Células de Langerhans: características, morfología, funciones
Las células de Langerhans son un grupo de células del sistema inmunológico de los mamíferos con una amplia presentación de antígenos. Se encuentran principalmente en tejidos que están expuestos al ambiente externo, como la piel. Sin embargo también pueden ser halladas en el timo o las amigdalas, entre otros lugares.
Estas células forman parte de las llamadas células dendríticas. Fueron descubiertas en 1868 por el entonces estudiante de medicina alemán, Paul Langerhans, de donde proviene su nombre. Fueron las primeras células dendríticas descritas.
Se diferencian de otras células semejantes por la presencia de orgánulos o cuerpos de Birbeck. La función principal de las células de Langerhans es la de absorber y procesar agentes externos, dando inicio y regulación a la respuesta inmune.
Las células de Langerhans (a partir de ahora, CLs) son una de las variedades de células dendríticas conocidas, aunque algunos autores las clasifican a todas como iguales. Por otra parte las CLs no deben ser confundidas con los islotes de Langerhans ni con las células gigantes de Langhans.
Índice del artículo
- 1 Historia
- 2 Características
- 3 Morfología
- 4 Funciones
- 5 Histología
- 6 Enfermedades
- 7 Usos en medicina
- 8 Referencias
Las células de Langerhans fueron descubiertas por el médico y anatomista alemán Paul Langerhans, cuando apenas era un estudiante de medicina, en 1868. Langerhans en un principio señaló que estas eran un tipo de células nerviosas o un receptor nervioso, debido a su gran parecido a las dendritas.
Fueron consideradas células del sistema inmunológico a partir de 1969, gracias a las investigaciones de la eminente dermatóloga venezolana, la Dra. Imelda Campo-Aasen, quien durante su estancia en Inglaterra determinó que las CLs eran macrófagos epidérmicos.
Las células de Langerhans fueron incluidas dentro del grupo de las células dendríticas en 1973, gracias a los estudios de los investigadores Ralph Steinman y Zanvil Cohn, quienes acuñaron el término, para señalar a algunas células macrófagas que juegan un papel en la respuesta inmune adaptativa.
Son células presentadoras de antígenos. Se caracterizan principalmente por tener orgánulos citoplasmáticos, llamados cuerpos de Birbeck. Se localizan en todas las capas epidérmicas (piel), y son más prominentes en el estrato espinoso, es decir, entre el estrato granuloso y basal de la epidermis.
También se encuentran en tejidos como ganglios linfáticos, en la membrana que recubre la cavidad bucal, amígdalas, el timo, la vagina y el prepucio. Estas células tienen la particularidad de extender sus procesos membranosos entre las células epiteliales, sin alterar el óptimo funcionamiento de la barrera epitelial.
Aparecen en el organismo a partir de la semana 14 del desarrollo embrionario. Una vez que aparecen, ocupan la epidermis y el resto de los tejidos antes mencionados. Dentro de dichos tejidos se replican y alcanzan a cumplir su ciclo en un tiempo aproximado de 16 días.
Las CLs representan, en un humano sano, aproximadamente el 4% del total de las células de la epidermis. Su distribución y densidades varían de un sitio anatómico a otro. Se estima que en la epidermis pueden llegar a existir desde más de 400 hasta 1000 células de Langerhans por milímetro cuadrado.
Cuando se realizan ensayos de tinción de células de Langerhans, y son observadas empleando un microscopio electrónico, se puede observar que estas están separadas de los queratocitos (células predominantes de la epidermis) por una hendidura.
También se pueden observar los característicos cuerpos de Birbeck, que tienen forma de bastón, raqueta de tenis o de ampolla hemisférica en un extremo de una estructura recta y plana.
Existe un grupo de células que son idénticas a las células de Langerhans, pero que no presentan los característicos cuerpos de Birbeck. A estas se les llama “células indeterminadas”. Los científicos consideran que una proteína llamada lectina, junto a otros factores, son los responsables de la formación de dichos gránulos o cuerpos.
Las células de Langerhans son similares a otros macrófagos. Sin embrago, exhiben una variada morfología dependiendo de si son inmaduras, maduras e incluso de si han capturado a un antígeno.
Durante su estado inmaduro estas muestran una morfología estrellada, con muchas vesículas. Llegan a medir unas 10 micras.
En la etapa madura las células de Langerhans pueden llegar a tener una variedad de procesos membranosos (en la membrana plasmática). Estas pueden tener formas de dendritas, de velo o poseer pseudópodos.
Un ejemplo de estos procesos membranosos es la forma de velo. Esta se forma luego de que la célula captura un antígeno durante una infección. A partir de ese momento la morfología dendrítica cambia a proyecciones de la membrana plasmática parecidas a un velo.
Las CLs cumplen la función en el organismo de capturar y procesar antígenos. Estas células pueden llegar a trasladarse desde la piel hasta el tejido linfoide, y cuando llegan allí comienzan a interactuar con los linfocitos (células T), para iniciar la respuesta inmune adaptativa.
La histología es una rama de biología que se encarga de estudiar la composición, crecimiento, estructura y características de los tejidos de todos los organismos vivos. En el caso de las células Langerhans se hará referencia a tejido epitelial animal, en especial al de los seres humanos.
Las células de Langerhans están en la epidermis. En esta fina capa de la piel, estas células representan una pequeña porción respecto a células predominantes como los queratocitos. También comparten el epitelio con otras dos tipos de células llamadas melanocitos y células de Merkel.
La dermis es otra capa de la piel en la que también están presentes las células de Langerhans. A diferencia de lo que ocurre en la epidermis, aquí las CLs están acompañadas por otro grupo diferente de células, llamadas mastocitos, histocitos, fibrocitos y dendrocitos dérmicos.
Aun cuando las células de Langerhans tienen la función de capturar y procesar antígenos, existe un gran debate al respecto de su efectividad como barrera contra enfermedades de transmisión sexual, causadas por virus como el VIH (Virus de inmunodeficiencia adquirida) o el VPH (virus de papiloma humano).
Algunos investigadores sugieren que estas células pueden llegar a ser reservorios y hasta vectores de diseminación de dichas enfermedades; pero, por otra parte, otros han evaluado la eficiencia de la proteína Langerin, presentes en CLs y otros macrófagos, señalandola como una barrera natural exitosa en contra de enfermedades como el VIH-1.
Es conocido como un muy raro tipo de cáncer que se atribuye a la proliferación de células de Langerhans anormales. Estas células provienen de la medula ósea y pueden llegar a desplazarse desde la piel, hasta el nodo o ganglio linfático.
Los síntomas se manifiestan como lesiones óseas hasta enfermedades que afectan a otros órganos, incluso al organismo en general.
El diagnostico de la enfermedad se realiza mediante una biopsia de tejido. En esta deberán aparecer CLs con características muy diferentes a las habituales, como por ejemplo, citoplasma granular con coloración rosada y margen celular diferente al normal.
Como tratamiento para esta enfermedad se ha propuesto aplicar radiación de unos 5 a 10 Gray (Gy) en niños y de 24 a 30 Gy en adultos. En patologías sistémicas, por lo general se emplea quimioterapia y esteroides en crema sobre las lesiones cutáneas. La enfermedad tiene un alto índice de supervivencia, con un 10% de mortalidad.
La exposición de la epidermis al ambiente externo y la gran variedad de factores que pueden afectar a la correcta homeostasis, pueden desencadenar en una baja eficiencia de las funciones de las células de Langerhans.
Esta baja eficiencia podría permitir la entrada al organismo, por vía epitelial, de parásitos, hongos, bacterias, sustancias alérgenas entre otras, capaces de causar daños al individuo.
La medicina actual no parece conocer fronteras, cada día se descubren nuevos tratamientos para enfermedades, a partir de bioactivos, células y organismos de los que nunca se imaginó que podrían ser tan importantes en el campo de la medicina.
Las células de Langerhans han sido empleadas de forma experimental, como moduladoras de la respuesta inmunitaria, bien sea para generar la respuesta, potenciarla o evitarla.
Se conoce de un gran número de ensayos exitosos tanto en animales como en seres humanos, en el tratamiento de melanomas (cáncer de piel). En estas pruebas, se han obtenido células de Langerhans de los mismos pacientes y han sido estimuladas bajo condiciones controladas.
Una vez que las CLs han sido estimuladas apropiadamente, son reimplantadas en el paciente, con la finalidad de generar una respuesta inmune antitumoral. Los resultados de estas pruebas, según algunos autores, son bastantes alentadores.
Leishmania sp., es un género de protozoario que causa la enfermedad cutánea, conocida como leishmaniasis. Esta enfermedad se manifiesta como ulceraciones cutáneas que cicatrizan de forma espontánea. Las manifestaciones críticas o fatales de la enfermedad muestran no solo las ulceraciones, sino inflamación del hígado y el bazo.
Un grupo de investigadores descubrió que se pueden insertar secuencias de ADN y/o ARN para modificar células Langerhans, con la finalidad de codificar y expresar antígenos de interés y producir sustancias que potencien la respuesta inmunitaria necesaria para luchar contra enfermedades como la leishmaniasis.
Actualmente existen ensayos para desarrollar y modificar células de Langerhans e incluso otras células dendríticas, con la finalidad de crear y potenciar las respuestas inmunes, no solo para melanomas y leishmaniasis, sino también para alergias cutáneas e incluso enfermedades autoinmunes.
Por otra parte, vale la pena mencionar que se ha descubierto que la presencia de ciertos elementos químicos y compuestos, hallados en aguas termales y aguas de azufre, también conocidas aguas medicinales, mejora la respuesta inmune de las CLs. Debido a ello, a veces son utilizadas en el tratamiento de la psoriasis y la dermatitis atópica.
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