Langerhanscel

Niet te verwarren met Langhanscel.
Langerhanscel tussen keratinocyten
Langerhanscel-verandering (LC's): van een stabiele toestand naar krachtige activatoren van het verworven immuunsysteem. LC's worden in de epidermis gevormd vanuit voorlopercellen in de dooierzak en de foetale lever (geel). Alleen in geval van ernstige lokale ontsteking kunnen LC's worden aangevuld door lokale hematopoëtische stamcellen (rood). LC's in de stabiele toestand in de epidermis vertonen een hoge expressie van celadhesiemoleculen, zoals E-cadherine, en eiwitten die betrokken zijn bij metabolisme en mitochondriale activering. Na migratie vanuit de epidermis verhogen LC's de expressie van co-stimulerende moleculen, proteasoomactiviteit en antigeenpresenterende moleculen. Bij detectie van gevaarsignalen wordt de LC-activering versterkt en aangepast door signalen uit de ontstoken epidermis. Zowel LC's in de stabiele toestand als geactiveerde LC's kunnen migreren naar lymfeklieren, waar ze het adaptieve immuunsysteem aansturen richting immuuntolerantie (links) of immuunactivering (rechts). Treg: regulatoire T-cel, Th1 en Th2: T-helpercel, Th17: Th17-cel

Langerhanscellen (of: cellen van Langerhans) zijn dendritische (vertakte) cellen in de huid, die een belangrijke rol spelen bij het immuunsysteem. Ze zijn ook aanwezig in andere gelaagde epithelia, zoals het orale en vaginale slijmvliesepitheel. Er is aangetoond dat deze mucosale langerhanscellen functioneel gezien als echte langerhanscellen fungeren, hoewel ze afkomstig zijn van verschillende voorlopers. Deze cellen ontstaan uit circulerende pre-dendritische cellen en monocytvoorlopers. De langerhanscellen zijn vernoemd naar de Duitse patholoog Paul Langerhans, die ze in 1868 ontdekte. Langerhanscellen dienen niet verward te worden met de eilandjes van Langerhans, die een rol spelen bij de productie van insuline.

Langerhanscellen worden traditioneel onderscheiden door hun locatie in de epidermis en de aanwezigheid van birbeckgranula.[8][bron?] Langerhanscellen hebben 4 tot 5 dendrietachtige uitlopers die uit het cellichaam steken. Bij muizen werd de dichtheid van langerhanscellen in de huid vastgesteld op ongeveer 980 cellen/mm².

Bij een binnendringing van de huid nemen de langerhanscellen antigenen van de binnendringers op en migreren naar een lymfeklier, waar ze de antigenen aanbieden aan nog niet gespecialiseerde T-cellen. Het epitheelceladhesiemolecuul (EpCAM) reguleert de adhesie van langerhanscellen aan keratinocyten en bevordert de migratie van langerhanscellen naar de lymfeklieren

In 1976 wees onderzoek van Silberberg al op een verband met allergische reacties.

Functie

Bij huidinfecties nemen de lokale langerhanscellen microbiële antigenen op en verwerken deze om volledig functionele antigeenpresenterende cellen te worden. Over het algemeen zijn weefselgebonden macrofagen betrokken bij immuunhomeostase en de opname van apoptotische cellen. Langerhanscellen kunnen echter ook een dendritische celachtig fenotype aannemen en naar lymfeklieren migreren om te interageren met naïeve T-cellen. Matrixmetalloprotease is belangrijk en noodzakelijk voor langerhanscellen wanneer ze de kiemlaag passeren.

Langerhanscellen zijn afkomstig van primitieve erytro-myeloïde voorlopercellen. Deze voorlopercellen ontstaan uit hemangioblasten. De primitieve erytro-myeloïde voorlopercellen behoren tot de eerste generatie voorlopercellen die bloedcellen produceren, nog vóór het volwassen (definitieve) hematopoëtische systeem volledig is gevormd. Ze ontstaan in de dooierzak buiten het embryo in het eerste trimester van de zwangerschap, en blijven onder normale omstandigheden levenslang bestaan, waarbij ze indien nodig worden aangevuld door lokale proliferatie. Als de huid ernstig ontstoken raakt, bijvoorbeeld door een infectie, worden monocyten naar het getroffen gebied gerekruteerd en differentiëren ze tot vervangende langerhanscellen.

Langerhanscellen bevatten een grote hoeveelheid cannabinoïdereceptor type 2 (CB2), die door activering met agonisten zowel de rekrutering van eosinofiele granulocyten als de zwelling van het oor bij chronische contacteczeem, veroorzaakt door herhaalde blootstelling, vermindert.

Langerine

Norikatsu Mizumoto en Akira Takashima schrijven in 2004 over de functies van de voor langerhanscellen unieke CD1a en langerine, een eiwit dat door langerhanscellen wordt aangemaakt.

Langerine kan besmetting met hiv voorkomen, zo bleek in 2007 uit onderzoek. Het eiwit zou het virus vangen en vernietigen nog voor het andere cellen kan infecteren. Bij slechte werking van langerine zouden de langerhanscellen infectie juist versnellen.

Structuur

Onder een elektronenmicroscoop zijn langerhanscellen stervormig; hun fijne uitlopers ("dendrieten") lopen door tight junctions heen in de hoornlaag en kunnen antigenen opsporen in verschillende lagen van de epidermis. De kern is ingedeukt met plooien of gelobd. Het cytoplasma is elektronendoorlatend en mist tonofibrillen en melanosomen. Ze werden aanvankelijk geïdentificeerd door een specifieke cytoplasmatische marker, de birbeckgranula, elektronendichte organellen. De langerhanscel heeft geen desmosomen.

Langerhanscel met rechtsboven elektronenmicroscopische afbeelding van birbeckgranula.
Elektronenmicroscopische afbeelding van een langerhanscel met rechtsonder een uitloper.

Zie ook