- Langerhansa šūnas - kas tās ir un kur tās atrodas?
- Langerhansa šūnu struktūra
- Langerhansa šūnas - funkcijas organismā
- Langerhansa šūnas un SĀLS un IESALA sistēmas
- Langerhansa šūnu loma slimību patoģenēzē
- Langerhansa šūnas - klīniskā pielietošana
Palīdziet vietnes attīstībai, daloties ar rakstu ar draugiem!
PĀRBAUDĪTS SATURSAutors: Kšištofs Bialita
Langerhansa šūnas ir šūnas, kurām ir galvenā loma ādas imūnmehānismos. Langerhansa šūnas kolonizē mūsu epidermu un atpazīst tajā redzamos antigēnus. Neskatoties uz daudzu gadu pētījumiem, Langerhansa šūnas joprojām tiek uzskatītas par zināmā mērā noslēpumainām zinātniskajā pasaulē - daudzi jautājumi par to izcelsmi un precīziem darbības mehānismiem joprojām ir neskaidri. Uzziniet, kas ir Langerhansa šūnas, kāda ir to funkcija imūnsistēmā un kādas slimības var būt saistītas ar Langerhansa šūnu disfunkciju.
Langerhansa šūnasir šūnas, kurām ir galvenā loma ādas imūnmehānismos. Langerhansa šūnas kolonizē mūsu epidermu un atpazīst tajā redzamos antigēnus. Papildus ādai Langerhansa šūnas ir atrodamas arī mutes dobuma, elpceļu un uroģenitālās sistēmas epitēlijā.
Langerhansa šūnu galvenā loma ir atpazīt patogēnus, kas nonāk mūsu organismā caur dabīgām barjerām. Šādās situācijās, pateicoties Langerhansa šūnām, imūnsistēma tiek nekavējoties stimulēta. Langerhansa šūnām ir arī svarīga loma imūnās tolerances mehānismos.
Langerhansa šūnas - kas tās ir un kur tās atrodas?
Langerhansa šūnas pieder pie b alto asins šūnu populācijas, kas veic imūnās funkcijas. To veidošanās vieta ir kaulu smadzenes. No turienes Langerhansa šūnas nonāk asinīs, kas tās transportē uz atbilstošajiem audiem.
Langerhansa šūnas kolonizē gan mūsu ādu, gan gļotādas epitēliju mutes dobumā, nazofarneksā, elpošanas traktā, kuņģa-zarnu traktā un uroģenitālajā traktā.
Langerhansa šūnas pieder dendritisko šūnu saimei. To nosaukums cēlies no raksturīgajiem izvirzījumiem, kas atgādina nervu šūnu dendritus (tie ir pagarinājumi, kas sazarojas koka vainaga formā).
Langerhansa šūnas pastāvīgi apmetas vietās, kur mūsu audi pastāvīgi saskaras ar ārējo vidi. To atrašanās vieta nav nejauša - tās ir šūnas, kas specializējas imūno funkciju veikšanā.
Pēc kontakta arAr svešu vielu vai patogēnu Langerhansa šūnas "pieņem lēmumu", vai konkrētajā situācijā ir nepieciešams stimulēt imūnsistēmu.
Ja tā, tad sākas imūnās atbildes process un "iebrucēja" neitralizācija. Ja nē, tad t.s imūnā tolerance - imūnsistēma nereaģē uz doto antigēnu.
Langerhansa šūnu struktūra
Langerhansa šūnas pēc atstāšanas no kaulu smadzenēm iegūst mazu, apaļu formu. To forma krasi mainās tikai tad, kad mērķa audi ir kolonizēti. Pēc tam tie tiek ievērojami palielināti un rada raksturīgus izvirzījumus.
Daudzus gadus Langerhansa šūnas to līdzības dēļ ar nervu šūnām tika uzskatītas par nervu galiem, kas atrodas ādā. Tikai pagājušā gadsimta 70. gados tika atklātas saites starp Langerhansa šūnām un imūnsistēmu, kas radikāli mainīja uzskatus par tām līdz šim.
Langerhansa šūnas visbiežāk atrodas epidermas spinainajā slānī.
Mūsu epiderma sastāv no pieciem šūnu slāņiem. Tie savukārt (no iekšpuses) ir pamatslānis, ērkšķu slānis, graudainais slānis, gaišais slānis un raga slānis.
Langerhansa šūnas apdzīvo relatīvi dziļos epidermas slāņos. Tomēr tie var precīzi kontrolēt visu tā biezumu. Kā?
Tas ir iespējams, pateicoties iepriekš minētajiem izvirzījumiem, kas sniedzas līdz vistālākajam slānim - ragveida slānim. Šie izvirzījumi apvienojas plašā tīklā, kas ļauj izveidot efektīvu imūnbarjeru.
Aplūkojot Langerhansa šūnas elektronu mikroskopā, mēs novērojam ļoti raksturīgas struktūras tenisa rakešu formā. Tie ir tā sauktie Birbeka granulas, kas ir īpašs Langerhansa šūnu marķieris.
Šīs "raketes", iespējams, ir atbildīgas par antigēnu apstrādi, kurā specializējas Langerhansa šūnas. Šīm šūnām ir plašs mehānismu klāsts, kas ļauj tām absorbēt antigēnus, analizēt tos un stimulēt vai nomākt imūnreakciju.
Langerhansa šūnas - funkcijas organismā
Langerhansa šūnas veido ārkārtīgi interesantu imūnbarjeru mūsu ādā un gļotādās. Sīkāk apskatīsim to funkcijas. Langerhansa šūnas ir atbildīgas par šādiem procesiem:
- Langerhansa šūnas - antigēna prezentācija
Langerhansa šūnu svarīgākais uzdevums ir tā sauktā antigēna prezentācija. Par ko ir šī parādība? Tas ir antigēnu absorbcijas, apstrādes un demonstrēšanas process citiemimūnsistēmas šūnas. Pateicoties tam, ir iespējams stimulēt viņus uz koordinētu imūnreakciju.
Antigēni ir specifiskas molekulu un šūnu "uzlīmes", ko atpazīst šūnas, kas patrulē noteiktā 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 tām iekaisuma reakciju.
Antigēnu prezentācija ir būtiska efektīvai aizsardzībai pret patogēniem. Kā šis process notiek Langerhansa šūnās?
Pirmais solis ir atpazīt svešo elementu. Langerhansa šūnas ir aprīkotas ar daudziem instrumentiem, kas ļauj tām "noķert" potenciāli bīstamas daļiņas un mikrobus no vides.
Viens no šādiem instrumentiem ir t.s patogēnu atpazīšanas receptori (PRR). Pateicoties viņiem, Langerhansa šūnas "zina", ka tām ir darīšana ar svešu šūnu ar patogēnām īpašībām.
Kad Langerhansa šūnas atpazīst patogēnu, tās vēlas nekavējoties par to brīdināt citas imūnsistēmas šūnas. Lai to izdarītu, viņiem vispirms ir jāpatērē dotais objekts.
Langerhansa šūnas ir aprīkotas ar vairākiem mehānismiem, kas nodrošina endocitozi, t.i., vielu uzņemšanu no ārējās vides. Atkarībā no vajadzībām viņi izmanto:
- fagocitoze (cieto daļiņu "ēdināšana")
- pinocitoze (šķidruma absorbcija)
- endocitoze ar īpašu receptoru piedalīšanos
Šo procesu laikā Langerhansa šūnām ir iespēja veikt rūpīgu analīzi un iepazīt "iebrucēju". Pēc tam mikroorganisma antigēni tiek pakļauti Langerhansa šūnas virsmai. Sākas antigēna prezentācija.
Mēs esam sasnieguši stadiju, kad Langerhansa šūna ir apņēmusi patogēnu un atklājusi tā antigēnus uz tās virsmas. Tāpēc ir pienācis laiks tos iepazīstināt ar citām imūnsistēmas šūnām. Kur šādas šūnas var atrast?
Ādā to ir salīdzinoši maz. Šeit mēs nonākam pie vēl vienas neparastas Langerhansa šūnu prasmes.
Nu, lai uzrādītu antigēnu, viņi var atstāt ādu un ceļot uz vietām, kur mētājas imūnsistēmas šūnas. Limfmezgli ir tādas vietas.
Langerhansa šūnas pārvietojas no ādas uz limfmezgliem pa limfas ceļu, izmantojot atbilstošu signālu.Tur viņi sastopas ar daudziem limfocītiem - šūnām, kas specializējas mikroorganismu iznīcināšanā.
Langerhansa šūnas uzrāda antigēnus limfocītiem, kuri tādā veidā iemācās atpazīt noteiktu patogēnu un sagatavot pret to imūnreakciju.
Papildus stimulējot t.s citotoksiskie limfocīti, kas spēj inaktivēt mikroorganismus, šis process rada arī imūnās atmiņas šūnas. Pateicoties viņiem, nākamā saskare ar to pašu patogēnu izraisīs ātrāku un labāk pielāgotu imūnreakciju.
- Langerhansa šūnas - tolerogēnās īpašības
Iepriekšējā rindkopa bija vērsta uz Langerhansa šūnu imunogēnajām īpašībām. To būtība bija stimulēt imūnsistēmu cīnīties ar patogēniem. Salīdzinoši nesen tika atklāts, ka Langerhansa šūnas spēj veikt arī ļoti dažādas funkcijas.
Stingri noteiktos apstākļos tie iegūst tolerogēnas īpašības. To būtība ir nomākt organisma imūnreakciju un attīstīt toleranci pret noteiktiem antigēniem.
Izrādījās, ka Langerhansa šūnas absorbē sava organisma elementus (olb altumvielas, atmirušo šūnu fragmentus) tikpat bieži kā patogēnos elementus. Tad viņi ceļo kopā ar tiem uz limfmezgliem un nodod tos limfocītiem.
Interesanti, ka šāda uzvedība neizraisa autoimunitātes attīstību (imūnsistēmas paša organisma šūnu iznīcināšana). Tieši otrādi – t.s regulējošie limfocīti, kuru uzdevums ir nomākt imūnreakciju. Tādā veidā mūsu imūnsistēma mācās atpazīt savus antigēnus.
Tas pats notiek ar citiem nepatogēniem svešķermeņiem. Ikdienā mūsu āda nonāk saskarē ar daudzām vielām (kosmētika, apģērbs, rotaslietas), kurām nevajadzētu izraisīt iekaisuma reakciju. Pateicoties Langerhansa šūnām, ir iespējams attīstīt toleranci pret šāda veida antigēniem.
Kā redzat, Langerhansa šūnas pastāvīgi balansē starp imunogēnām un tolerogēnām aktivitātēm.
Imūnā līdzsvara saglabāšana ādā ir ārkārtīgi svarīga. Normālas Langerhansa šūnas rada iekaisuma reakciju, kad tas patiešām ir nepieciešams.
No otras puses, pārmērīgas vai nevajadzīgas imūnās atbildes reakcijas dzēšana ļauj novērst paaugstinātas jutības reakcijas.
- Langerhansa šūnas - brūču dzīšana
Jebkurš ādas nepārtrauktības bojājums ir saistīts ar iespēju vieglāk iekļūt mikroorganismiem organismā. Brūču dzīšana ir ne tikai paratjaunot pareizu audu struktūru, bet arī atjaunot imūnās barjeras nepārtrauktību.
Langerhansa šūnām ir nozīmīga loma šajā procesā. Epidermas šūnu bojājumi noved pie iekaisuma vides, kas nodrošina vietējo imūnsistēmas šūnu pieplūdumu. Šo procesu, cita starpā, koordinēja ar Langerhans šūnām, šis ir pirmais brūču dzīšanas posms.
Šajā brīdī ir vērts citēt zinātnisku pētījumu, kura mērķis bija izpētīt saistību starp Langerhansa šūnu skaitu un dziedināšanas procesa efektivitāti.
Zinātnieki veica 4 nedēļas ilgu brūču dzīšanas procesa novērojumu pacientiem, kuri tika ārstēti no diabētiskās pēdas. Pētījuma rezultāti parādīja, ka vairāk Langerhans šūnu brūces tuvumā korelē ar labākiem dzīšanas rezultātiem.
Nepieciešams vairāk pētījumu, lai izprastu precīzus mehānismus, ar kuriem Langerhansa šūnas darbojas ādas bojājumu vietās. Iespējams, pateicoties viņiem, būs iespējams atrast veidus, kā izmantot Langerhansa šūnas, piemēram, grūti dzīstošu brūču ārstēšanā.
Langerhansa šūnas un SĀLS un IESALA sistēmas
Cilvēka āda un gļotādas veido mehānisku barjeru pret mikroorganismu iekļūšanu organismā. Tomēr to funkcija ir ne tikai izveidot pasīvu apvalku. Šiem audiem ir vairāki augsti attīstīti imūnmehānismi, kas ļauj tiem veikt imūnās funkcijas.
Ādas un gļotādu lomu organisma aizsardzībā pret patogēniem uzsver fakts, ka mūsdienu imunoloģijā tām ir “savas” apakšvienības imūnsistēmas organizācijā
Šīs apakšvienības ir saīsinātas kā SALT un MALT. Tie ir ar ādu saistīti limfoīdie audi (ar ādu saistīti limfoīdi audi) un ar gļotādu saistīti limfoīdi audi (ar gļotādu saistīti limfoīdie audi).
Kā jūs viegli varat uzminēt, Langerhansa šūnas ir svarīga saikne abās iepriekš minētajās sistēmas.
SALT un MALT sistēmu darbības pamatā ir epitēlija veidojošo šūnu, antigēnu prezentējošo šūnu (tostarp Langerhansa šūnu) un šūnu, kas spēj neitralizēt patogēnus (galvenokārt limfocītus), sadarbību. Viņu kopīgā darbība ļauj atpazīt un apstrādāt antigēnus tieši vietā, kur tie nonāk organismā.
Šāda efektīva imūnnovērošana novērš mikroorganismu iekļūšanu no ārējās vides dziļākos audos un orgānos.
Langerhansa šūnu loma slimību patoģenēzē
Pareizi funkcionējošas Langerhansa šūnas palīdz uzturēt līdzsvaru starp iekaisuma reakciju untolerance pret atlasītajiem antigēniem ādā un gļotādās.
Langerhansa šūnu disfunkcija var būt dažu dermatoloģisku, imunoloģisku un pat neoplastisku slimību pamatā. 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.
Langerhansa šūnu histiocitoze parasti tiek diagnosticēta bērniem, lai gan to novēro arī pieaugušajiem.
Langerhansa šūnas var vairoties noteiktā vietā (tad mēs runājam par lokalizētu formu) vai aizņem daudzas vietas (to sauc par multifokālu formu).
Lokalizētajai formai parasti ir laba prognoze, un retos gadījumos tā pat pati par sevi var izārstēties.
Multifokālajai formai nepieciešama agresīva ārstēšana, galvenokārt ar ķīmijterapiju. Šis slimības variants ir saistīts arī ar sliktāku prognozi.
- Langerhansa šūnas un kontaktu ekzēma
Kontakta ekzēmu izraisa ādas pārmērīga jutība pret noteiktiem ārējiem faktoriem. Vielas, kas visbiežāk izraisa kontaktu ekzēmu, ir: niķelis, hroms, dažas krāsvielas un konservanti, kā arī kosmētikas sastāvdaļas.
Šo vielu daļiņas, pateicoties to mazajam izmēram, spēj iekļūt nākamajos epidermas slāņos. Kādā brīdī viņi "satiekas" ar Langerhansa šūnām.
Langerhansa šūnas absorbē šīs molekulas (ar olb altumvielām saistītā formā) un pēc tam novieto tās uz to virsmas. Tādā veidā viņi "iemāca" limfocītus atpazīt iepriekš minētās vielas.
Atkārtota saskarsmes brīdī ar viņiem (piemēram, regulāri valkājot noteiktas rotaslietas), tiek aktivizēta imūnreakcija. Vietējais iekaisums attīstās kā niezoši, apsārtuši kunkuļi un pūslīši.
Šobrīd ir vērts uzsvērt, ka, neskatoties uz biežo cilvēka ādas saskari ar iepriekš aprakstītajām vielām, kontakta ekzēmas simptomi parādās salīdzinoši reti
Iepriekš minēto antigēnu panesamība lielākajai daļai cilvēku, iespējams, ir saistīta ar Langerhansa šūnu tolerogēnajām īpašībām.
- Langerhansa šūnas un dermatoloģiskas slimības
Šķiet, ka Langerhansa šūnām ir svarīga loma noteiktu ādas slimību patoģenēzē, piemēram, atopiskais dermatīts un psoriāze. Imūnās regulēšanas traucējumi, kuriemLangerhansa šūnas reaģē, veicina iekaisīgu dermatoloģisku slimību attīstību.
Šķiet, ka Langerhansa šūnu darbība iepriekšminētajā slimības tiek novirzītas uz pro-iekaisuma darbību; tomēr to tolerogēnā aktivitāte ir vājināta.
Šo atkarību apstiprinājums var būt fakts, ka fotoķīmijterapija tiek veiksmīgi izmantota gan psoriāzes, gan atopiskā dermatīta ārstēšanā. Tā ir apstrāde ar apstarošanu, izmantojot ultravioleto starojumu. Šāda apstarošana nomierina ādas izmaiņas.
Ir aizdomas, ka viens no fotoķīmijterapijas mehānismiem ir Langerhansa šūnu skaita samazināšanās un funkciju pavājināšanās, kas veicina pārmērīgas imūnās atbildes inhibīciju.
- Langerhansa šūnas un transplantāts pret saimniekdatoru (GvHD)
Transplantāta pret saimniekorganismu slimība ir viena no iespējamām kaulu smadzeņu transplantācijas un asins pārliešanas komplikācijām. Tās būtība ir recipienta orgānu atgrūšana, ko veic transplantētie donora leikocīti.
Slimības gaitā viens no visbiežāk atgrūstajiem orgāniem ir āda. Precīza Langerhansa šūnu loma transplantāta pret saimniekorganismu patoģenēzē joprojām nav zināma.
Līdz šim veiktie pētījumi ar dzīvniekiem liecina, ka Langerhansa šūnu skaita samazināšana transplantāta saņēmējā samazina transplantāta pret saimniekorganismu reakcijas attīstības risku.
- Langerhansa šūnas un HIV infekcija
Zinātniskajā pasaulē daudzus gadus tika uzskatīts, ka Langerhansa šūnas ir pirmais HIV uzbrukuma mērķis. Ir arī izvirzīta hipotēze, ka ar HIV inficētās Langerhansa šūnas to nogādā limfmezglos, veicinot infekcijas izplatīšanos uz citām imūnsistēmas šūnām.
Jaunākie zinātniskie ziņojumi tomēr atspēko iepriekš minētās teorijas. Tagad Langerhansa šūnas tiek uzskatītas par imūnbarjeru: tās absorbē HIV daļiņas, bet bloķē tā tālāku pārnešanu.
Šķiet arī, ka vīrusu aktivētās Langerhansa šūnas infekcijas sākotnējā fāzē izraisa labvēlīgu imūnreakciju.
- Langerhansa šūnas un ādas vēzis
Langerhansa šūnas veic imunoloģisko uzraudzību pār mikroorganismiem, kas parādās mūsu ādā. Turklāt tie spēj arī atpazīt vēža šūnas un izraisīt imūnreakciju pret tām.
Ādas vēža pētījumos ir pierādīts, ka Langerhansa šūnu skaits audzēja tuvumā ir ievērojami samazināts. Neoplazmas procesa laikā tiek traucēta arī Langerhansa šūnu antigēnu prezentācija.
Izpratne par Langerhansa šūnu lomu pretvēža aizsardzībā aizsāka virkni zinātnisku pētījumu, kuru mērķis bija atrast šo šūnu izmantošanu vēža terapijā.
Langerhansa šūnas - klīniskā pielietošana
Langerhansa šūnas ir zinātnisku pētījumu priekšmets, kuru mērķis ir to izmantošana pretvēža terapijā.
Piemērs metodei, kurā tiek izmantotas Langerhansa šūnas, ir perkutānā imunizācija, kas, vienkārši sakot, ir pretvēža vakcīna.
Ideja ir audzēja šūnu antigēnu (piem., melanomas šūnām raksturīgo proteīnu) subkutāna ievadīšana. Šie antigēni tiktu apstrādāti Langerhansa šūnās un pēc tam iesniegti citām imūnsistēmas šūnām. Tādā veidā imūnsistēma tiktu stimulēta cīnīties pret vēzi.
Perkutānās imunizācijas pētījumi vēža terapijā joprojām turpinās – cerams, ka ar šo metodi saistītās cerības apstiprināsies klīniskajos eksperimentos.
Par autoru
Kšištofs BialazītsMedicīnas students Collegium Medicum Krakovā, lēnām ieejot pastāvīgo ārsta darba izaicinājumu pasaulē. Viņu īpaši interesē ginekoloģija un dzemdniecība, pediatrija un dzīvesveida medicīna. Svešvalodu, ceļojumu un kalnu pārgājienu mīļotājs.
Lasīt vairāk šī autora rakstus