Zelltypen der Epidermis und Mechanorezeptoren
Welche Zellen neben den Keratinozyten in der Epidermis sitzen, was sie leisten und welche Mechanorezeptoren die Haut für Druck, Berührung und Vibration besitzt.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Epidermis enthält neben den Keratinozyten drei weitere Zelltypen: Melanozyten, Langerhans-Zellen und Merkel-Zellen, die alle keine Hornzellen sind.
- Melanozyten im Stratum basale bilden Melanin und geben es über Fortsätze an Keratinozyten ab.
- Langerhans-Zellen im Stratum spinosum sind die professionellen antigenpräsentierenden Zellen der Epidermis und aktivieren im Lymphknoten naive T-Zellen.
- Merkel-Zellen im Stratum basale bilden mit Nervenendigungen langsam adaptierende Mechanorezeptoren für Druck.
- In der Dermis liegen Meißner-Körperchen (Berührung, dermale Papillen) und Vater-Pacini-Körperchen (Vibration, tiefe Dermis und Subcutis).
Worum es geht
Die Epidermis besteht nicht nur aus verhornenden Zellen. In sie sind Pigmentbildner, Immunzellen und Tastzellen eingelassen. Wer diese Zelltypen und die Mechanorezeptoren der Haut kennt, versteht zum Beispiel, warum Kontaktallergene auf der Haut eine Immunantwort auslösen.
Zelltypen neben Keratinozyten
Den größten Teil der Epidermis bilden die Keratinozyten. Sie verhornen und schuppen ab. Zwischen ihnen sitzen drei weitere Zelltypen mit ganz anderen Aufgaben. Man kann sich die Epidermis wie eine Mauer vorstellen, in die Farbspender, Wächter und Tastfühler eingelassen sind.
Melanozyten liegen im Stratum basale und stammen aus der Neuralleiste. Sie bilden das Pigment Melanin in Melanosomen. Über lange Fortsätze geben sie es an benachbarte Keratinozyten ab. Dort schirmt Melanin den Zellkern gegen UV-Strahlung ab.
Langerhans-Zellen sind Immunzellen. Sie sitzen vor allem im Stratum spinosum und spannen dendritische Fortsätze zwischen den Keratinozyten auf. Die Epidermis besitzt also eigene Zellen des Immunsystems. Merkel-Zellen liegen wie die Melanozyten im Stratum basale. Sie stehen in engem Kontakt mit Nervenendigungen.
| Zelltyp | Lage | Hauptaufgabe |
|---|---|---|
| Keratinozyt | alle Schichten | Verhornung, Barriere |
| Melanozyt | Stratum basale | Melaninbildung, UV-Schutz |
| Langerhans-Zelle | Stratum spinosum | Antigenpräsentation |
| Merkel-Zelle | Stratum basale | Mechanorezeption |
Nur Keratinozyten sind Hornzellen. Melanozyten und Langerhans-Zellen sind eigenständige Zelltypen und keine umgewandelten Keratinozyten.
Langerhans-Zellen
Langerhans-Zellen gehören zu den dendritischen Zellen. Sie sind die professionellen antigenpräsentierenden Zellen der Epidermis. Professionell bedeutet: Sie tragen MHC-Klasse-II-Moleküle und liefern costimulierende Signale. Damit können sie naive T-Zellen aktivieren. Das Prinzip erklärt die Einheit zu dendritischen Zellen.
- Aufnahme: Ein Antigen dringt in die Haut ein, die Langerhans-Zelle nimmt es auf und verarbeitet es.
- Wanderung: Die Zelle verlässt die Epidermis und gelangt über dermale Lymphgefäße zum regionalen Lymphknoten.
- Präsentation: Dort präsentiert sie das Antigen einer naiven T-Zelle und startet so die spezifische Immunantwort.
Die übrigen Epidermiszellen präsentieren keine Antigene. Keratinozyten bauen die Barriere auf, Melanozyten liefern Pigment, Merkel-Zellen dienen dem Tastsinn. Langerhans-Zellen finden sich in Haut und Plattenepithel-Schleimhäuten. Im Gehirn kommen sie nicht vor, dort übernimmt die Mikroglia die Rolle der ortsständigen Immunzellen.
Die Langerhans-Inseln des Pankreas sind hormonbildende Zellgruppen, die etwa Insulin und Glucagon abgeben. Mit den Langerhans-Zellen der Haut teilen sie nur den Namensgeber.
Mechanorezeptoren
Merkel-Zellen sind die Mechanorezeptoren der Epidermis. Jede liegt im Stratum basale einer Nervenendigung an. Zusammen bilden beide eine Merkel-Tastscheibe. Sie melden anhaltenden Druck und adaptieren langsam. Keratinozyten, Langerhans-Zellen und Melanozyten nehmen dagegen keine mechanischen Reize auf.
Tiefer, in der Dermis, liegen weitere Mechanosensoren. Es sind Nervenendigungen mit einer Hülle aus Bindegewebe.
- Lage: dermale Papillen direkt unter der Epidermis
- Reiz: leichte Berührung
- Adaptation: schnell
- besonders dicht in Fingerbeeren und Lippen
- Lage: tiefe Dermis und Subcutis
- Bau: zwiebelschalenartige Lamellenkapsel
- Reiz: Vibration
- Adaptation: sehr schnell
Von außen nach innen ergibt sich so eine Reihe: Merkel-Zelle in der Epidermis, Meißner-Körperchen in der Papillarschicht, Vater-Pacini-Körperchen in der Tiefe.
Quiz
Aussage 1
Vater-Pacini-Körperchen liegen mit ihrer Lamellenkapsel in der tiefen Dermis und Subcutis und registrieren Vibrationen.
Sie sind sehr schnell adaptierende Mechanosensoren der Tiefe, anders als die Meißner-Körperchen in den dermalen Papillen.
Aussage 2
Melanozyten sind umgewandelte Keratinozyten, die Melanin speichern und dabei verhornen.
Melanozyten sind eigenständige Zellen aus der Neuralleiste und keine Hornzellen. Sie bilden Melanin und geben es an Keratinozyten ab.
Aussage 3
Merkel-Zellen sind neben den Langerhans-Zellen professionelle antigenpräsentierende Zellen der Epidermis.
Merkel-Zellen sind Mechanorezeptoren. Professionelle antigenpräsentierende Zellen der Epidermis sind nur die Langerhans-Zellen.
Aussage 4
Langerhans-Zellen nehmen in der Epidermis Antigen auf, wandern über Lymphgefäße zum Lymphknoten und präsentieren es dort naiven T-Zellen.
Genau das macht sie zu den professionellen antigenpräsentierenden Zellen der Epidermis.
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