Клетки Лангерганса, или внутриэпидермальные макрофаги, впервые были описаны в 1868 году немецким гистологом известным всем Паулем Лангергансом. Для выделения клеток был использован метод золочения. Он считал их нервными элементами. В последующем клетки Лангерганса рассматривали как стареющие меланоциты. Лишь в последние годы убедительно показано, что эти клетки имеют костномозговое (моноцитарное) происхождение и являются разновидностью макрофагов. Работами G. F. Murphy и соавт. (1986) была показана трансформация дермальных активно фагоцитирующих макрофагов в эпидермальные клетки Лангерганса через промежуточные формы, которые совмещали в себе как свойства моноцитов-макрофагов, так и типичных клеток Лангерганса.

Наряду с фаголизосомами в их цитоплазме содержались гранулы Бирбека. Авторы связывают превращение типичных гистиоцитов дермы в клетки Лангерганса с особенностями эпидермального окружения, вызывающими эту трансформацию.

Клетки Лангерганса выявляются в эпидермисе всех млекопитающих, включая человека. Кроме эпидермиса, они встречаются в многослойных эпителиях эктодермального происхождения: полости рта, пищевода, роговицы и конъюнктивы глаза, влагалища и шейки матки. Эти клетки обнаружены также в лимфоузлах, селезенке, мозговом веществе тимуса. В многорядном реснитчатом эпителии воздухоносных путей эти клетки в норме отсутствуют, однако при метаплазии его в многослойный эпителий (например, у курильщиков) появляются там.

Подобная же ситуация наблюдается и при метаплазии переходного эпителия мочевого пузыря в многослойный плоский неороговевающий. В последнее время доказано наличие клеток Лангерганса в многорядном эпителии воздухоносных путей в условиях нормы.

Элективными методами выявления клеток Лангерганса являются методы с солями тяжелых металлов (хлориды золота и серебра), солями кобальта, ртути, никеля, хрома. Эти клетки содержат такие ферменты, как маннозидаза, АТФаза, гистохимическое исследование которых широко (особенно АТФазы) также используется для их визуализации. Наиболее точными являются методы иммуногистохимической идентификации клеток Лангерганса, связанные с выявлением специфических антигенов на поверхности клеток при помощи флуоресцирующих моноклональных антител. Такими антигенами у мышей являются la-антигены, а у человека — HLA-Dr и Т6.

Надежным способом идентификации внутриэпидермальных макрофагов является электронная микроскопия благодаря характерной их ультраструктуре.
Количество клеток Лангерганса в эпидермисе, по данным разных авторов, сильно колеблется от нескольких десятков (30—40) до 1500 на 1 мм2 площади поверхности кожи. Такие различия могут быть связаны с различными методами выявления, возрастом животных или человека, областью исследования и т. д. Известно, что в толстом эпидермисе ладоней и подошв человека количество клеток Лангерганса в 2 раза меньше их числа в коже туловища и конечностей. По данным Мяделыда О. Д. (1985); Полчаниновой В.В., Мядельца О. Д. (1996), содержание клеток Лангерганса в коже спины половозрелых крыс составляет 1220 клеток/мм2, а в коже спины и живота человека — соответственно 330 и 340 клеток/мм2. В зависимости от возраста число клеток Лангерганса сильно варьирует.

Так, у новорожденных животных они не выявлялись, а появлялись в эпидермисе впервые у 3-суточных крысят (10 кл/мм2). Затем в течение первого месяца жизни их число постепенно возрастало и достигало 1000—1100 кл/мм2, что было характерно и для половозрелых животных. У старых животных число клеток уменьшалось почти в 3 раза по сравнению с уровнем половозрелых крыс. Нами отмечено также снижение числа клеток Лангерганса и у пожилых людей. Имеются половые различия в числе клеток Лангерганса у человека и животных, причем в коже самцов их численность обычно меньше.

Количество клеток Лангерганса может существенно изменяться под действием различных факторов внешней среды и факторов, используемых в физиотерапии. Ультрафиолетовое облучение вызывает стойкое снижение численности этих клеток. Таким же эффектом обладает лазерное облучение. Работами Мядельца О. Д. показано существенное снижение содержания клеток Лангерганса при действии на организм общего глубокого охлаждения. При этом, наряду со снижением содержания клеток, существенно изменялась форма оставшихся в эпидермисе клеток: они теряли характерную отростчатость, уменьшались в размерах, активность АТФазы в клетках снижалась. Эти реактивные изменения зависели от возраста животных и продолжительности холодового воздействия.

У молодых животных депрессия была менее выраженной, чем у половозрелых крыс, и после холодового воздействия достаточно быстро наступала компенсация, а затем и суперкомпенсация. У половозрелых животных депрессия количества клеток была более выраженной и продолжительной в постгипотермическом периоде, наблюдалось лишь восстановление числа клеток без суперкомпенсации. Еще более резкие изменения отмечались под воздействием холода у старых крыс.

Как отмечалось, клетки Лангерганса являются внутриэпидермальными макрофагами. Однако они, наряду со сходством (наличие активности неспецифической эстеразы и кислой фосфатазы; наличие на плазмолемме рецепторов к Fc-фрагменту IgG и СЗ-компоненту комлемента; способность к активной миграции; способность к секреции интерлейкина-1; способность к фагоцитозу; экспрессия антигенов гистосовместимости класса II, таких как la-антигены у мышей и HLA-DR-антигены у человека; способность презентировать антиген и стимулировать лимфоциты), имеют и существенные отличия от типичных макрофагов. Эти отличия следующие. Клетки Лангерганса обладают меньшей фагоцитарной активностью и способностью прилипать к стеклянным поверхностям, чем типичные макрофаги. Они не могут поглощать целые клетки или их фрагменты, а фагоцитируют лишь растворимые и мелкозернистые вещества.

У них отсутствует активность типичных для макрофагов ферментов, таких как глюкуронидаза, пероксидаза, 5-нуклеотидаза, лизоцим, а-1-антитрипсин и а-1-антихимотрипсин.

Клетки Лангерганса несут на своей поверхности отличающийся от макрофагов антигенный набор. Они в 50 раз сильнее экспрессируют на своей поверхности HLA-DR-антиген, чем моноциты крови. В дополнение к классическим антигенам макрофагов они несут некоторые маркеры Т-лимфоцитов (Т6 и Т4). У них выявляется белок S-100, характерный для нервной ткани и обычно отсутствующий у макрофагов. Имеются и ультраструктурные отличия клеток Лангерганса от макрофагов: меньшее содержание лизосом, отсутствие фаголизосом и наличие гранул Бирбека.

Все эти различия до сих пор вызывают споры в отношении природы клеток Лангерганса. Однако все возрастающее количество фактов подтверждает моноцитарную природу клеток и заставляет противников этой точки зрения превращаться в ее адептов. Как отмечалось, выявлены промежуточные клетки, имеющие свойства и типичных макрофагов, и клеток Лангерганса. Было показано, что некоторые макрофаги также несут белок S-100, который, таким образом, не является абсолютным маркером нервной ткани.

В эпидермисе клетки Лангерганса располагаются в базальном слое или супрабазально. При выявлении АТФазным методом они окрашиваются в черный или коричневый цвет. Иногда можно видеть, что ядро клеток не окрашивается или окрашивается слабее, чем перикарионы и отростки. По данным Мядельца О.Д. (1985; 1993), Полчаниновой В. В., Мядельца О. Д. (1996), клетки Лангерганса эпидермиса крысы и человека имеют похожее строение.

Эти отростки могут уходить в дерму и заканчиваться там либо слепо, либо контактировать с гемокапиллярами. Эта связь отростков клеток Лангерганса с гемокапиллярным руслом может являться либо проявлением миграционного процесса, либо отражением какой-то эндокринной функции клеток.

Вопросы происхождения гранул клеток Лангерганса, их функций и содержимого до конца не разрешены. Ряд исследователей полагают, что они формируются в комплексе Гольджи и отражают процесс секреции. По другим предположениям гранулы формируются в результате пиноцитоза/ фагоцитоза. Авторы этой гипотезы рассматривают гранулы Бирбека как транспортные органеллы, несущие антигены к месту внутриклеточной переработки или разрушения.

- Читать далее "Функции клеток Лангерганса. Секреторная функция клеток Лангерганса."