Peter Langerhans német kutató fedezte fel a bőrben a dendritikus sejteket 1868-ban, és jellegzetes alakjuk alapján nyúlványos, azaz dendritikus sejteknek nevezte el őket. Bár számuk a többi sejthez képest kevésnek tűnt, nyúlványaikkal együtt a bőr felső rétegében jelentős felszínt képviseltek. Kinézetük és az idegvégződések közelében való elhelyezkedésük alapján Langerhans idegrendszeri sejtekként írta le őket. Ralph Steinmann igazolta 1973-ban, hogy a felfedezőjéről Langerhans-sejtnek elnevezett sejttípus nem az ideg-, hanem az immunrendszerhez tartozik.
A dendritikus sejtkutatást jelentősen hátráltatta, hogy ezen sejtek száma rendkívül alacsonynak bizonyult. Az 1990-es évek elején jelentős áttörést hozott az a felfedezés, hogy a dendritikus sejtek csontvelői eredetűek, és előalakjaik a csontvelő mellett az emberi vérben is megtalálhatók. A dendritikus sejtek jellemzése és működésük kutatása, valamint alkalmazási lehetőségeik vizsgálata az utóbbi 10–15 évben az immunológiai kutatások előterébe került. Mai tudásunk szerint a dendritikus sejteknek több altípusuk van eredetük, működésük és szöveti elhelyezkedésük alapján. Mindegyik dendritikus sejttípus a vérképző rendszer kialakulásáért felelős őssejtekből jön létre, felnőtt szervezetben ezek az őssejtek a csontvelőben találhatók. A bőrben és a légúti nyálkahártyafelszín közelében kimutatható Langerhans-sejtek, a belső szervekben található szöveti dendritikus sejtek és a vérmonocitákból kialakuló monocita eredetű dendritikus sejtek közös előalakból származnak, majd a véráramba kerülnek, és onnan lépnek ki a szövetekbe.
Ezek az úgynevezett konvencionális dendritikus sejtek hivatásos „falósejteknek” tekinthetők, amelyek képesek nagy mennyiségű oldott anyagot vagy részecskéket bekebelezni. A dendritikus sejtek másik fő típusához tartozó sejtek szintén a csontvelői őssejtek leszármazottai, ezek a sejtek azonban a vérkeringésből nem a szövetekbe, hanem a nyirokszervekbe jutnak. Különleges sajátságuk, hogy vírusfertőzések hatására nagy mennyiségű, a vírusfertőzéssel szembeni ellenálló képességet kiváltó interferon termelésére válnak képessé. A konvencionális és az interferon-termelő dendritikus sejtek együttműködése fontos szerepet játszik a baktériumok és a vírusok elleni hatékony védekezésben.
Szórványosan minden szövetben előfordulnak konvencionális dendritikus sejtek, de legnagyobb mennyiségben azoknak a felszíneknek a közelében találjuk őket, ahol szervezetünk kapcsolatban áll a külső környezettel, és ahol a kórokozók és a káros anyagok behatolhatnak a különböző szövetekbe. Így a bőr, a légutak, a béltraktus és a nemi szervek felszínét borító nyálkahártya alatt összefüggő dendritikus sejthálózat található. A sejtnyúlványok membránján különböző természetű molekulák, például cukrok, zsírok és fehérjék megkötésére képes receptorok helyezkednek el, amelyek folyamatosan biztosítják a szöveti környezetben képződő oldott anyagcseretermékek és kórokozók (baktériumok, vírusok, gombák) vagy elhasznált, elöregedett szöveti sejtek megkötését, illetve folyamatos receptor közvetítette felvételét.
A felvett anyagok a sejten belüli enzimek hatására lebomlanak, de a fehérjék lebontásából származó fragmentumok (peptidek) a dendritikus sejtek sajátos „bemutató receptorai” révén újra megjelennek a sejtfelszínen. Így a dendritikus sejtek és a szöveti környezet kölcsönös egymásra hatása azt eredményezi, hogy a nagyfokú működésbeli rugalmassággal rendelkező dendritikus sejtek a szöveti környezettől és annak változásaitól függően alakítják tulajdonságaikat, működésüket. A szöveti dendritikus sejtek folytonos anyagfelvételének eredményeként egy idő után a sejtek telítődnek, és a környező nyirokcsomókba vándorolnak. Az egészséges szöveti működésre jellemző környezeti anyagok szállításával a dendritikus sejtek a nyirokszervekben olyan információt továbbítanak az immunrendszer felismerő sejtjei, a limfociták számára, amely nem vezet az immunrendszer aktivizálásához, azaz a nyugalmi állapot fenntartásának irányába hat. Amennyiben azonban a szöveti környezetbe kórokozók (baktériumok, vírusok, gombák, élősködők) lépnek be, gyulladás vagy fokozott sejtkárosodás történik, a dendritikus sejtek „veszélyt érzékelő” receptoraik révén aktiválódnak, gyors alaki és működésbeli változáson mennek át, aminek eredményeként felszíni receptormintázatuk megváltozik.
Az aktivált dendritikus sejtek az immunrendszer sejtjeinek legfontosabb találkozási pontjaira, a nyirokszervekbe vándorolnak, ahol a szöveti környezetben vett „mintát” a kifinomult felismerőképességgel rendelkező T-limfociták számára mutatják be. A szöveti környezetben bekebelezett, majd az aktivált dendritikus sejtek által szállított idegen fehérjékből keletkezett peptidek bemutatása révén a dendritikus sejtek a nyirokcsomóban a szöveti környezet állapotáról tudósítanak, míg sejtfelszíni molekuláik összetétele a szövetet érintő változások mértékéről és jellegéről nyújt információt a limfociták számára. A szöveti környezet hatására kialakult molekuláris mintázatok kombinációja sokféle lehet, és jelentősen befolyásolja a dendritikus sejtekkel kapcsolatba kerülő immunsejtek további viselkedését. Az információ hatékony átadásának érdekében a dendritikus sejtek aktív mozgással jutnak el a szöveti környezetből a nyirokszervekbe, majd élénk mozgással keresik a kapcsolatot azokkal a vérből bevándorló limfocitákkal, amelyek alkalmasak a dendritikus sejtek speciális molekulái által bemutatott idegen anyagok felismerésére.
Többféle sejttípussal találkozhatnak a dendritikus sejtek a nyirokcsomókban, de elsődlegesen a T-limfocitákkal lépnek kapcsolatba, amit a két sejt közvetlen kapcsolódása és a kölcsönhatás eredményeként mindkét sejtben lezajló aktiváció hatására termelődő oldott faktorok (citokinek) biztosítanak. A citokinek távolabbi sejtekhez is eljutnak, és ezáltal az immunrendszer különböző aktivitású egyéb sejtjeit is mozgósíthatják. A T-limfociták csak a dendritikus sejtekkel történő „nagy találkozás” eredményeként tudnak aktiválódni és működésbe lépni. Ebben a folyamatban fontos szerepet játszanak a dendritikus sejtek és a T-limfociták között kialakuló molekuláris kapcsolatok, amelyek elősegítik a sejtek „párbeszédét”. Ennek hatására fokozódik a dendritikus sejtekben zajló fehérjelebontás, a fehérjefragmentumokat hordozó „bemutató receptorok” és a T-limfociták aktivációját elősegítő stimuláló molekulák sejtfelszíni megjelenése. Ennek a sejtek közötti bonyolult kölcsönhatásnak az eredményeként a dendritikus sejtek „hivatásos antigén-bemutató sejtként” működnek, és a megfelelő felismerőképességgel rendelkező limfociták aktiválódását és osztódását váltják ki.
Így működésük során a dendritikus sejtek a behatoló kórokozó vagy az egyéb stresszhatások természetétől és az ezt kísérő veszélyjelek jellegétől függően eltérő típusú és aktivitású immunválaszt képesek kiváltani. A speciálisan kiképzett, felismerésre szakosodott T-limfociták a dendritikus sejtekkel való találkozást követően olyan „végrehajtó” sejtekké alakulnak, amelyek szintén mozgékonyak, így a szervezet bármely pontján megkeresik és specifikus felszíni receptoraik segítségével felismerik a betolakodót, majd megpróbálják semlegesíteni vagy elpusztítani. Az, hogy a T-limfociták milyen „fegyvereket” vetnek be erre a célra, például hogy gyulladást váltanak-e ki, és elpusztítják a fertőzött sejteket, vagy az ellenanyagok képződését segítik elő, szintén a dendritikus sejtek „utasításaitól” függ.
Mint önálló tudományág az immunológia azokra a régi tapasztalati megfigyelésekre vezethető vissza, hogy bizonyos betegségekkel szemben az immunológiai védelem átvihető más egyedekből. Ezt az eljárást passzív immunizálásnak nevezzük. A kezdeti vakcinációs vizsgálatok sikerének hátterében a bőr Langerhans-sejtjei álltak, amelyek felvették például az emberben mérsékelten szaporodó tehénhimlővírusokat, és a veszélyesnek minősített vírusfehérjék hatására aktiválódtak, majd a T-limfociták stimulálása révén védelmet nyújtó immunválaszt váltottak ki. Ezt az aktív immunizáláson alapuló vakcinációt ma is sikeresen alkalmazzák a leggyakoribb gyermekbetegségek megelőzésére.
A legveszélyesebb fertőző ágensek ugyanis a szervezetben olyan kikerülő utak aktiválását is ki tudják váltani, amelyek megakadályozzák az immunrendszer aktiválódását. Így például a HIV-vírus 1981-es felbukkanása óta sem sikerült hatékony megelőző oltóanyagot előállítani, és napjainkban egyre többet lehet hallani arról, hogy a modern világ lakosságát – elsősorban a megváltozott életkörülmények miatt – egyre jobban veszélyezteti a régen ismert kórokozók ismételt felbukkanása vagy az új baktérium- és vírusvariánsok megjelenése. Ennek egyik fő oka, hogy bizonyos kórokozók olyan rafinált mechanizmusokat fejleszthetnek ki, amelyek gátolják, kikerülik vagy módosítják a legfontosabb védekező mechanizmusokat, köztük a dendritikus sejtek működését, és így „becsaphatják” az immunrendszer legéberebb őrszemeit is, ami gyors és szinte észrevétlen szaporodást biztosíthat számukra.
Új lehetőségeket nyitott a korszerű genomikai eszközök alkalmazása és a dendritikus sejtek sokrétű funkcióinak megismerése az úgynevezett intelligens vakcinák fejlesztésében és a fertőző betegségek elleni megelőző és terápiás védekezésben. Az új típusú vakcinák tervezésénél arra törekednek, hogy az oltóanyag csak az immunrendszert hatékonyan aktiváló géneket vagy fehérjéket tartalmazza, mégpedig olyan formában, hogy azokat a legmegfelelőbb antigént szállító és bemutató sejtekhez, a dendritikus sejtekhez irányítsa. Ahhoz, hogy az így tervezett ártalmatlan oltóanyag kellő dendritikussejt-aktivációt is kiváltson, a mesterséges vakcinarészecskékhez tervezett aktiváló komponenseket is kötnek.
Érzékenységüket és rugalmasságukat kiaknázva a dendritikus sejtek kialakulása, bekebelezőképessége, aktivációja és T-limfocitákat aktiváló képessége irányítottan is módosítható. Amennyiben megismerjük azokat a természetes vagy szintetikus anyagokat, amelyek képesek a dendritikus sejtek működését különböző irányokban módosítani, aktiválni, lehetőség nyílik az immunválasz irányítására – például a gyulladási vagy allergiás folyamatok csökkentésére – vagy a nem megfelelő mértékű immunválasz fokozására. E lehetőségeket próbálják kihasználni azok a kísérletek, amelyek során a bőrben vagy a nyálkahártyafelszínek közelében elhelyezkedő dendritikus sejtek működését célzottan próbálják módosítani. Mivel a dendritikus sejtek készséggel falják fel a kisméretű, úgynevezett nanorészecskéket, ezek a molekuláris hordozók alkalmasak lehetnek gyógyszerek, aktiváló vagy gátló szerek dendritikus sejtekbe történő hatékony bevitelére is.
A fenti szöveg a május 7-én elhangzott előadás rövidített változata. Megtekinthető 12-én (szombaton) 13 órakor az MTV és május 14-én (hétfőn) 9 órakor az M 2 műsorán. A következő előadást 14-én 19.30-kor a Millenáris Teátrumban (II. Budapest, Fény u. 20–22.) Sohár Pál tartja Kulcs a molekularendszerhez címmel. A részvétel ingyenes, az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
origo.hu
Itt van, amit mindenki várt: ünnepel Szoboszlai Dominik és Buzsik Borka – fotó
