CELLULE DI LANGERHANS: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA, FUNZIONI - BIOLOGIA - 2025

Le cellule di Langerhans sono un gruppo di cellule del sistema immunitario dei mammiferi con un'ampia presentazione dell'antigene. Si trovano principalmente nei tessuti esposti all'ambiente esterno, come la pelle. Tuttavia, possono anche essere trovati nel timo o nelle tonsille, tra gli altri luoghi.

Queste cellule fanno parte delle cosiddette cellule dendritiche. Furono scoperti nel 1868 dall'allora studente di medicina tedesco, Paul Langerhans, da cui il loro nome. Sono state le prime cellule dendritiche descritte.

Granuli o corpi di Birbeck. Strutture caratteristiche delle cellule di Langerhans. Tratto e modificato da: Josef Neumüller, Sylvia Emanuela Neumüller-Guber, Johannes Huber, Adolf Ellinger e Thomas Wagner.

Differiscono da altre cellule simili per la presenza di organelli o corpi di Birbeck. La funzione principale delle cellule di Langerhans è quella di assorbire ed elaborare gli agenti esterni, avviando e regolando la risposta immunitaria.

Le cellule di Langerhans (di seguito CL) sono una delle varietà di cellule dendritiche conosciute, sebbene alcuni autori le classifichino tutte come uguali. D'altra parte, i CL non dovrebbero essere confusi con gli isolotti di Langerhans o con le cellule giganti di Langhans.

Storia

Le cellule di Langerhans furono scoperte dal medico e anatomista tedesco Paul Langerhans, quando era solo uno studente di medicina, nel 1868. Langerhans inizialmente fece notare che si trattava di un tipo di cellula nervosa o di un recettore nervoso, a causa della loro stretta somiglianza con dendriti.

Sono state considerate cellule del sistema immunitario dal 1969, grazie alle ricerche dell'eminente dermatologo venezuelano, la dott.ssa Imelda Campo-Aasen, che durante il suo soggiorno in Inghilterra ha determinato che i CL erano macrofagi epidermici.

Le cellule di Langerhans sono state incluse nel gruppo delle cellule dendritiche nel 1973, grazie agli studi dei ricercatori Ralph Steinman e Zanvil Cohn, che hanno coniato il termine, per designare alcune cellule macrofagi che svolgono un ruolo nella risposta immunitaria adattativa.

caratteristiche

Sono cellule che presentano l'antigene. Sono principalmente caratterizzati dall'avere organelli citoplasmatici, chiamati corpi di Birbeck. Si trovano in tutti gli strati epidermici (pelle) e sono più prominenti nello strato spinoso, cioè tra lo strato granulare e quello basale dell'epidermide.

Si trovano anche in tessuti come i linfonodi, nel rivestimento della cavità orale, nelle tonsille, nel timo, nella vagina e nel prepuzio. Queste cellule hanno la particolarità di estendere i loro processi membranosi tra le cellule epiteliali, senza alterare il funzionamento ottimale della barriera epiteliale.

Sezione longitudinale del rivestimento interno della vagina. Tratto e modificato da: Jpogi su Wikipedia in inglese.

Appaiono nel corpo dalla settimana 14 dello sviluppo embrionale. Una volta che compaiono, occupano l'epidermide e il resto dei suddetti tessuti. All'interno di questi tessuti si replicano e completano il loro ciclo in circa 16 giorni.

I CL rappresentano, in un essere umano sano, circa il 4% delle cellule totali dell'epidermide. La loro distribuzione e densità variano da un sito anatomico all'altro. Si stima che nell'epidermide ci possano essere più di 400-1000 cellule di Langerhans per millimetro quadrato.

Morfologia

Quando si eseguono analisi di colorazione delle cellule di Langerhans e vengono osservate utilizzando un microscopio elettronico, si può vedere che sono separate dai cheratociti (cellule predominanti dell'epidermide) da una fessura.

Puoi anche vedere i caratteristici corpi Birbeck, che hanno la forma di un bastone, una racchetta da tennis o un blister emisferico ad un'estremità di una struttura dritta e piatta.

C'è un gruppo di cellule identiche alle cellule di Langerhans, ma non hanno i caratteristici corpi di Birbeck. Queste sono chiamate "cellule indeterminate". Gli scienziati ritengono che una proteina chiamata lectina, insieme ad altri fattori, sia responsabile della formazione di questi granuli o corpi.

Le cellule di Langerhans sono simili ad altri macrofagi. Tuttavia, mostrano una morfologia varia a seconda che siano immaturi, maturi e anche se abbiano catturato un antigene.

Cellule di Langerhans immature

Durante la loro fase immatura mostrano una morfologia stellata, con molte vescicole. Misurano circa 10 micron.

Cellule di Langerhans mature

Nella fase matura, le cellule di Langerhans possono avere una varietà di processi membranosi (nella membrana plasmatica). Questi possono avere forme dendritiche, velo o avere pseudopodi.

Un esempio di questi processi membranosi è la forma del velo. Questo si forma dopo che la cellula cattura un antigene durante un'infezione. Da quel momento in poi, la morfologia dendritica si trasforma in proiezioni a velo della membrana plasmatica.

Caratteristiche

I CL svolgono la funzione nel corpo di catturare ed elaborare gli antigeni. Queste cellule possono spostarsi dalla pelle al tessuto linfoide e quando vi arrivano iniziano a interagire con i linfociti (cellule T), per avviare la risposta immunitaria adattativa.

Istologia

L'istologia è una branca della biologia che è responsabile dello studio della composizione, crescita, struttura e caratteristiche dei tessuti di tutti gli organismi viventi. Nel caso delle cellule di Langerhans, si farà riferimento al tessuto epiteliale animale, in particolare quello umano.

Epidermide

Le cellule di Langerhans si trovano nell'epidermide. In questo sottile strato della pelle, queste cellule rappresentano una piccola porzione di cellule predominanti come i cheratociti. Condividono anche l'epitelio con altri due tipi di cellule chiamate melanociti e cellule di Merkel.

derma

Il derma è un altro strato della pelle in cui sono presenti anche le cellule di Langerhans. A differenza di quanto accade nell'epidermide, qui le CL sono accompagnate da un diverso gruppo di cellule, chiamate mastociti, istociti, fibrociti e dendrociti dermici.

Malattie

Malattie trasmesse sessualmente

Anche se le cellule di Langerhans hanno la funzione di catturare ed elaborare antigeni, c'è un grande dibattito sulla sua efficacia come barriera contro le malattie a trasmissione sessuale, causate da virus come l'HIV (virus dell'immunodeficienza acquisita) o l'HPV (virus dell'immunodeficienza papilloma umano).

Alcuni ricercatori suggeriscono che queste cellule possono diventare serbatoi e persino vettori per la diffusione di queste malattie; ma, d'altra parte, altri hanno valutato l'efficienza della proteina Langerin, presente nei CL e in altri macrofagi, indicandola come una barriera naturale di successo contro malattie come l'HIV-1.

Istiocitosi a cellule di Langerhans

È noto come un tipo molto raro di cancro attribuito alla proliferazione di cellule di Langerhans anormali. Queste cellule provengono dal midollo osseo e possono viaggiare dalla pelle al nodo o linfonodo.

I sintomi si manifestano come lesioni ossee a malattie che colpiscono altri organi, anche il corpo in generale.

La diagnosi della malattia viene effettuata attraverso una biopsia tissutale. In questo dovrebbero comparire CL con caratteristiche molto diverse da quelle usuali, come, ad esempio, citoplasma granulare con colorazione rosa e margine cellulare diverso dal normale.

Come trattamento per questa malattia, è stato proposto di applicare radiazioni di circa 5-10 Gray (Gy) nei bambini e 24-30 Gy negli adulti. Nelle patologie sistemiche, la chemioterapia e gli steroidi crema sono generalmente utilizzati sulle lesioni cutanee. La malattia ha un alto tasso di sopravvivenza, con una mortalità del 10%.

Micrografia ad alta potenza dell'istiocitosi a cellule di Langerhans. Tratto e modificato da: Nephron

Altre patologie

L'esposizione dell'epidermide all'ambiente esterno e la grande varietà di fattori che possono influenzare la corretta omeostasi, possono innescare una bassa efficienza delle funzioni delle cellule di Langerhans.

Questa bassa efficienza potrebbe consentire l'ingresso di parassiti, funghi, batteri, sostanze allergeniche, tra gli altri, nel corpo, attraverso l'epitelio, in grado di provocare danni all'individuo.

Usi in medicina

La medicina di oggi sembra non conoscere confini, ogni giorno si scoprono nuove cure per malattie, da sostanze bioattive, cellule e organismi che non avresti mai immaginato potessero essere così importanti nel campo della medicina.

Le cellule di Langerhans sono state utilizzate sperimentalmente come modulatori della risposta immunitaria, per generare la risposta, potenziarla o prevenirla.

Trattamento dei melanomi

È noto da un gran numero di studi condotti con successo sia su animali che su esseri umani, nel trattamento dei melanomi (cancro della pelle). In questi test, le cellule di Langerhans sono state ottenute dagli stessi pazienti e sono state stimolate in condizioni controllate.

Una volta che i CL sono stati opportunamente stimolati, vengono reimpiantati nel paziente, al fine di generare una risposta immunitaria antitumorale. I risultati di questi test, secondo alcuni autori, sono abbastanza incoraggianti.

Trattamenti contro

Leishmania sp., È un genere di protozoo che causa la malattia della pelle, nota come leishmaniosi. Questa malattia si manifesta come ulcerazioni cutanee che guariscono spontaneamente. Le manifestazioni critiche o fatali della malattia mostrano non solo ulcerazioni, ma infiammazione del fegato e della milza.

Un gruppo di ricercatori ha scoperto che le sequenze di DNA e / o RNA possono essere inserite per modificare le cellule di Langerhans, al fine di codificare ed esprimere antigeni di interesse e produrre sostanze che migliorano la risposta immunitaria necessaria per combattere malattie come la leishmaniosi.

Altri trattamenti

Attualmente ci sono prove per sviluppare e modificare le cellule di Langerhans e anche altre cellule dendritiche, al fine di creare e migliorare le risposte immunitarie, non solo per i melanomi e la leishmaniosi, ma anche per le allergie cutanee e persino per le malattie autoimmuni.

D'altra parte, vale la pena ricordare che è stato scoperto che la presenza di alcuni elementi e composti chimici, presenti nelle sorgenti termali e nelle acque sulfuree, note anche come acque medicinali, migliora la risposta immunitaria dei CL. Per questo motivo, a volte vengono utilizzati nel trattamento della psoriasi e della dermatite atopica.

Riferimenti

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