Langerhans-Zellen

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Hautschnitt mit einer großen Anzahl dendritischer Zellen (Langerhans-Zellen) in der Epidermis. (M. ulcerans-Infektion, S100-Immunperoxidase-Färbung.)
Die Darstellung von Langerhans-Zellen in der Zell-Ontologie. Ein Teil der Zell-Ontologie ist mit Ovalen dargestellt, die den in der Ontologie definierten Zelltypen entsprechen, und Pfeilen, die den Beziehungen zwischen diesen Zelltypen entsprechen. Die Langerhans-Zelle wird durch ein gelbes Oval dargestellt; blaue Pfeile entsprechen is_a-Relationen und orange Pfeile entsprechen develop_from-Relationen. In der Abbildung ist nur eine Teilmenge der übergeordneten Langerhans-Zelltypen enthalten.[1]

Langerhans-Zellen sind dendritische Zellen (Antigen-präsentierende Immunzellen) der Haut und der Schleimhaut und enthalten große Körnchen, die Birbeck-Körnchen genannt werden. Sie sind in allen Schichten der Epidermis vorhanden, treten jedoch am stärksten im Stratum spinosum auf.[2] Sie kommen auch in der papillären Dermis vor, insbesondere in der Umgebung von Blutgefäßen, sowie in der Mundschleimhaut, der Vorhaut und der Vagina.[3] Sie können in anderen Geweben wie Lymphknoten gefunden werden, insbesondere im Zusammenhang mit der Erkrankung Langerhans-Zell-Histiozytose (LCH).

Geschichte

Die Langerhans-Zelle ist nach dem deutschen Arzt und Anatom Paul Langerhans benannt, der die Zellen im Alter von 21 Jahren als Medizinstudent entdeckte.[4] Aufgrund ihrer dendritischen Natur identifizierte er die Zellen fälschlicherweise als Teil des Nervensystems.[5]

Funktion

Bei Hautinfektionen nehmen die lokalen Langerhans-Zellen mikrobielle Antigene auf und verarbeiten sie zu voll funktionsfähigen Antigen-präsentierenden Zellen.

Im Allgemeinen sind dendritische Zellen in biologischem Gewebe beim Einfangen, Aufnehmen und Verarbeiten von Antigenen aktiv. Sobald dendritische Zellen im sekundären lymphoiden Gewebe ankommen, verlieren sie jedoch diese Eigenschaften und gewinnen die Fähigkeit, mit einfachen T-Zellen zu interagieren.

Langerhans-Zellen stammen aus der zellulären Differenzierung von Monozyten mit dem Marker "Gr-1" (auch bekannt als "Ly-6G / Ly-6C"). Diese Differenzierung erfordert eine Stimulation durch den Koloniestimulierenden Faktor (CSF)-1.[6] Sie ähneln in ihrer Morphologie und Funktion den Makrophagen.

Langerin ist ein Protein, das in Langerhans-Zellen[7] und anderen Arten dendritischer Zellen vorkommt.[8]

Klinische Bedeutung

Histiozytose X (LCH)

Bei der seltenen Krankheit Langerhans-Zell-Histiozytose (LCH) wird ein Überschuss dieser Zellen produziert. Dies kann zu Schäden an Haut, Knochen und anderen Organen führen.

HIV

Frühere Annahme

Kawamura et al. (2005) schlugen vor, dass Langerhans-Zellen anfängliche zelluläre Ziele bei der sexuellen Übertragung von HIV[9] und als Ziel, Reservoir und Vektor der Verbreitung sein könnten.[10]

Hussain & Lehner (2005) beobachteten, dass Langerhans-Zellen in der Vorhaut-, Vaginal- und Mundschleimhaut von Menschen beobachtet wurden. Die niedrigeren Konzentrationen in der Mundschleimhaut legen nahe, dass es im Vergleich zur Vorhaut und der Vaginalschleimhaut keine wahrscheinliche Quelle einer HIV-Infektion ist.[3]

Heutige Sichtweise

Am 4. März 2007 veröffentlichte das Onlinemagazin Nature Medicine den Brief "Langerin is a natural barrier to HIV-1 transmission by Langerhans cells" (Deutsch: Langerin ist eine natürliche Barriere für die Übertragung von HIV-1 durch Langerhans-Zellen).[11] Einer der Autoren der Studie, Teunis Geijtenbeek, sagte: "Langerin ist in der Lage, Viren aus der Umgebung zu entfernen, wodurch Infektionen verhindert werden," und "da im Allgemeinen alle Gewebe außerhalb unseres Körpers Langerhans-Zellen aufweisen, glauben wir, dass der menschliche Körper mit einem antiviralen Abwehrmechanismus ausgestattet ist, der ankommende Viren zerstört."[12]

Einzelnachweise

  1. REFjournal Masci, Anna / Cecilia N. Arighi / Alexander D. Diehl / Anne E. Lieberman / Chris Mungall / Richard H. Scheuermann / Barry Smith / Lindsay G. Cowell (2009): An improved ontological representation of dendritic cells as a paradigm for all cell types [Eine verbesserte ontologische Darstellung dendritischer Zellen als Paradigma für alle Zelltypen] (Englisch), in: BMC Bioinformatics. 10 (70), PMID, PMC, DOI. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  2. REFbook Young, Barbara / John W. Heath (2000): Wheater's Functional Histology. [Wheaters Histologie der Funktionen] (Englisch). Ausgabe: 4. Churchill Livingstone. ISBN 0-443-05612-9.
  3. a b REFjournal Hussain, L.A. / T. Lehner (Juli 1995): Comparative investigation of Langerhans' cells and potential receptors for HIV in oral, genitourinary and rectal epithelia [Vergleichende Untersuchung von Langerhans-Zellen und potenziellen Rezeptoren für HIV in oralen, urogenitalen und rektalen Epithelien] (Englisch), in: Immunology. 85 (3): 475-484, PMID, PMC. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  4. REFjournal Langerhans, Paul (1868): Ueber die Nerven der menschlichen Haut, in: Archiv für Pathologische Anatomie und Physiologie und für Klinische Medicin. 44 (2-3): 325-337, DOI. Abgerufen am 20. Oktober 2010.
  5. REFweb McKusick, Victor A (20. April 2000). Langerhans cell histiocytosis [Langerhans-Zell-Histiozytose] (Englisch), OMIM. Abgerufen 20. Oktober 2019.
  6. REFjournal Ginhoux, Florent / Frank Tacke / Veronique Angeli / Milena Bogunovic / Martine Loubeau / Xu-Ming Dai / E. Richard Stanley / Gwendalyn J. Randolph / Miriam Merad (26. Januar 2016): Langerhans cells arise from monocytes in vivo [Langerhans-Zellen entstehen in vivo aus Monozyten] (Englisch), in: Nature Immunology. 7 (3): 265-273, PMID, DOI. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  7. REFjournal Valladeau, Jenny / Sem Saeland (Oktober 2003): Langerin/CD207 Sheds Light on Formation of Birbeck Granules and Their Possible Function in Langerhans Cells [Langerin/CD207 gibt Aufschluss über die Bildung von Birbeck-Granulaten und ihre mögliche Funktion in Langerhans-Zellen] (Englisch), in: Immunologic Research. 28 (2): 93-107, PMID, DOI. Abgerufen am 20. Oktober 2010.
  8. REFjournal Poulin, Lionel Franz / Sandrine Henri / Béatrice de Bovis / Elisabeth Devilard / Adrien Kissenpfennig / Bernard Malissen (24. Dezember 2007): The dermis contains langerin+ dendritic cells that develop and function independently of epidermal Langerhans cells [Die Dermis enthält Langerin+-dendritische Zellen, die sich unabhängig von epidermalen Langerhans-Zellen entwickeln und funktionieren] (Englisch), in: Journal of Experimental Medicine. 204 (13): 3119-3131, PMID, PMC, DOI. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  9. REFjournal Kawamura, Tatsuyoshi / Stephen E. Kurtz / Andrew Blauvelt / Shinji Shimada (Dezember 2005): The role of Langerhans cells in the sexual transmission of HIV [Die Rolle der Langerhans-Zellen bei der sexuellen Übertragung von HIV] (Englisch), in: Journal of Dermatological Science. 40 (3): 147-155, PMID, DOI.
  10. REFjournal Dezutter-Dambuyant, C. / A.S. Charbonnier / D. Schmitt (Dezember 1995): Cellules dendritiques épithéliales et infection par HIV-1 in vivo et in vitro [Epitheldendritische Zellen und HIV-1-Infektion in vivo und in vitro] (Französisch), in: Pathologie Biologie. 43 (10): 882-888, PMID. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  11. REFjournal De Witte, Lot / Alexey Nabatov / Marjorie Pion / Donna Fluitsma / Marein A.W.P. De Jong / Tanja De Gruijl / Vincent Piguet / Yvette Van Kooyk / Teunis B.H. Geijtenbeek (4. März 2007): Langerin is a natural barrier to HIV-1 transmission by Langerhans cells [Langerin ist eine natürliche Barriere für die Übertragung von HIV-1 durch Langerhans-Zellen] (Englisch), in: Nature Medicine. 13 (3): 367-371, PMID, DOI. Abgerufen am 19. Oktober 2019.
  12. REFnews Mundell, E. J. (5. März 2007)."Scientists Discover 'Natural Barrier' to HIV" [Forscher entdecken 'natürliche Barriere' gegen HIV] (Englisch), HealthDay, MSN. Abgerufen 27. Juni 2012.