintyvät?
- Langerhans-solujen rakenne
- Langerhans-solut - toimivat kehossa
- Langerhans-solut sekä SALT- ja MALT-järjestelmät
- Langerhans-solujen rooli sairauksien patogeneesissä
- Langerhans-solut - kliininen käyttö
Langerhans-solut - mitä ne ovat ja missä ne esiintyvät?
Langerhans-solut kuuluvat valkosolujen populaatioon, jotka suorittavat immuunitoiminnon. Niiden muodostumispaikka on luuydin. Sieltä Langerhans-solut päätyvät vereen, joka kuljettaa ne sopiviin kudoksiin.
Langerhans-solut asuttavat sekä ihoamme että suuontelon, nenänielun, hengitysteiden, ruoansulatuskanavan ja urogenitaalisen alueen limakalvojen epiteeliä.
Langerhans-solut kuuluvat dendriittisoluihin. Heidän nimensä tulee tyypillisistä projektioista, jotka muistuttavat hermosolujen dendriittejä (nämä ovat ulkonemia, jotka haarautuvat puun kruunun muotoon).
Langerhans-solut asettuvat pysyvästi paikkoihin, joissa kehomme kudokset ovat jatkuvasti yhteydessä ulkoiseen ympäristöön. Niiden sijainti ei ole vahingossa - ne ovat soluja, jotka ovat erikoistuneet immuunitoimintojen suorittamiseen.
Kosketettuaan vieraaseen aineeseen tai taudinaiheuttajaan Langerhans-solut "tekevät päätöksen" siitä, onko tarpeen stimuloida immuunijärjestelmää tietyssä tilanteessa.
Jos näin on, immuunivasteprosessi ja "tunkeilijan" neutralointi alkaa. Jos ei, niin sanottu immuunitoleranssi - immuunijärjestelmä ei reagoi kyseiseen antigeeniin.
Langerhans-solujen rakenne
Luuytimestä poistumisen jälkeen Langerhans-solut saavat pienen, pyöreän muodon. Niiden muoto muuttuu dramaattisesti vasta, kun kohdekudokset ovat kolonisoituneet. Sitten ne ovat huomattavasti suurentuneet ja luovat tyypillisiä ulkonemia.
Monien vuosien ajan Langerhans-solujen on nähty olevan samanlaisia hermosolujen kanssa ihon hermopäätteiden osina. Langerhans-solujen ja immuunijärjestelmän väliset yhteydet löydettiin vasta 1970-luvulla, mikä mullisti näkemykset niistä toistaiseksi.
Langerhans-solut ovat todennäköisimmin orvaskeden piikkikerroksessa.
Epidermimme koostuu viidestä solukerroksesta. Nämä ovat puolestaan (sisäpuolelta) peruskerros, piikkikerros, rakeinen kerros, kevyt kerros ja kiimainen kerros.
Langerhans-solut elävät siis suhteellisen syvissä epidermiksen kerroksissa. Siitä huolimatta he voivat valvoa tarkasti koko paksuuttaan. Miten?
Tämä on mahdollista edellä mainittujen ulkonemien vuoksi, jotka ulottuvat uloimpaan kerrokseen - kiimaiseen kerrokseen. Nämä ulkonemat yhdistyvät laajaksi verkoksi, jonka avulla voit luoda tehokkaan immuunijärjestelmän.
Tarkasteltaessa Langerhansin soluja elektronimikroskoopilla voimme nähdä hyvin tyypillisiä rakenteita tennismailojen muodossa. Nämä ovat ns Birbeck-rakeet, jotka ovat spesifinen merkki Langerhans-soluista.
Nämä "mailat" ovat todennäköisesti vastuussa antigeenien prosessointiprosesseista, joihin Langerhans-solut ovat erikoistuneet. Näillä soluilla on laaja valikoima mekanismeja, joiden avulla ne voivat absorboida antigeenejä, analysoida niitä ja stimuloida tai estää immuunivastetta.
Lue myös: Iho - ihon rakenne ja toiminnot
Langerhans-solut - toimivat kehossa
Langerhans-solut luovat erittäin mielenkiintoisen immuunisulun ihoon ja limakalvoihin. Katsotaanpa tarkemmin heidän toimintojaan. Langerhans-solut ovat vastuussa seuraavista prosesseista:
- Langerhans-solut - antigeeniesitys
Langerhans-solujen tärkein tehtävä on ns. Antigeeniesitys. Mistä tässä ilmiössä on kyse? Se on prosessi, jossa otetaan vastaan, käsitellään ja osoitetaan antigeenejä immuunijärjestelmän muille soluille. Tämän ansiosta on mahdollista stimuloida heitä koordinoituun immuunivasteeseen.
Antigeenit ovat molekyylien ja solujen spesifisiä "leimoja", jotka kudoksen ympäristössä partioivat solut tunnistavat. Antigeenit mahdollistavat tietyn kohteen tunnistamisen ja päätöksen tekemisen, onko tämä elementti patogeeninen vai ei.
On syytä muistaa, että antigeenejä ei ole vain "tunkeilijoiden" pinnalla. Jokaisella kehomme solulla on omat antigeeninsa, jotka immuunijärjestelmä tunnistaa siten, etteivät ne aiheuta tulehdusreaktiota niitä vastaan.
Antigeenien esittely on ratkaisevan tärkeää tehokkaalle suojalle patogeenejä vastaan. Kuinka tämä prosessi tapahtuu Langerhans-soluissa?
Ensimmäinen vaihe on tunnistaa vieras elementti. Langerhans-solut on varustettu monilla työkaluilla, joiden avulla ne voivat "tartuttaa" mahdollisesti vaarallisia hiukkasia ja mikrobeja ympäristöstä.
Yksi tällaisista työkaluista on ns patogeenitunnistusreseptorit (PRR). Heidän ansiostaan Langerhans-solut "tietävät", että he ovat tekemisissä vieraan solun kanssa, jolla on patogeenisiä ominaisuuksia.
Kun Langerhans-solut tunnistavat taudinaiheuttajan, he haluavat varoittaa siitä välittömästi muita immuunijärjestelmän soluja. Tätä varten heidän on ensin syötävä esine.
Langerhans-solut on varustettu lukuisilla mekanismeilla, jotka mahdollistavat endosytoosin eli aineiden imeytymisen ulkoisesta ympäristöstä. Tarpeestaan riippuen he käyttävät:
- fagosytoosi ("syöminen" kiinteät hiukkaset)
- pinosytoosi (nestemäisten aineiden imeytyminen)
- endosytoosi, johon osallistuvat erityiset reseptorit
Näiden prosessien aikana Langerhans-soluilla on mahdollisuus analysoida perusteellisesti ja tutustua "tunkeilijaan". Sitten mikro-organismin antigeenit altistetaan Langerhans-solun pinnalle. Antigeenin esittely alkaa.
Olemme saavuttaneet vaiheen, jossa Langerhans-solu nielaisi taudinaiheuttajan ja altisti sen antigeenit pintaan.Joten on aika esitellä ne muille immuunijärjestelmän soluille. Mistä löydät tällaisia soluja?
Niitä on suhteellisen vähän ihossa. Täällä olemme tulleet toiseen Langerhans-solujen taitoon.
No, antigeenin esittämiseksi he voivat jättää ihon ja matkustaa paikkoihin, joissa immuunijärjestelmän solut parvevat. Imusolmukkeet ovat sellaisia paikkoja.
Langerhans-solut kulkeutuvat ihosta imusolmukkeisiin imusuonten kautta sopivaa signalointia käyttäen. Siellä he kohtaavat lukuisia lymfosyyttejä - mikrobien tuhoamiseen erikoistuneita soluja.
Langerhans-solut esittävät antigeenejä lymfosyyteille, jotka oppivat tällä tavalla tunnistamaan tietyn patogeenin ja valmistamaan immuunivasteen sitä vastaan.
Sen lisäksi, että stimuloidaan ns sytotoksisia lymfosyyttejä, jotka kykenevät inaktivoimaan mikro-organismeja, tämä prosessi luo myös immuunimuistisoluja. Heidän ansiosta seuraava kontakti samaan patogeeniin laukaisee nopeamman ja paremmin sopeutuneen immuunivasteen.
- Langerhans-solut - tolerogeeniset ominaisuudet
Edellisessä kappaleessa keskityttiin Langerhans-solujen immunogeenisiin ominaisuuksiin. Niiden ydin oli stimuloida immuunijärjestelmää taudinaiheuttajia vastaan. Suhteellisen äskettäin on havaittu, että Langerhans-solut pystyvät myös suorittamaan erittäin erilaisia toimintoja.
Tiukasti määritellyissä olosuhteissa ne saavat tolerogeenisiä ominaisuuksia. Niiden ydin on tukahduttaa organismin immuunivaste ja luoda suvaitsevaisuus tietyille antigeeneille.
Kävi ilmi, että Langerhans-solut absorboivat oman kehon elementtejä (proteiineja, kuolleiden solujen fragmentteja) yhtä usein kuin patogeenisiä elementtejä. Sitten he matkustavat heidän kanssaan imusolmukkeisiin ja esittävät ne lymfosyytteihin.
Mielenkiintoista on, että tämä käyttäytyminen ei johda autoimmuniteetin kehittymiseen (immuunijärjestelmä tuhoaa kehon omia soluja). Päinvastoin - ns säätelevät lymfosyytit, joiden tehtävänä on tukahduttaa immuunivaste. Näin immuunijärjestelmämme oppii tunnistamaan omat antigeeninsa.
Sama tapahtuu muiden vieraiden esineiden kanssa, jotka eivät ole patogeenisiä. Jokapäiväisessä elämässä ihomme joutuu kosketuksiin lukuisten aineiden (kosmetiikka, vaatteet, korut) kanssa, joiden ei pitäisi laukaista tulehdusreaktiota. Langerhans-solujen ansiosta on mahdollista kehittää toleranssi tämäntyyppisille antigeeneille.
Kuten voidaan nähdä, Langerhans-solut tasapainottavat jatkuvasti immunogeenisten ja tolerogeenisten aktiivisuuksien välillä.
Immuunitasapainon ylläpitäminen ihossa on erittäin tärkeää. Oikein toimivat Langerhans-solut tuottavat tulehdusreaktion, kun sitä todella tarvitaan.
Toisaalta liiallisen tai tarpeettoman immuunivasteen sammuttaminen mahdollistaa yliherkkyysreaktioiden estämisen.
- Langerhans-solut - haavan paraneminen
Ihon jatkuvuuden vaurioituminen liittyy mahdollisuuteen helpottaa mikro-organismien tunkeutumista kehoon. Haavan paranemisen tarkoituksena on paitsi palauttaa kudosten normaali rakenne myös palauttaa immuunijärjestelmän jatkuvuus.
Langerhans-soluilla on tärkeä rooli tässä prosessissa. Epidermisolujen vaurioituminen johtaa tulehdukselliseen ympäristöön, joka sallii immuunijärjestelmän paikallisen soluvirran. Tätä prosessia koordinoi muun muassa Langerhans-solut ovat haavan paranemisen ensimmäinen vaihe.
Tässä vaiheessa on syytä mainita tieteellinen tutkimus, jonka tavoitteena oli tutkia Langerhans-solujen määrän ja paranemisen tehokkuuden suhdetta.
Tutkijat suorittivat 4 viikon haavan paranemisen havainnon potilailla, joita hoidettiin diabeettisella jalalla. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että useammat Langerhans-solut haavan läheisyydessä korreloivat parempien parantumistulosten kanssa.
Lisää tutkimusta tähän suuntaan tarvitaan ymmärtämään tarkat mekanismit, joilla Langerhans-solut toimivat ihovaurioiden alueilla. Ehkä heidän ansiostaan on mahdollista löytää tapoja käyttää Langerhans-soluja esimerkiksi vaikeasti parantuvien haavojen hoidossa.
Langerhans-solut sekä SALT- ja MALT-järjestelmät
Ihmisen iho ja limakalvot muodostavat mekaanisen esteen mikro-organismien tunkeutumiselta kehoon. Niiden tehtävänä ei kuitenkaan ole vain luoda passiivinen kuori. Näillä kudoksilla on useita pitkälle kehittyneitä immuunimekanismeja, joiden avulla ne voivat suorittaa immuunitoimintoja.
Ihon ja limakalvojen merkitystä kehon puolustuksessa taudinaiheuttajia vastaan korostaa se, että nykyaikaisessa immunologiassa heillä on "omat" alayksiköt immuunijärjestelmän organisoinnissa.
Nämä alayksiköt on lyhennetty SALT ja MALT. Nämä ovat ihoon liittyvä immuunijärjestelmä (ihoon liittyvä imukudos) ja limakalvoon liittyvä imukudos (limakalvoon liittyvä limakalvokudos).
Kuten voit helposti arvata, Langerhans-solut ovat tärkeä linkki molemmissa edellä mainituissa. järjestelmät.
SALT- ja MALT-järjestelmien toiminta perustuu epiteelin muodostavien solujen, antigeeniä esittelevien solujen (mukaan lukien Langerhans-solut) ja solujen, jotka kykenevät neutraloimaan taudinaiheuttajia (pääasiassa lymfosyyttejä), yhteistyöhön. Niiden yhteinen toiminta mahdollistaa antigeenien tunnistamisen ja prosessoinnin suoraan kehoon tulon yhteydessä.
Tällainen tehokas immunologinen valvonta estää mikro-organismien tunkeutumisen ulkoisesta ympäristöstä syvempiin kudoksiin ja elimiin.
Langerhans-solujen rooli sairauksien patogeneesissä
Oikein toimivat Langerhans-solut mahdollistavat tasapainon tulehdusreaktion ja valittujen antigeenien toleranssin välillä ihossa ja limakalvoissa.
Langerhansin solujen toimintahäiriöt voivat olla perustana tietyille dermatologisille, immunologisille ja jopa syövän sairauksille. Tässä on heidän esimerkkejä:
- Langerhans-solujen histiosytoosi
Langerhans-solujen histiosytoosi on onkologinen sairaus, joka liittyy Langerhans-solujen liialliseen lisääntymiseen. Nämä solut voivat kerääntyä eri elimiin - ihoon, luihin, imusolmukkeisiin ja sisäelimiin.
Langerhansin soluhistiosytoosi diagnosoidaan yleensä lapsilla, vaikka sitä havaitaan myös aikuisilla.
Langerhans-solut voivat lisääntyä tietyssä paikassa (silloin puhumme lokalisoidusta muodosta) tai miehittää useita paikkoja (tämä on ns. Multifokaalinen muoto).
Paikallinen muoto liittyy yleensä hyvään ennusteeseen, ja harvoissa tapauksissa se voi jopa parantua itsestään.
Multifokaalinen muoto vaatii aggressiivista hoitoa, pääasiassa kemoterapialla. Tähän taudin muunnokseen liittyy myös huonompi ennuste.
- Langerhans-solut ja kontaktiekseema
Kontaktiekseema johtuu ihon yliherkkyydestä tietyille ulkoisille tekijöille. Aineita, jotka yleisimmin aiheuttavat kontaktiekseemaa, ovat nikkeli, kromi, jotkut väriaineet ja säilöntäaineet sekä kosmeettiset ainesosat.
Näiden aineiden hiukkaset pienen koonsa ansiosta pääsevät tunkeutumaan epidermiksen seuraaviin kerroksiin. Jossain vaiheessa on "tapaaminen" Langerhansin solujen kanssa.
Langerhans-solut absorboivat nämä molekyylit (proteiineihin sitoutuneessa muodossa) ja esittävät ne sitten niiden pinnalla. Tällä tavoin lymfosyytit "opettavat" tunnistamaan nämä aineet.
Kun toistuva kosketus heidän kanssaan (esim. Tietyn korun säännöllinen käyttö), laukaisee immuunivasteen. Paikallinen tulehdus kehittyy, mikä ilmenee kutisevien, punoitettujen papuloiden ja rakkuloiden muodostumisella.
Tässä vaiheessa on syytä korostaa, että huolimatta siitä, että ihmisen iho on usein kosketuksissa yllä kuvattujen aineiden kanssa, kontaktiekseeman oireita esiintyy suhteellisen harvoin.
Edellä mainittujen antigeenien sietokyky useimmilla ihmisillä johtuu todennäköisesti Langerhans-solujen tolerogeenisistä ominaisuuksista.
- Langerhansin solut ja dermatologiset sairaudet
Langerhans-soluilla näyttää olevan tärkeä rooli tiettyjen ihosairauksien, kuten atooppinen dermatiitti ja psoriaasi. Langerhans-solujen aiheuttamat immuunijärjestelmän häiriöt edistävät tulehduksellisten dermatologisten sairauksien kehittymistä.
Näyttää siltä, että Langerhans-solujen aktiivisuus edellä mainituissa sairaudet siirtyvät tulehdusta edistävään toimintaan; niiden tolerogeeninen aktiivisuus on kuitenkin heikentynyt.
Näiden suhteiden vahvistus voi olla se, että fotokemoterapiaa käytetään menestyksekkäästi sekä psoriaasin että atooppisen dermatiitin hoidossa. Se on hoitoa säteilyttämällä käyttämällä ultraviolettisäteilyä. Tällainen säteilytys rauhoittaa ihon muutoksia.
Epäillään, että yksi fotokemoterapian toimintamekanismeista on Langerhans-solujen määrän väheneminen ja toiminnan heikkeneminen, mikä osaltaan estää liiallisen immuunivasteen tukahduttamisen.
- Langerhans-solut ja graft versus host (GvHD)
Transplantaatti vastaan isäntätauti on yksi luuytimensiirron ja verensiirron mahdollisista komplikaatioista. Sen ydin on vastaanottajan elinten hylkäämisessä luovutettujen leukosyyttien avulla.
Iho on yksi taudin aikana yleisimmin hylätyistä elimistä. Langerhans-solujen tarkkaa roolia siirteen versus isännän patogeneesissä ei vielä tunneta.
Eläimillä toistaiseksi tehdyt tieteelliset tutkimukset osoittavat, että Langerhans-solujen määrän vähentäminen elinsiirtopotilaassa vähentää riskiä saada siirteen ja isännän välinen reaktio.
- Langerhans-solut ja HIV-infektio
Useiden vuosien ajan tiedemaailmassa Langerhans-soluja pidettiin HIV-hyökkäyksen ensimmäisenä kohteena. Oli myös hypoteesi, että HIV-tartunnan saaneet Langerhans-solut kuljettivat sen imusolmukkeisiin, mikä edisti infektion leviämistä muihin immuunijärjestelmän soluihin.
Viimeisimmät tieteelliset raportit kuitenkin kumovat edellä mainitut teoriat. Langerhans-soluja pidetään nyt immuunijärjestelmänä: ne absorboivat HIV-hiukkasia, mutta estävät sen edelleen leviämisen.
Näyttää myös siltä, että viruksella aktivoidut Langerhans-solut aiheuttavat immuunijärjestelmän suotuisan vastauksen infektion alkuvaiheessa.
- Langerhansin solut ja ihosyöpä
Langerhans-solut valvovat immunologisesti ihossa esiintyviä mikro-organismeja. Lisäksi ne pystyvät myös tunnistamaan syöpäsolut ja aiheuttamaan immuunivasteen niitä vastaan.
Ihosyöpää koskevissa tutkimuksissa on osoitettu, että Langerhans-solujen määrä kasvaimen läheisyydessä vähenee merkittävästi. Neoplastisen prosessin aikana antigeenien esittäminen Langerhans-soluista on myös heikentynyt.
Langerhans-solujen roolin ymmärtäminen syövän torjunnassa aloitti sarjan tieteellisiä tutkimuksia, joiden tarkoituksena oli löytää näiden solujen käyttö syövän hoidossa.
Langerhans-solut - kliininen käyttö
Langerhans-solut ovat tieteellisen tutkimuksen kohteena, jonka tarkoituksena on käyttää niitä syövän vastaisessa hoidossa.
Esimerkki Langerhansin soluja käyttävästä menetelmästä on perkutaaninen immunisointi, toisin sanoen - yksinkertaisesti sanottuna, syövän vastainen rokote.
Ajatuksena on antaa kasvainsoluantigeenejä (esim. Melanoomasoluille ominaisia proteiineja) ihon alle. Langerhans-solut käsittelivät nämä antigeenit ja esittivät ne sitten immuunijärjestelmän muille soluille. Tällä tavoin immuunijärjestelmää stimuloidaan taistelemaan syöpää vastaan.
Perkutaanisen immunisaation tutkimus syöpähoidossa on edelleen kesken - toivottavasti tähän menetelmään liittyvät toiveet vahvistuvat kliinisissä kokeissa.
Bibliografia:
- "Ihosairaudet ja sukupuoliteitse tarttuvat taudit" S. Jabłońska, S.Majewski, PZWL 2013
- "Langerhans-solut: Ympäristön tunnistaminen terveydessä ja taudissa", J.Decker et. al. Etuosan immunoli. 2018; 9: 93 - online-yhteys
- "Tasapaino immuniteetin ja suvaitsevaisuuden välillä: Langerhans-solujen rooli" K. Mutyambizi et. al. Cell Mol Life Sci. 2009 maaliskuu; 66 (5): 831–840. - online-yhteys
- "Langerhans-solut - orvaskeden dendriittisolut" N.Romani et ai. APMIS Journal of Pathology, Microbiology and Immunology, osa 111, painos 7-8, heinäkuu 2003
- "Kasvaimen immunoterapia epikotaanisella immunisaatiolla vaatii langerhans-soluja." P. Stoitzner et ai. Journal of Immunology 1. helmikuuta 2008, 180 (3) - verkkoyhteys
- "Langerhans-isäntäsolujen ehtyminen ennen luovuttajan alloreaktiivisten T-solujen siirtoa estää ihosiirteen versus-isäntätaudin." Merad M. et ai. Nat Med. 2004 toukokuu; 10 (5): 510-7 - verkkoyhteys
- "Langerhans-solujen immunologinen toiminta HIV-infektiossa." Matsuzawa T.et. al. J Dermatol Sci. 2017 elokuu; 87 (2): 159-167
- "Langerhans-solujen lisääntyminen diabeettisten jalkahaavojen epidermissä korreloi parantumistuloksen kanssa" O. Stojadinovic, Immunol Res. 2013 joulu; 57 (0): 222–228 - verkkoyhteys
Lue lisää tämän kirjoittajan artikkeleita
