Langerhansa šūnas ir šūnas, kurām ir galvenā loma ādas imūnsistēmas mehānismos. Langerhansa šūnas kolonizē mūsu epidermu un atpazīst tajā parādītos antigēnus. Neskatoties uz daudzu gadu pētījumiem, Langerhansa šūnas zinātniskajā pasaulē joprojām tiek uzskatītas par nedaudz noslēpumainām - daudzi jautājumi par to izcelsmi un precīziem darbības mehānismiem joprojām ir neskaidri. Uzziniet, kas ir Langerhansa šūnas, kā tās darbojas imūnsistēmā un kādi apstākļi var būt saistīti ar Langerhansa šūnu disfunkciju.
Langerhansa šūnas ir šūnas, kurām ir galvenā loma ādas imūnsistēmas mehānismos. Langerhansa šūnas kolonizē mūsu epidermu un atpazīst tajā parādītos antigēnus. Papildus ādai Langerhansa šūnas ir atrodamas arī mutes, elpošanas ceļu un uroģenitālās sistēmas epitēlijā.
Langerhansa šūnu galvenā loma ir atpazīt patogēnus, kas caur dabiskiem šķēršļiem nonāk mūsu ķermenī. Šādās situācijās, pateicoties Langerhans šūnām, imūnsistēma tiek nekavējoties stimulēta. Langerhansa šūnām ir arī svarīga loma imūnās tolerances mehānismos.
Satura rādītājs:
- Langerhansa šūnas - kas tās ir un kur tās rodas?
- Langerhansa šūnu struktūra
- Langerhansa šūnas - darbojas organismā
- Langerhansa šūnas un SALT un MALT sistēmas
- Langerhansa šūnu loma slimību patoģenēzē
- Langerhansa šūnas - klīniskais pielietojums
Langerhansa šūnas - kas tās ir un kur tās rodas?
Langerhansa šūnas pieder balto asins šūnu populācijai, kas veic imūno funkciju. To veidošanās vieta ir kaulu smadzenes. No turienes Langerhansa šūnas nonāk asinīs, kas tās transportē uz atbilstošajiem audiem.
Langerhansa šūnas apdzīvo gan mūsu ādu, gan gļotādu epitēliju mutes dobumā, nazofarneksā, elpošanas traktā, gremošanas traktā un uroģenitālajā traktā.
Langerhansa šūnas pieder dendrītu šūnu grupai. Viņu nosaukums nāk no raksturīgajām projekcijām, kas līdzinās nervu šūnu dendritiem (tās ir projekcijas, kas sazarojas koka vainaga formā).
Langerhansa šūnas pastāvīgi apmetas vietās, kur pastāvīgi saskaras mūsu ķermeņa audi ar ārējo vidi. Viņu atrašanās vieta nav nejauša - tās ir šūnas, kas specializējas imūno funkciju veikšanā.
Saskaroties ar svešu vielu vai patogēnu, Langerhansa šūnas "pieņem lēmumu", vai attiecīgajā situācijā ir nepieciešams stimulēt imūnsistēmu.
Ja tā, sākas imūnās atbildes process un "iebrucēja" neitralizācija. Ja nē, ts imūno tolerance - imūnsistēma nereaģē uz attiecīgo antigēnu.
Langerhansa šūnu struktūra
Pēc aiziešanas no kaulu smadzenēm Langerhansa šūnas iegūst mazu, apaļu formu. To forma krasi mainās tikai tad, kad kolonizē mērķauditoriju. Tad tie ir ievērojami palielināti un rada raksturīgus izvirzījumus.
Daudzus gadus, pateicoties to līdzībai ar nervu šūnām, Langerhansa šūnas tiek uzskatītas par nervu galu daļām, kas atrodas ādā. Tikai septiņdesmitajos gados tika atklātas saites starp Langerhansa šūnām un imūnsistēmu, kas līdz šim apvērsa uzskatus par tām.
Langerhans šūnas, visticamāk, atrodas epidermas mugurkaula slānī.
Mūsu epidermu veido pieci šūnu slāņi. Tie savukārt (no iekšpuses) ir pamata, dzeloņains, granulēts, gaišs un ragveida slānis.
Tāpēc Langerhansa šūnas apdzīvo salīdzinoši dziļus epidermas slāņus. Neskatoties uz to, viņi var precīzi kontrolēt visu tā biezumu. Kā?
Tas ir iespējams, pateicoties iepriekšminētajiem izvirzījumiem, kas stiepjas līdz visattālākajam - ragveida slānim. Šie izvirzījumi apvienojas plašā tīklā, kas ļauj jums izveidot efektīvu imūno barjeru.
Aplūkojot Langerhansa šūnas ar elektronu mikroskopu, mēs varam redzēt ļoti raksturīgas struktūras tenisa raketes formā. Tie ir tā saucamie Birbekas granulas, kas ir specifisks Langerhansa šūnu marķieris.
Šīs "raketes", iespējams, ir atbildīgas par antigēna apstrādes procesiem, kuros specializējas Langerhansa šūnas. Šīm šūnām ir plašs mehānismu klāsts, kas ļauj tām absorbēt antigēnus, tos analizēt un stimulēt vai nomākt imūnreakciju.
Lasīt arī: Āda - ādas struktūra un funkcijas
Langerhansa šūnas - darbojas organismā
Langerhansa šūnas rada ārkārtīgi interesantu imūno barjeru mūsu ādā un gļotādās. Apskatīsim viņu funkcijas tuvāk. Langerhansa šūnas ir atbildīgas par šādiem procesiem:
- Langerhansa šūnas - antigēna prezentācija
Vissvarīgākais Langerhansa šūnu uzdevums ir tā sauktā antigēna prezentācija. Par ko ir šī parādība? Tas ir antigēnu uzņemšanas, apstrādes un demonstrēšanas process pret citām imūnsistēmas šūnām. Pateicoties tam, ir iespējams stimulēt viņus līdz koordinētai imūnreakcijai.
Antigēni ir specifiskas molekulu un šūnu "etiķetes", kuras atpazīst šūnas, kas patrulē audu vidē. Antigēni ļauj atpazīt noteiktu objektu un pieņemt lēmumu, vai šis elements ir vai nav patogēns.
Ir vērts atcerēties, ka antigēni atrodas ne tikai uz "iebrucēju" virsmas. Katrai mūsu ķermeņa šūnai ir savi antigēni, kurus imūnsistēma atpazīst tā, lai neizraisītu pret tiem iekaisuma reakciju.
Antigēna prezentācijai ir izšķiroša nozīme efektīvā aizsardzībā pret patogēniem. Kā šis process darbojas Langerhans šūnās?
Pirmais solis ir svešā elementa atpazīšana. Langerhansa šūnas ir aprīkotas ar daudziem instrumentiem potenciāli bīstamo daļiņu un mikrobu "noķeršanai" no vides.
Viens no šādiem rīkiem ir tā sauktie patogēnu atpazīšanas receptori (PRR). Pateicoties viņiem, Langerhansa šūnas "zina", ka viņiem ir darīšana ar svešu šūnu ar patogēnām īpašībām.
Kad Langerhansa šūnas atpazīst patogēnu, tās vēlas nekavējoties brīdināt citas imūnās šūnas par to. Lai to izdarītu, viņiem vispirms ir jāaprij objekts.
Langerhansa šūnas ir aprīkotas ar vairākiem mehānismiem, kas nodrošina endocitozi, t.i., vielu uzņemšanu no ārējās vides. Atkarībā no viņu vajadzībām viņi izmanto:
- fagocitoze (cieto daļiņu "ēšana")
- pinocitoze (šķidru vielu absorbcija)
- endocitoze ar īpašu receptoru piedalīšanos
Šo procesu gaitā Langerhansa šūnām ir iespēja rūpīgi analizēt un iepazīties ar "iebrucēju". Tad attiecīgā mikroorganisma antigēni tiek pakļauti Langerhansa šūnas virsmai. Sākas antigēna prezentācija.
Mēs esam nonākuši stadijā, kad Langerhans šūna pārņēma patogēnu un pakļāva tā antigēnus uz tās virsmas.Tāpēc ir pienācis laiks tos prezentēt citām imūnsistēmas šūnām. Kur var atrast šādas šūnas?
Ādā to ir salīdzinoši maz. Šeit mēs nonākam pie vēl vienas Langerhansa šūnu prasmes.
Nu, lai parādītu antigēnu, viņi var atstāt ādu un ceļot uz vietām, kur plūst imūnsistēmas šūnas. Šādas vietas ir limfmezgli.
Izmantojot piemērotu signālu, Langerhansa šūnas pārvietojas no ādas uz limfmezgliem pa limfas ceļiem. Tur viņi sastop daudzus limfocītus - šūnas, kas specializējas mikrobu iznīcināšanā.
Langerhansa šūnas uzrāda limfocītu antigēnus, kas šādā veidā iemācās atpazīt doto patogēnu un sagatavo imūnreakciju pret to.
Papildus tam, lai stimulētu t.s. citotoksiskie limfocīti, kas spēj inaktivēt mikroorganismus, šis process rada arī imūnās atmiņas šūnas. Pateicoties viņiem, nākamais kontakts ar to pašu patogēnu izraisīs ātrāku un labāk pielāgotu imūnreakciju.
- Langerhansa šūnas - tolerogēnas īpašības
Iepriekšējā rindkopā galvenā uzmanība tika pievērsta Langerhansa šūnu imunogēnajām īpašībām. Viņu būtība bija stimulēt imūnsistēmu cīņā pret patogēniem. Salīdzinoši nesen tika atklāts, ka Langerhansa šūnas spēj veikt arī radikāli atšķirīgas funkcijas.
Stingri noteiktos apstākļos tie iegūst tolerogēnas īpašības. To būtība ir nomākt organisma imūno reakciju un radīt toleranci pret noteiktiem antigēniem.
Izrādījās, ka Langerhansa šūnas absorbē sava ķermeņa elementus (olbaltumvielas, atmirušo šūnu fragmentus) tikpat bieži kā patogēnos elementus. Tad viņi kopā ar viņiem dodas uz limfmezgliem un nodod tos limfocītiem.
Interesanti, ka šī uzvedība neizraisa autoimunitātes attīstību (paša organisma šūnu iznīcināšanu imūnsistēmas ietekmē). Gluži pretēji - tā sauktais regulējošie limfocīti, kuru uzdevums ir nomākt imūnreakciju. Tā mūsu imūnsistēma mācās atpazīt savus antigēnus.
Tas pats notiek ar citiem svešķermeņiem, kas nav patogēni. Ikdienā mūsu āda nonāk saskarē ar daudzām vielām (kosmētiku, apģērbu, rotaslietām), kurām nevajadzētu izraisīt iekaisuma reakciju. Pateicoties Langerhansa šūnām, ir iespējams attīstīt toleranci pret šāda veida antigēniem.
Kā redzams, Langerhansa šūnas pastāvīgi līdzsvaro imunogēnās un tolerogēnās aktivitātes.
Imunālā līdzsvara uzturēšana ādā ir ārkārtīgi svarīga. Pareizi funkcionējošas Langerhans šūnas rada iekaisuma reakciju, kad tā patiešām ir nepieciešama.
No otras puses, pārmērīgas vai nevajadzīgas imūnās atbildes dzēšana ļauj novērst paaugstinātas jutības reakcijas.
- Langerhansa šūnas - brūču dzīšana
Jebkurš ādas nepārtrauktības bojājums ir saistīts ar iespēju vieglāk iekļūt organismā mikroorganismos. Brūču dziedināšanas mērķis ir ne tikai atjaunot normālu audu struktūru, bet arī atjaunot imūnās barjeras nepārtrauktību.
Šajā procesā svarīga loma ir Langerhansa šūnām. Epidermas šūnu bojājumi izraisa iekaisuma vidi, kas ļauj vietējam imūnsistēmas šūnu pieplūdumam. Šis process, ko cita starpā koordinēja pēc Langerhansa šūnu puses, tas ir pirmais brūču sadzīšanas posms.
Šajā brīdī ir vērts citēt zinātnisku pētījumu, kura mērķis bija pārbaudīt saistību starp Langerhansa šūnu skaitu un dziedināšanas procesa efektivitāti.
Zinātnieki veica 4 nedēļu brūču dzīšanas procesa novērošanu pacientiem, kuri ārstēti ar diabētisko pēdu. Pētījuma rezultāti parādīja, ka vairāk Langerhansa šūnu brūces tuvumā korelēja ar labākiem dziedināšanas rezultātiem.
Lai izprastu precīzus mehānismus, ar kādiem Langerhansa šūnas darbojas ādas bojājumu zonās, ir vajadzīgi vairāk pētījumu šajā virzienā. Varbūt pateicoties viņiem, būs iespējams atrast veidus, kā izmantot Langerhansa šūnas, piemēram, grūti sadzīstošu brūču ārstēšanā.
Langerhansa šūnas un SALT un MALT sistēmas
Cilvēka āda un gļotādas veido mehānisku barjeru pret mikroorganismu iekļūšanu organismā. Viņu funkcija tomēr ir ne tikai radīt pasīvu apvalku. Šiem audiem piemīt vairāki augsti attīstīti imūnsistēmas mehānismi, kas tiem ļauj veikt imūnās funkcijas.
Ādas un gļotādu lomu ķermeņa aizsardzībā pret patogēniem uzsver fakts, ka mūsdienu imunoloģijā viņiem ir "savas" apakšvienības imūnsistēmas organizācijā.
Šīs apakšvienības ir saīsinātas kā SALT un MALT. Tās ir ar ādu saistītā imūnsistēma (ar ādu saistīta limfoīdais auds) un ar gļotādu saistītais limfoīdais auds.
Kā jūs varat viegli uzminēt, Langerhans šūnas ir svarīga saite abos iepriekš minētajos. sistēmām.
SALT un MALT sistēmu darbība balstās uz epitēlija veidojošo šūnu, antigēnu prezentējošo šūnu (ieskaitot Langerhans šūnas) un šūnu, kas spēj neitralizēt patogēnus (galvenokārt limfocītus), sadarbību. Viņu kopīgā darbība ļauj atpazīt un apstrādāt antigēnus tieši ievadīšanas brīdī organismā.
Šāda efektīva imunoloģiskā uzraudzība novērš mikroorganismu iekļūšanu no ārējās vides dziļākos audos un orgānos.
Langerhansa šūnu loma slimību patoģenēzē
Pareizi funkcionējošas Langerhans šūnas palīdz uzturēt līdzsvaru starp iekaisuma reakciju un izvēlēto antigēnu toleranci ādā un gļotādās.
Langerhansa šūnu disfunkcija var būt pamatā dažām dermatoloģiskām, imunoloģiskām un pat vēža slimībām. Šeit ir viņu piemēri:
- Langerhansa šūnu histiocitoze
Langerhansa šūnu histiocitoze ir onkoloģiska slimība, kas saistīta ar pārmērīgu Langerhansa šūnu pavairošanu. Šīs šūnas var uzkrāties dažādos orgānos - ādā, kaulos, limfmezglos un iekšējos orgānos.
Bērniem parasti tiek diagnosticēta Langerhansa šūnu histiocitoze, lai gan to novēro arī pieaugušajiem.
Langerhansa šūnas var vairoties noteiktā vietā (tad mēs runājam par lokalizētu formu) vai aizņemt daudzas vietas (tā ir tā sauktā multifokālā forma).
Lokalizētā forma parasti ir saistīta ar labu prognozi, un retos gadījumos tā var pat dziedēt pati.
Multifokālajai formai nepieciešama agresīva ārstēšana, galvenokārt ar ķīmijterapiju. Šis slimības variants ir saistīts arī ar sliktāku prognozi.
- Langerhansa šūnas un kontakta ekzēma
Kontakt ekzēmu izraisa ādas paaugstināta jutība pret noteiktiem ārējiem faktoriem. Vielas, kas visbiežāk izraisa kontakta ekzēmu, ir niķelis, hroms, dažas krāsvielas un konservanti, kā arī kosmētikas sastāvdaļas.
Šo vielu daļiņas, pateicoties mazajam izmēram, spēj iekļūt nākamajos epidermas slāņos. Kādā brīdī notiek "tikšanās" ar Langerhansa šūnām.
Langerhansa šūnas absorbē šīs molekulas (formā, kas saistīta ar olbaltumvielām) un pēc tam tās uzklāj uz savas virsmas. Tādā veidā limfocīti "māca" atpazīt šīs vielas.
Atkārtota kontakta ar viņiem brīdī (piemēram, regulāri valkājot noteiktas rotas) tiek aktivizēta imūnā atbilde. Attīstās lokāls iekaisums, kas izpaužas, veidojot niezošas, apsārtušas papulas un pūslīšus.
Šajā brīdī ir vērts uzsvērt, ka, neskatoties uz biežu cilvēka ādas saskari ar iepriekš aprakstītajām vielām, kontakt ekzēmas simptomi parādās salīdzinoši reti.
Iepriekšminēto antigēnu tolerance lielākajai daļai cilvēku, iespējams, ir saistīta ar Langerhansa šūnu tolerogēno īpašību.
- Langerhansa šūnas un dermatoloģiskās slimības
Šķiet, ka Langerhansa šūnām ir svarīga loma noteiktu ādas slimību, piemēram, patoģenēzē atopiskais dermatīts un psoriāze. Imūnsistēmas regulēšanas traucējumi, ko izraisa Langerhansa šūnas, veicina iekaisuma dermatoloģisko slimību attīstību.
Šķiet, ka Langerhansa šūnu darbība iepriekš minētajā slimības tiek virzītas uz pretiekaisuma darbību; tomēr to tolerogēnā aktivitāte ir novājināta.
Šīs atkarības var apstiprināt fakts, ka fotoķīmijterapiju veiksmīgi izmanto gan psoriāzes, gan atopiskā dermatīta ārstēšanā. Tā ir ārstēšana ar apstarošanu, izmantojot ultravioleto starojumu. Šāda apstarošana nomierina ādas izmaiņas.
Ir aizdomas, ka viens no fotoķīmijterapijas darbības mehānismiem ir Langerhansa šūnu skaita samazināšanās un vājināšanās, kas veicina pārmērīgas imūnās atbildes kavēšanu.
- Langerhansa šūnas un transplantāts pret saimnieku (GvHD)
Transplantāta un saimnieka slimība ir viena no iespējamām kaulu smadzeņu transplantācijas un asins pārliešanas komplikācijām. Tās būtība slēpjas saņēmēja orgānu noraidīšanā, ko veic viņam pārstādītie donoru leikocīti.
Viens no visbiežāk noraidītajiem orgāniem slimības gaitā ir āda. Precīza Langerhansa šūnu loma transplantāta un saimnieka patoģenēzē joprojām nav zināma.
Tomēr zinātniskie pētījumi, kas līdz šim veikti ar dzīvniekiem, parāda, ka, samazinot Langerhansa šūnu skaitu transplantāta saņēmējā, samazinās transplantāta pret saimnieku reakcijas rašanās risks.
- Langerhansa šūnas un HIV infekcija
Daudzus gadus zinātniskajā pasaulē Langerhansa šūnas tika uzskatītas par pirmo HIV uzbrukuma mērķi. Bija arī hipotēze, ka ar HIV inficētās Langerhansa šūnas to nogādāja limfmezglos, veicinot infekcijas izplatīšanos citās imūnsistēmas šūnās.
Tomēr jaunākie zinātniskie ziņojumi atspēko iepriekš minētās teorijas. Tagad Langerhansa šūnas tiek uzskatītas par imūno barjeru: tās patiešām absorbē HIV daļiņas, bet bloķē tās tālāku pārnešanu.
Šķiet arī, ka ar vīrusu aktivētas Langerhansa šūnas infekcijas sākumposmā izraisa labvēlīgu imūnsistēmas reakciju.
- Langerhansa šūnas un ādas vēzis
Langerhansa šūnas veic imunoloģisko uzraudzību attiecībā uz mikroorganismiem, kas parādās mūsu ādā. Turklāt viņi spēj arī atpazīt vēža šūnas un izraisīt imūnreakciju pret tām.
Pētījumi par ādas vēzi ir parādījuši, ka Langerhansa šūnu skaits audzēja tuvumā ir ievērojami samazināts. Neoplastiskā procesa gaitā tiek traucēta arī antigēnu prezentācija Langerhansa šūnās.
Izpratne par Langerhansa šūnu lomu pretvēža aizsardzībā uzsāka virkni zinātnisku pētījumu, kuru mērķis bija atrast šo šūnu izmantošanu vēža terapijā.
Langerhansa šūnas - klīniskais pielietojums
Langerhansa šūnas ir zinātnisko pētījumu priekšmets, kuru mērķis ir to izmantošana pretvēža terapijā.
Metodes piemērs, kurā tiek izmantotas Langerhansa šūnas, ir perkutāna imunizācija vai - vienkāršāk sakot - pretvēža vakcīna.
Ideja ir ievadīt vēža šūnu zemādas antigēnus (piemēram, melanomas šūnām raksturīgās olbaltumvielas). Šos antigēnus apstrādās Langerhansa šūnas un pēc tam parādīs citām imūnsistēmas šūnām. Tādā veidā imūnsistēma tiktu stimulēta cīņai pret vēzi.
Pētījumi par perkutānu imunizāciju vēža terapijā joprojām turpinās - cerams, ka cerības, kas saistītas ar šo metodi, apstiprināsies klīniskajos eksperimentos.
Bibliogrāfija:
- "Ādas slimības un seksuāli transmisīvās slimības" S. Jabłońska, S.Majewski, PZWL 2013
- "Langerhansa šūnas: vides uztvere veselības un slimību jomā" J.Dekers et. al. Priekšējais imunols. 2018. gads; 9:93 - piekļuve tiešsaistē
- "Imunitātes un tolerances līdzsvars: Langerhansa šūnu loma" K. Mutyambizi et. al. Cell Mol Life Sci. 2009. gada marts; 66 (5): 831–840. - tiešsaistes piekļuve
- "Langerhans šūnas - epidermas dendritiskās šūnas" N.Romani et.al. APMIS Patoloģijas, mikrobioloģijas un imunoloģijas žurnāls, 111. sējums, 7.-8. Izdevums, 2003. gada jūlijs
- "Audzēja imūnterapijai, veicot epitutānu imunizāciju, nepieciešamas langerhansa šūnas." P. Štocners un citi. Journal of Immunology 2008. gada 1. februāris, 180 (3) - tiešsaistes piekļuve
- "Saimnieku Langerhansa šūnu noplicināšana pirms donora aloreaktīvo T šūnu transplantācijas novērš ādas transplantāta pret saimnieku slimību." Merad M. u.c. Nat Med. 2004. gada maijs; 10 (5): 510-7 - tiešsaistes piekļuve
- "Langerhansa šūnu imunoloģiskā funkcija HIV infekcijā." Matsuzawa T.et. al. J Dermatol Sci. 2017. gada augusts; 87 (2): 159-167
- "Palielināts Langerhansa šūnu skaits pēdu diabētisko čūlu epidermā korelē ar dziedināšanas rezultātu" O. Stojadinovičs, Immunol Res. 2013. gada decembris; 57 (0): 222–228 - tiešsaistes piekļuve
Lasiet vairāk šī autora rakstus
