Dentritische Zellen sind die Immunsystem-Vorposten in der Epidermis.
Über ein Jahrhundert lang waren die Langerhans-Zellen unserer Haut total genervt, seit der Entdeckung durch den Berliner Medizinstudenten Paul Langerhans im Jahre 1868 wurden die Immunzellen unseres kutanen Immunsystems für dendritische Nervenzellen gehalten. Erst 1985 hatte die ganze Nerverei ein Ende, erst über ein Jahrhundert nach der Entdeckung konnte man die Herkunft der Langerhans-Zellen zweifellos nachweisen: Langerhans-Zellen kommen aus dem Knochenmark und gehören zu den dendritischen Zellen des Immunsystems unserer Haut. Als Antigen-präsentierende Zellen präsentieren sie bei Hautentzündungen artfremde Antigene und Allergene.
Langerhans-Zellen lungern in der Epidermis herum
Langerhans-Zellen haben zwar keinen langen Hals, von ihrem Zellkörper gehen aber außergewöhnlich lange und verzweigte Zellfortsätze aus, sie gehören zur Familie der dendritischen Zellen der Haut. Die dendritischen Zellen der Haut werden wie die Dentriten der Nervenzellen nach dem griechischen Wort dendros für Baum benannt, Dentriten bilden die typische baumartige Verzweigungsstruktur der Neuronen im Gehirn. Deshalb verwechselte nicht nur Paul Langerhans die Langerhans-Zellen der Haut als Immunzellen mit Nervenzellen. Langerhans-Zellen kommen mit einer Dichte von etwa 700 Zellen pro Quadratmeter relativ gleichmäßig in der Epidermis vor, mit ihren langhalsigen Zytoplasmafortsätzen bilden Langerhans-Zellen ein dichtes dreidimensionales Netzwerk um die hornbildenden Hautzellen der Epidermis – den Keratinozyten. Während Keratinozyten etwa 90 Prozent der Gesamtzellzahl in der Epidermis ausmachen, schätzt man die Anzahl der Langerhans-Zellen auf circa 2 bis 5 Prozent.
Auf der Oberfläche von Langerhans-Zellen lungern Toll-like-Rezeptoren herum
Langerhans-Zellen besitzen als einzige dentritische Zellen der Haut so genannte Birbeck-Granula, in den Zellorganellen mit der Form eines Tennisschlägers kann das Protein Langerin (CD 207) nachgewiesen werden. Als Antigen-präsentierende Zellen suchen Langerhans-Zellen die Epidermis nach artfremden Molekülen ab, nach Antigenen. Antigene können zum Beispiel mit den Toll-like-Rezeptoren (TLR) des angeborenen Immunsystems erkannt werden. Von den zwölf bekannten TLRs lungern auf der Oberfläche der Langerhans-Zellen die TLRs 1, 2, 3, 5, 6 & 10 herum. Mit TLR-2 und TLR-3 erkennen Hautzellen zum Beispiel Zelloberflächen-Moleküle pathogener Keime wie gram-positiver Bakterien und die Erbsubstanz doppelsträngiger RNA-Viren. Werden die Toll-like-Rezeptoren TLR-2 und TLR-3 der Langerhans-Zellen aktiviert, werden wie toll chemotaktische Signalmoleküle produziert: Zum Beispiel die Interleukine (IL) IL-6, IL-8 und der Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α). Damit werden bei einer primären Immunantwort zum Beispiel die Fresszellen in der Haut aufgescheucht. Wird es Langerhans-Zellen gar zu toll in der Epidermis, wandern sie einfach aus.
Langerhans-Zellen wandern in die Lymphknoten der Haut
Langerhans-Zellen können nicht nur primäre Immunantworten einleiten, sondern auch sekundäre Immunantworten. Wie die Dermalen Dentritischen Zellen (DDC) können Langerhans-Zellen die Epidermis verlassen und wandern über die hinführenden afferenten lymphatischen Gefäße der Haut in die Haut-Lymphknoten ein. Dort stehen sie mit den Lymphozyten der sekundären Immunantwort in Kontakt, dort können sie die so genannte adaptive Immunreaktionen auslösen. Dazu präsentieren sie den Lymphozyten die Antigene aus der Haut, so werden zum Beispiel aus unreifen und naiven T-Lymphozyten ausgereifte T-Lymphozyten für die Haut.