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CONTENUTO VERIFICATOAutore: Krzysztof Bialita

Le cellule di Langerhans sono cellule che svolgono un ruolo chiave nei meccanismi immunitari della pelle. Le cellule di Langerhans colonizzano la nostra epidermide e riconoscono gli antigeni che vi compaiono. Nonostante molti anni di ricerca, le cellule di Langerhans sono ancora considerate alquanto misteriose nel mondo scientifico: molte domande sulla loro origine e sui meccanismi esatti di azione rimangono ancora poco chiari. Scopri cosa sono le cellule di Langerhans, qual è la loro funzione nel sistema immunitario e quali malattie possono essere associate alla disfunzione delle cellule di Langerhans.

Le cellule di Langerhanssono cellule che svolgono un ruolo chiave nei meccanismi immunitari della pelle. Le cellule di Langerhans colonizzano la nostra epidermide e riconoscono gli antigeni che vi compaiono. Oltre alla pelle, le cellule di Langerhans si trovano anche nell'epitelio della bocca, nel tratto respiratorio e nel sistema genito-urinario.

Il ruolo principale delle cellule di Langerhans è riconoscere gli agenti patogeni che entrano nel nostro corpo attraverso le barriere naturali. In tali situazioni, grazie alle cellule di Langerhans, il sistema immunitario viene immediatamente stimolato. Le cellule di Langerhans svolgono anche un ruolo importante nei meccanismi di tolleranza immunitaria.

Cellule di Langerhans - cosa sono e dove sono?

Le cellule di Langerhans appartengono alla popolazione di globuli bianchi che svolgono funzioni immunitarie. Il luogo della loro formazione è il midollo osseo. Da lì, le cellule di Langerhans finiscono nel sangue, che le trasporta ai tessuti appropriati.

Le cellule di Langerhans colonizzano sia la nostra pelle che l'epitelio della mucosa nella cavità orale, nasofaringe, tratto respiratorio, tratto gastrointestinale e tratto genito-urinario.

Le cellule di Langerhans appartengono alla famiglia delle cellule dendritiche. Il loro nome deriva dalle caratteristiche sporgenze che ricordano i dendriti delle cellule nervose (si tratta di estensioni che si ramificano nella forma della chioma dell'albero).

Le cellule di Langerhans si stabiliscono permanentemente nei luoghi di contatto costante dei nostri tessuti con l'ambiente esterno. La loro posizione non è casuale: sono cellule specializzate nello svolgimento di funzioni immunitarie.

Dopo il contatto conCon una sostanza estranea o un agente patogeno, le cellule di Langerhans "decidono" se è necessario stimolare il sistema immunitario in una determinata situazione.

In tal caso, inizia il processo di risposta immunitaria e neutralizzazione dell'"intruso". In caso negativo, il cosiddetto tolleranza immunitaria - il sistema immunitario non risponde a un determinato antigene

Struttura delle celle di Langerhans

Le cellule di Langerhans, dopo aver lasciato il midollo osseo, assumono una piccola forma rotonda. La loro forma cambia drasticamente solo quando i tessuti bersaglio vengono colonizzati. Quindi vengono notevolmente ingranditi e creano delle caratteristiche sporgenze.

Per molti anni, a causa della loro somiglianza con le cellule nervose, le cellule di Langerhans sono state viste come parti di terminazioni nervose situate nella pelle. Non è stato fino agli anni '70 che sono state scoperte le connessioni tra le cellule di Langerhans e il sistema immunitario, che finora hanno rivoluzionato le opinioni su di esse.

Le cellule di Langerhans si trovano più spesso nello strato spinoso dell'epidermide.

La nostra epidermide è composta da cinque strati di cellule. Questi sono, a loro volta (dall'interno) lo strato basale, lo strato spinoso, lo strato granuloso, lo strato chiaro e lo strato corneo.

Le cellule di Langerhans abitano strati relativamente profondi dell'epidermide. Tuttavia, possono esercitare un controllo preciso sull'intero spessore. Come?

Ciò è possibile grazie alle suddette sporgenze che si estendono allo strato più esterno - lo strato corneo. Queste sporgenze si combinano in un'ampia rete che consente di creare un'efficiente barriera immunitaria.

Osservando le cellule di Langerhans al microscopio elettronico, notiamo strutture molto caratteristiche a forma di racchette da tennis. Sono i cosiddetti Granuli di Birbeck, che sono un marcatore specifico delle cellule di Langerhans.

Questi "racket" sono probabilmente responsabili dell'elaborazione dell'antigene in cui sono specializzate le cellule di Langerhans. Queste cellule hanno un'ampia gamma di meccanismi che consentono loro di assorbire gli antigeni, analizzarli e stimolare o sopprimere una risposta immunitaria.

Cellule di Langerhans - funzioni nel corpo

Le cellule di Langerhans creano una barriera immunitaria estremamente interessante all'interno della nostra pelle e delle membrane mucose. Diamo un'occhiata più da vicino alle loro funzioni. Le cellule di Langerhans sono responsabili dei seguenti processi:

  • Cellule di Langerhans - presentazione dell'antigene

Il compito più importante delle cellule di Langerhans è la cosiddetta presentazione dell'antigene. Di cosa tratta questo fenomeno? È il processo di assorbimento, elaborazione e dimostrazione degli antigeni agli altricellule del sistema immunitario. Grazie a ciò è possibile stimolarli ad una risposta immunitaria coordinata.

Gli antigeni sono "etichette" specifiche di molecole e cellule, riconosciute dalle cellule che pattugliano l'ambiente di un dato tessuto. Gli antigeni consentono di riconoscere un determinato oggetto e di decidere se questo elemento è patogeno o meno.

Vale la pena ricordare che gli antigeni non sono presenti solo sulla superficie degli "intrusi". Ogni cellula del nostro corpo ha i propri antigeni, riconosciuti dal sistema immunitario in modo tale da non innescare una risposta infiammatoria nei loro confronti.

La presentazione dell'antigene è fondamentale per una difesa efficace contro gli agenti patogeni. Come avviene questo processo nelle cellule di Langerhans?

Il primo passo è riconoscere l'elemento estraneo. Le cellule di Langerhans sono dotate di molti strumenti che consentono loro di "catturare" particelle e microbi potenzialmente pericolosi dall'ambiente.

Uno di questi strumenti sono i cosiddetti recettori di riconoscimento dei patogeni (PRR). Grazie a loro, le cellule di Langerhans "sanno" di avere a che fare con una cellula estranea con proprietà patogene.

Quando le cellule di Langerhans riconoscono un agente patogeno, vogliono immediatamente avvertire le altre cellule del sistema immunitario di esso. Per fare ciò, devono prima consumare un determinato oggetto.

Le cellule di Langerhans sono dotate di una serie di meccanismi che consentono l'endocitosi, ovvero l'assorbimento di sostanze dall'ambiente esterno. A seconda delle loro esigenze, utilizzano:

  • fagocitosi (particelle solide "che mangiano")
  • pinocitosi (assorbimento di liquidi)
  • endocitosi con la partecipazione di recettori speciali

Durante questi processi, le cellule di Langerhans hanno la possibilità di un'analisi approfondita e di conoscere l'"intruso". Quindi, gli antigeni del microrganismo vengono esposti alla superficie della cellula di Langerhans. Inizia la presentazione dell'antigene

Abbiamo raggiunto lo stadio in cui la cellula di Langerhans ha inghiottito l'agente patogeno ed esposto i suoi antigeni sulla sua superficie. Quindi è il momento di presentarli ad altre cellule del sistema immunitario. Dove puoi trovare tali celle?

Ce ne sono relativamente pochi nella pelle. È qui che arriviamo a un' altra straordinaria abilità delle cellule di Langerhans.

Bene, per presentare l'antigene, possono lasciare la pelle e viaggiare in luoghi dove brulicano le cellule del sistema immunitario. I linfonodi sono tali luoghi.

Le cellule di Langerhans viaggiano dalla pelle ai linfonodi attraverso la via linfatica, utilizzando un segnale appropriato.Lì incontrano molti linfociti, cellule specializzate nella distruzione dei microrganismi.

Le cellule di Langerhans presentano antigeni ai linfociti, che in questo modo imparano a riconoscere un determinato patogeno e preparano una risposta immunitaria contro di esso.

Oltre a stimolare i cosiddetti linfociti citotossici capaci di inattivare i microrganismi, questo processo crea anche cellule della memoria immunitaria. Grazie a loro, il prossimo contatto con lo stesso patogeno attiverà una risposta immunitaria più rapida e meglio adattata.

  • Cellule di Langerhans - proprietà tollerogeniche

Il paragrafo precedente si è concentrato sulle proprietà immunogeniche delle cellule di Langerhans. La loro essenza era stimolare il sistema immunitario a combattere gli agenti patogeni. Relativamente di recente, è stato scoperto che le cellule di Langerhans sono anche in grado di svolgere funzioni estremamente diverse.

In condizioni rigorosamente definite, acquisiscono proprietà tollerogeniche. La loro essenza è sopprimere la risposta immunitaria dell'organismo e sviluppare la tolleranza a determinati antigeni.

Si è scoperto che le cellule di Langerhans assorbono elementi del proprio organismo (proteine, frammenti di cellule morte) tanto quanto gli elementi patogeni. Quindi viaggiano con loro verso i linfonodi e li presentano ai linfociti.

È interessante notare che questo comportamento non porta allo sviluppo dell'autoimmunità (distruzione delle cellule del corpo da parte del sistema immunitario). Al contrario - il cosiddetto linfociti regolatori il cui compito è sopprimere la risposta immunitaria. È così che il nostro sistema immunitario impara a riconoscere i propri antigeni.

Lo stesso accade con altri corpi estranei non patogeni. Nella vita di tutti i giorni, la nostra pelle viene a contatto con una moltitudine di sostanze (cosmetici, vestiti, gioielli) che non dovrebbero innescare una risposta infiammatoria. È grazie alle cellule di Langerhans che è possibile sviluppare tolleranza a questo tipo di antigeni.

Come puoi vedere, le cellule di Langerhans sono costantemente in equilibrio tra attività immunogena e tollerogenica.

Mantenere l'equilibrio immunitario nella pelle è estremamente importante. Le cellule di Langerhans normali generano una risposta infiammatoria quando è veramente necessaria.

D' altra parte, l'estinzione di una risposta immunitaria eccessiva o non necessaria consente di prevenire le reazioni di ipersensibilità.

  • Cellule di Langerhans - guarigione delle ferite

Qualsiasi danno alla continuità della pelle è associato alla possibilità di una più facile penetrazione di microrganismi nell'organismo. La guarigione delle ferite non riguarda soloripristinando la corretta struttura dei tessuti, ma anche ripristinando la continuità della barriera immunitaria.

Le cellule di Langerhans svolgono un ruolo significativo in questo processo. Il danno alle cellule epidermiche porta a un ambiente infiammatorio che consente l'afflusso locale di cellule del sistema immunitario. Tale processo, coordinato, tra l' altro, da dalle cellule di Langerhans, questa è la prima fase della guarigione delle ferite.

A questo punto vale la pena citare uno studio scientifico il cui scopo era di indagare la relazione tra il numero di cellule di Langerhans e l'efficienza del processo di guarigione.

Gli scienziati hanno condotto un'osservazione di 4 settimane del processo di guarigione delle ferite nei pazienti trattati per il piede diabetico. I risultati dello studio hanno mostrato che un numero maggiore di cellule di Langerhans in prossimità della ferita era correlato a migliori risultati di guarigione.

Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i meccanismi esatti con cui le cellule di Langerhans agiscono nelle aree danneggiate dalla pelle. Forse grazie a loro sarà possibile trovare il modo di utilizzare le cellule di Langerhans, ad esempio nel trattamento di ferite di difficile guarigione.

Cellule di Langerhans e sistemi SALT e MALT

La pelle umana e le mucose costituiscono una barriera meccanica contro la penetrazione di microrganismi nel corpo. Tuttavia, la loro funzione non è solo quella di creare una shell passiva. Questi tessuti possiedono una serie di meccanismi immunitari altamente sviluppati che consentono loro di svolgere funzioni immunitarie.

Il ruolo della pelle e delle mucose nella difesa dell'organismo contro gli agenti patogeni è enfatizzato dal fatto che nell'immunologia moderna hanno subunità "proprie" nell'organizzazione del sistema immunitario.

Queste subunità sono abbreviate in SALT e MALT. Questi sono il tessuto linfoide associato alla pelle (tessuto linfoide associato alla pelle) e il tessuto linfoide associato alla mucosa (tessuto linfoide associato alla mucosa).

Come puoi facilmente intuire, le cellule di Langerhans sono un collegamento importante in entrambi i sistemi

Il funzionamento dei sistemi SALT e MALT si basa sulla cooperazione di cellule epiteliali, cellule presentanti l'antigene (comprese le cellule di Langerhans) e cellule in grado di neutralizzare i patogeni (principalmente linfociti). La loro azione congiunta consente il riconoscimento e l'elaborazione degli antigeni direttamente nel punto di ingresso nell'organismo.

Tale efficace sorveglianza immunitaria impedisce la penetrazione di microrganismi dall'ambiente esterno nei tessuti e negli organi più profondi.

Il ruolo delle cellule di Langerhans nella patogenesi delle malattie

Le cellule di Langerhans correttamente funzionanti aiutano a mantenere un equilibrio tra la risposta infiammatoria etolleranza di antigeni selezionati nella pelle e nelle mucose

La disfunzione delle cellule di Langerhans può essere alla base di alcune malattie dermatologiche, immunologiche e persino neoplastiche. Ecco i loro esempi:

  • Istiocitosi a cellule di Langerhans

L'istiocitosi a cellule di Langerhans è una malattia oncologica associata all'eccessiva moltiplicazione delle cellule di Langerhans. Queste cellule possono accumularsi in vari organi: pelle, ossa, linfonodi e organi interni.

L'istiocitosi a cellule di Langerhans viene solitamente diagnosticata nei bambini, anche se si osserva anche negli adulti.

Le cellule di Langerhans possono moltiplicarsi in un luogo specifico (quindi parliamo di una forma localizzata) o occupare numerose posizioni (si chiama forma multifocale).

La forma localizzata di solito ha una buona prognosi e in rari casi può anche guarire da sola.

La forma multifocale richiede un trattamento aggressivo, principalmente con la chemioterapia. Questa variante della malattia è anche associata a una prognosi peggiore.

  • Cellule di Langerhans ed eczema da contatto

L'eczema da contatto è causato dall'ipersensibilità della pelle a determinati fattori esterni. Le sostanze che più spesso causano l'eczema da contatto includono: nichel, cromo, alcuni coloranti e conservanti e ingredienti cosmetici.

Le particelle di queste sostanze, grazie alle loro piccole dimensioni, sono in grado di penetrare negli strati successivi dell'epidermide. Ad un certo punto, si "incontrano" con le cellule di Langerhans.

Le cellule di Langerhans assorbono queste molecole (in una forma legata alle proteine) e poi le presentano sulla loro superficie. In questo modo "insegnano" ai linfociti a riconoscere le suddette sostanze.

Al momento del contatto ripetuto con loro (ad es. indossare regolarmente un determinato gioiello), si innesca una risposta immunitaria. L'infiammazione locale si sviluppa sotto forma di grumi e vescicole pruriginose e arrossate.

A questo punto vale la pena sottolineare che, nonostante il frequente contatto della pelle umana con le sostanze sopra descritte, i sintomi dell'eczema da contatto compaiono relativamente raramente.

La tolleranza degli antigeni di cui sopra nella maggior parte delle persone è probabilmente dovuta alle proprietà tollerogeniche delle cellule di Langerhans.

  • Cellule di Langerhans e malattie dermatologiche

Le cellule di Langerhans sembrano svolgere un ruolo importante nella patogenesi di alcune malattie della pelle, come dermatite atopica e psoriasi. Disturbi dell'immunoregolazione per i qualiLe cellule di Langerhans rispondono, contribuiscono allo sviluppo di malattie dermatologiche infiammatorie.

Sembra che l'attività delle cellule di Langerhans nel suddetto le malattie si spostano verso l'attività pro-infiammatoria; tuttavia, la loro attività tollerogenica è indebolita

La conferma di queste dipendenze potrebbe essere il fatto che la fotochemioterapia viene utilizzata con successo nel trattamento sia della psoriasi che della dermatite atopica. È un trattamento mediante irradiazione con l'uso di radiazioni ultraviolette. Tale irradiazione lenisce i cambiamenti della pelle.

Si sospetta che uno dei meccanismi della fotochemioterapia sia la riduzione del numero e l'indebolimento della funzione delle cellule di Langerhans, che contribuisce all'inibizione dell'eccessiva risposta immunitaria.

  • Cellule di Langerhans e trapianto contro ospite (GvHD)

La malattia del trapianto contro l'ospite è una delle possibili complicanze del trapianto di midollo osseo e della trasfusione sanguigna. La sua essenza è il rigetto degli organi del ricevente da parte dei leucociti del donatore trapiantato.

Nel corso della malattia, uno degli organi più frequentemente respinti è la pelle. L'esatto ruolo delle cellule di Langerhans nella patogenesi del trapianto contro l'ospite è ancora sconosciuto.

La ricerca condotta finora sugli animali mostra che la riduzione del numero di cellule di Langerhans nel ricevente del trapianto riduce il rischio di sviluppare una reazione trapianto contro ospite.

  • Cellule di Langerhans e infezione da HIV

Per molti anni nel mondo scientifico, si è pensato che le cellule di Langerhans fossero il primo bersaglio dell'attacco dell'HIV. È stato anche ipotizzato che le cellule di Langerhans infettate dall'HIV lo portino ai linfonodi, contribuendo alla diffusione dell'infezione ad altre cellule del sistema immunitario.

Gli ultimi rapporti scientifici, tuttavia, confutano le teorie di cui sopra. Le cellule di Langerhans sono ora considerate una barriera immunitaria: assorbono le particelle di HIV, ma ne bloccano l'ulteriore trasmissione.

Sembra inoltre che le cellule di Langerhans attivate dal virus inducano una risposta immunitaria favorevole nella fase iniziale dell'infezione.

  • Cellule di Langerhans e cancro della pelle

Le cellule di Langerhans svolgono la supervisione immunologica sui microrganismi che compaiono nella nostra pelle. Inoltre, sono anche in grado di riconoscere le cellule tumorali e innescare una risposta immunitaria contro di esse.

Negli studi sul cancro della pelle, è stato dimostrato che il numero di cellule di Langerhans in prossimità del tumore è significativamente ridotto. Durante il processo di neoplasia, viene compromessa anche la presentazione degli antigeni da parte delle cellule di Langerhans.

La comprensione del ruolo delle cellule di Langerhans nella difesa antitumorale ha avviato una serie di studi scientifici volti a trovare l'uso di queste cellule nella terapia del cancro.

Cellule di Langerhans - applicazione clinica

Le cellule di Langerhans sono oggetto di ricerche scientifiche volte al loro utilizzo nella terapia antitumorale.

Un esempio di metodo che utilizza le cellule di Langerhans è l'immunizzazione percutanea, che è, per dirla semplicemente, un vaccino anticancro.

L'idea è la somministrazione sottocutanea di antigeni delle cellule tumorali (es. proteine ​​caratteristiche delle cellule di melanoma). Questi antigeni sarebbero processati dalle cellule di Langerhans e poi presentati ad altre cellule del sistema immunitario. In questo modo il sistema immunitario verrebbe stimolato a combattere il cancro.

La ricerca sull'immunizzazione percutanea nella terapia del cancro è ancora in corso - si spera che le speranze relative a questo metodo vengano confermate negli esperimenti clinici.

Circa l'autoreKrzysztof BialaziteStudente di medicina al Collegium Medicum di Cracovia, entra pian piano nel mondo delle continue sfide del lavoro del medico. Si interessa in particolare di ginecologia e ostetricia, pediatria e medicina dello stile di vita. Amante delle lingue straniere, dei viaggi e delle escursioni in montagna.

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Categoria:

Sistema immunitario