Las clulas de Langerhans de la epidermis tienen como funcin la vigilancia inmunolgica cutnea e inician la respuesta inmunolgica frente a los antgenos para ello han de migrar desde la epidermis donde residen, atravesar la membrana basal, la dermis y alcanzar los vasos linfticos aferentes para llegar a los ganglios linfticos. En el trabajo de Stoitzner se demuestra mediante estudios de microscopia electronica sobre cultivos este proceso. En los cultivos epidermicos a las 48 horas se observa la presencia de numerosas clulas de Langerhans que migran entre los queratinocitos extendiendo sus procesos citoplsmicos, posteriormente atraviesas la lamina densa y migran en la dermis a traves de las fibras de colgena para alcanzar los linfticos drmicos(Stoitzner P, Pfaller K, Stssel H, Romani N. A close-up view of migrating langerhans cells in the skin. J Invest Dermatol 2002, 118:117-25)

Visualizacin de las clulas de langerhans intraepidermicas en situacin normal

Cuando las clulas de langerhans captan un antgeno sufren diversos cambios morfolgicos y migran desde la epidermis hacia los ganglios linfticos donde presentan los antgenos a los linfocitos T

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117. Figura 1a.Las clulas de Langerhans migran de un cultivo epidrmico. Tras 48 horas numerosas clulas de Langerhans (sealadas con flechas) se arrastraron al exterior de las clulas epidrmicas.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Figura 1b y 1d.La separacin entre los queratinocitos permite a las clulas de Langerhans abandonar la epidermis

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Figura 1c la figura c muestra una clula de langerhans unida a un queratinocito por medio de las extensiones citoplsmicas

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Figura 1d. La separacin entre los queratinocitos permite a las clulas de Langerhans abandonar la epidermis.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Figura 2.Transito de las clulas de Langerhans a traves de la membrana basal. Diferentes secciones del cutivo de 48 horas sugieren una secuencia de fenmenos. En la imagen "a" se observa una clula de Langerhans identificada por un granulo de Birbeck (detalle), localizada cerca de la membrana basal intacta (punteado). En la imagen b un pseudopodo de la clula de Langerhans penetra la membrana basal

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Esta imagen ampliada en la imagen "d" muestra la ausencia de lmina densa solo en el punto de contacto de la clula de Lnagerhans y la membrana basal.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.En la imagen cla clula de Langerhans aun a progresado ms. Un largo pseudopodium (asterisco) ha abierto el camino a traves de la unin dermo-epidermica.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Imagen 3. Migracin de las clulas dendrticas a travs de la red de colgeno de la dermis, tras pasar a travs de la membrana basal y antes de entrar en los vasos linfticos. En el microscopio electrnico de barrido (imagen a) se puede observar la migracin de las clulas dendrticas a travs de la red de colgeno drmico.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.La imagen 3b muestra dos clulas dendrticas adyacentes a fibroblastos a travs de la dermis.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Las imgenes 3c y 3d muestras las clulas dendrticas unidas a las fibras de colgeno con sus vellosidades y seudpodos.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Las imgenes 3c y 3d muestras las clulas dendrticas unidas a las fibras de colgeno con sus vellosidades y seudpodos.

Stoitzner Py col. JID 2002, 118:117.Figura 4. Las clulas dendrticas entran en los linfticos drmicos. Las imagenes a y b son secciones ultrafinas consecutivas la la misma clula dendrtica migrando. El cuerpo celular ya esta prcticamente dentro de la luz del vaso linftico, un proceso citoplsmico esta aun extendiendose dentro del tejido conectivo drmico. Las flechas sealan la cercana aposicin de las clulas dencrticas y de la superficie de las clulas endoteliales.

La piel realiza las funciones siguientes: Proteccin: una barrera anatmica de patgeno y del dao entre el ambiente interno y externo en defensa corporal; Clulas de Langerhans en la piel es parte de sistema inmune adaptante Sensacin: contiene una variedad de conclusiones de nervio a los cuales reaccione calor y fro, tacto, presin, vibracin, y lesin del tejido fino; vea sistema somatosensory y haptics. Regulacin del calor: la piel contiene una fuente de la sangre lejos mayor que sus requisitos que permita el control exacto de la prdida de energa por la radiacin, la conveccin y la conduccin. Los vasos sanguneos dilatados aumentan prdida de la perfusin y de calor mientras que los recipientes estrechos reducen grandemente flujo cutneo de la sangre y conservan calor. Msculos del pili del montador sea significativo en animales. Control de la evaporacin: la piel proporciona una barrera relativamente seca e impermeable a la prdida flida. La prdida de esta funcin contribuye a la prdida flida masiva adentro quemaduras. Esttica y comunicacin: otros ven nuestra piel y pueden determinar nuestro humor, estado fsico y atraccin. Almacenaje y sntesis: los actos como almacenaje se centran para los lpidos y el agua, as como los medios de la sntesis de vitamina D por la accin de UV en ciertas partes de la piel. Excrecin: sudor contiene urea, no obstante su concentracin es a/130o el de orina, por lo tanto excrecin sudando est a lo ms una funcin secundaria a la regulacin de temperatura. Absorcin: El bixido del oxgeno, del nitrgeno y de carbono puede difundir en la epidermis en cantidades pequeas, algunos animales usando su piel para su planta del pie rgano de la respiracin. Adems, la medicina se puede administrar a travs de la piel, por los ungentos o por medio del pegamento remiendo, por ejemplo remiendo de la nicotina o iontophoresis. La piel es un sitio importante del transporte en muchos otros organismos. Resistencia de agua: La piel acta pues los alimentos tan esenciales hidrfugos de una barrera no se lavan fuera del cuerpo

CLULAS DE LANGERHANS Y CLULAS DE GRANSTEIN Son creadoras de antgenos en toda la epidermis. Las primeras presentan los antgenos a los linfocitos colaboradores de Hesper, y las segundas los presentan a linfocitos T supresores.

Estructura histolgica de la piel. Este rgano est formado por la epidermis (epitelio estratificado plano cornificado), y por la dermis que es de tejido conjuntivo, estructuras que describiremos a continuacin: Epidermis. Este epitelio estratificado presenta 4 tipos de clulas [7]. Queratinocitos: clulas principales que se aplanan y se convierten en queratina. Melanocitos: clulas de citoplasma globuloso de que parten prolongaciones las que dirigen hacia la epidermis, sintetizndose all la melanina, sustancia protectora de la piel contra los rayos ultravioletas. Clulas de Langerhans: forman parte del sistema inmunolgico, presentan ramificaciones citoplasmticas, comportndose como macrfagos con receptores para la inmunoglobulina y para el complemento, por tanto es presentadora de antgeno. Clulas de Merkel: est en mayor proporcin en zonas de pieles gruesas, se caracteriza por la presencia de grnulos citoplasmticos electrodenso, en la base de ella se observan terminaciones nerviosas algunas en forma de disco; estas terminaciones no tienen vesculas sinpticas ya que son sensitiva, recibiendo impulsos de las clulas de Merkel, por tanto esta clula es considerada mecanoreceptora y algunos investigadores plantean que son tambin secretoras de hormonas.

Los tegumentos conforman la mayor rea tisular de los organismos vivos, vegetal o animal. En los vertebrados, los tegumentos son el sitio de residencia de los sistemas que permiten la comunicacin con el medio externo e interno. Los tegumentos junto a los rganos linfoides secundarios (ej. ganglios linfticos, Placas de Peyer intestinales, etc.) constituyen la red perifrica del sistema inmunolgico encargada de la funcin cardinal de inmunovigilancia. La integracin de esta red viene determinada por la participacin de un inmunocito localizado inicialmente en los epitelios de los tegumentos, la clula dendrtica.

Clulas de Langerhans CD1a+ en la epidermis de una lesin de leishmaniasis cutnea localizada.

La clula dendrtica tiene la capacidad de tomar antgenos (ej. agentes patgenos, haptenos, alergenos, etc.) en el epitelio, activarse, y migrar hacia los ganglios linfticos circunvecinos, donde en la paracorteza o zona de linfocitos T participan en la fase de inmunoestimulacin de la respuesta inmunitaria, la cual consiste en sensibilizar linfocitos T vrgenes transformndolos en linfocitos T memoria. Estos linfocitos T memoria adquieren, como producto de su interaccin con las clulas dendrticas epiteliales, la capacidad de expresar molculas de adhesin que le permiten migrar y anidarse en el sitio de la injuria inicial donde darn comienzo al desarrollo de una respuesta inflamatoria.

Clulas de Langerhans CD1a+ en el epitelio folicular de una piel normal.

La mayora de los antgenos que enfrentan al sistema inmunitario en condiciones normales penetran a travs de los tegumentos (piel, intestino, tracto respiratorio) por lo que no es sorprendente que se hayan desarrollado complejos y distintivos sistemas de defensa inmunolgica en estos tejidos. As, los elementos linfoides de las mucosas se agrupan bajo el trmino "tejido linfoide asociado a la mucosa" (MALT, mucosa-associated lymphoid tissue), el cual a su vez puede ser dividido en "tejido linfoide asociado al intestino" (GALT, gut-associated lymphoid tissue), "tejido linfoide asociado al bronquio" (BALT, brochus-associated lymphoid tissue), "tejido linfoide asociado a la nasofaringe" (NALT, nasopharynx-associated lymphoid tissue), y los tejidos linfoides asociados a glndulas mamarias y rganos genito-urinarios1. En piel, Streilen (1978)2 fue el primero en utilizar el trmino "tejido linfoide asociado a la piel", pero actualmente se utiliza el trmino "sistema inmunitario cutneo", constituido por inmunocitos (clulas de Langerhans epidrmicas, queratinocitos y linfocitos T), la unidad perivascular drmica (clulas endoteliales, pericitos vasculares, linfocitos T, y mastocitos), y citocinas3 .

En 1868 Paul Langerhans, un estudiante de medicina del Instituto de Patologa de Berlin, describe las clulas que llevan su nombre como clulas dendrticas suprabasales en la epidermis humana. Por muchos aos, se crey que las clulas Langerhans pertenecan al Sistema Nervioso Perifrico (SNP), debido a que se tean con cloruro de oro al igual que tejidos del sistema nervioso. No fue sino hasta 1965, cuando estas clulas son relacionadas morfolgicamente con los macrfagos, sugiriendo un origen mesenquimtico4. En 1966, Campo-Aasen y Pearse demuestran por procedimientos histoqumicos que las clulas de Langerhans expresan enzimas especficas de los macrfagos5. Dibujo de Paul Langerhans de las clulas homnimas publicado en el artculo original de 1868.

Las clulas de Langerhans intervienen en la respuestas inflamatorias de la piel, participando activamente en la fase de inmunoestimulacin de la respuesta inmunitaria mediante su interaccin con los linfocitos T, la cual ocurre en los rganos linfoides secundarios. Las clulas de Langerhans, durante el desarrollo de la respuesta inmunitaria, pueden generar tres tipos de seales: 1) Seal 1- factores asociados con captura, procesamiento y asociacin a molculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC-II); 2) Seal 2factores asociados con presentacin antignica ej. molculas de adhesin y coestimulacin; 3) Seal 3- factores asociados con la inmunidad local como son la migracin y el anidamiento, con su consecuente produccin de citocinas, quimiocinas, y receptores a componentes de la matriz extracelular6 Concepto de las 2 seales de la activacin linfocitaria

Captura y procesamiento del antigeno Al entrar un agente invasor cualquier sustancia antignica, las clulas de Langerhans, como todas las clulas presentadoras de antgeno profesionales, son capaces de tomar el antgeno del medio exterior por fagocitosis o endocitosis y degradarlo con enzimas proteolticas en los endosomas. Simultneamente a la captura del antgeno, aumenta la sntesis de MHC-II (cadena a y y una cadena invariable que le confiere estabilidad a la molcula). De alguna forma, esta molcula llega a los endosomas, donde la cadena invariable es clivada al igual que el antgeno. El Clulas de Langerhans Ia+ en pptido resultante (pptido CLIP), proveniente de la cadena epidermis mrida separada. invariable, es removido con la intervencin de la molcula HLA-DM que acidifica el medio permitiendo que se pueda unir el pptido antignico. Una vez formado el complejo pptido antignico/MHC-II, este es expresado en la superficie de la clula para presentar el antgeno a los linfocitos T en el contexto de MHC clase II7. Durante este proceso las CL sufren una serie de cambios moleculares y morfolgicos, al mismo tiempo que migran a los ganglios linfticos para presentar el antgeno a los linfocitos T vrgenes

La mayora de los estudios sobre la maduracin de las clulas de Langerhans durante su migracin hacia los ganglios linfticos, se han realizado en cultivo debido a la dificultad de seguir el recorrido de estas clulas in vivo. Las clulas de Langerhans cultivadas por ms de 72 horas, disminuyen su capacidad de fagocitar y procesar antgenos, pero adquieren una mayor capacidad para activar a linfocitos T. Estas observaciones sugieren que las clulas de Langerhans cultivadas o maduras son equivalentes a las clulas que en los ganglios linfticos participan presentando antgenos en la fase de inmunoestimulacin de la respuesta inmunitaria6. Este axioma ha permitido evaluar el proceso de migracin y maduracin de las clulas de Langerhans en cultivo.

Durante la maduracin en cultivo, las CL aumentan su tamao y la capacidad de estimular a las clulas T, mientras que su superficie sufre varios cambios. Aumenta la expresin de MHC clase II, B7, ICAM 1, LFA 3 y CD40. Otras molculas como ICAM3, CD11b, CD45 tambin aumentan, mientras disminuye la expresin del receptor Fcg R y CD326

Las clulas de Langerhans inmaduras (2-4 horas de cultivo) poseen una alta rata de biosntesis de MHC-II, mientras que las clulas maduras (1-3 das de cultivo) manifiestan una bajoregulacin de este proceso y el complejo MHC-pptido se hace mas estable en el tiempo, pudindose detectar a las 72 horas despus de la exposicin al antgeno. En el caso de antgenos de Leishmania major, este proceso solo ocurre cuando hay fagocitosis8. La Lnea de Clulas de Langerhans mridas disposicin de las molculas MHC clase II en inmadura las CL infectadas in vitro con Leishmania major, XS de Akira Takashima. es diferente a lo largo del tiempo una ves que transcurre la infeccin. A las 8h las molculas se encuentran en la vacuola parasitfora y en la periferia del ncleo, y a las 24 h solo se observan en la borde de la clula, sugiriendo que es entonces cuando la clula es capaz de presentar el antgeno.

La maduracin de las clulas de Langerhans es regulada por citocinas. Por ejemplo, el GM-CSF, producido por los queratinocitos activados, promueve la expresin de sus receptores en las clulas epidrmicas e induce a las clulas de Langerhans a madurar y migrar hacia los ganglios linfticos regionales. Esta funcin la induce GM-CSF conjuntamente con TNF a , producida tambin por las clulas epidrmicas. Se ha visto que TNF a puede afectar la maduracin disminuyendo la capacidad de procesar antgeno y la IL-1 aumentando la capacidad de presentar el mismo. La ltima acta de forma paracrina y autocrina induciendo la expresin de sus receptores

Respuesta inmunitaria cutnea frente a un antgeno: Captura de antgenos, migracin de clulas dendrticas al ganglio linftico, sensibilizacin de linfocitos T vrgenes , y establecimiento de la respuesta inflamatoria.

La cintica de la migracin in vivo de las clulas de Langerhans ha sido estudiada mediante la aplicacin epicutnea del hapteno fluorescente Rodamina B en ratones9. Estos estudios demostraron un descenso rpido (aproximadamente 50%) en la densidad de clulas dendrticas epidrmicas, en las primeras 16 horas despus de la sensibilizacin. La observacin coincidi con la aparicin de clulas dendrticas Rodamina B+ en el ganglio linftico adyacente. En el ganglio linftico, las primeras clulas portadoras del hapteno se observaron a las 6 horas y el mayor nmero entre 24-48 horas despus de la sensibilizacin, representando un 6% del total de clulas dendrticas ganglionares.

Los leucocitos utilizan 2-integrinas para interactuar entre s, y b 1-integrinas para interactuar con los componentes de la matriz extracelular10. Durante la travesa de la epidermis hacia los ganglios linfticos, las clulas de Langerhans interactan con laminina y colgeno IV en la membrana basal, con colgeno tipo I en la dermis superior, y con fibronectina en los linfticos aferentes. La adhesin de las clulas de Langerhans a fibronecina y laminina es mediada por los receptores a51 y a61 respectivamente. Staquet y cols., (1995) demostraron que la interaccin de las clulas de Langerhans con la matriz extracelular drmica (colgeno tipo I) slo se realiza despus del contacto con componentes de la membrana basal (laminina, colgeno tipo IV)11. De igual manera, un contacto inicial de las clulas de Langerhans con la matriz drmica reduce la capacidad de unin a la laminina de la membrana basal, interaccin que impide el regreso de las clulas a la epidermis. Recientemente, Weiss y cols. (1997) demostraron que las clulas de Langerhans durante su migracin expresan diferentes variantes genticas de la molcula CD44. Esta molcula tiene gran importancia en la migracin celular fisiolgica o patolgica al ganglio linftico12

Extravasacin y participacin en proceso inflamatorio de leucocitos positivos para el antgeno ctneo linfocitario (CLA).

Clula de Langerhans CD1a+ (roja) asociada a linfocitos T CD4+ (azul) en dermis.

Las clulas de Langerhans inducen una vigorosa proliferacin de linfocitos T sensibilizados o vrgenes. Respuesta que no observada cuando las clulas son cultivadas con anticuerpos anti-MHC-II, demostrando que es un proceso restringido a MHC-II. Sin embargo, recientemente se demostr que las clulas de Langerhans pueden expresar un pptido antignico asociado a MHC-I, capaz de inducir una respuesta antgeno-especfica de linfocitos T citotxicos CD8+13. Estos investigadores tambin demostraron que la transferencia adoptiva de clulas de Langerhans capaces de expresar a un antgeno tumoral en forma MHC-I restringida, protege frente al desarrollo de neoplasia en ratones