Keratinocytter: hvad de er, funktioner og udviklingsfaser af disse celler

Huden er det største organ i menneskekroppen. Med et overfladeareal på omkring to kvadratmeter og en totalvægt på op til fem kilogram er dette vævskonglomerat den biologiske barriere vigtigste primære komponent i komplekse levende væsener, sammen med slimhinder, spyt, tårer, sved og visse adfærdsmekanismer (f.eks. hoste).

Huden er et dårligt miljø for patogene stoffer, da den er tør, har en let sur pH, har egenskaber antiseptika og derudover er der andre mikroorganismer, der allerede koloniserer dette lag uden at forårsage os nogen skade (stafylokokker, mikrokokker og Acinetobacter). Alt dette gør opgaven meget vanskelig for bakterier og parasitter, der ønsker at drage fordel af os, da de befinder sig med en praktisk talt uoverstigelig fysiologisk og levende barriere.

Derfor er det ikke overraskende at erfare, at langt de fleste hudinfektioner begynder med et sår: når en revne åbner sig Inden for denne mur udnytter både kommensale og patogene bakterier de nye ubeskyttede miljøer, der åbner sig under barrieren. skade. Når alt kommer til alt, er de inderste lag af vores hud vandet og indeholder tusindvis af levende celler: for en parasit er det lig med ubegrænsede næringsstoffer.

Ud over funktionaliteter, patogene stoffer, fysisk-kemiske egenskaber og immunmekanismer, For at forstå hudens natur må vi gå til dens mest ydre og velkendte del: den epidermis. I den er der en meget slående cellegruppe, som dominerer og definerer vævet. Lad os se, hvad keratinocytter består af.

• Relateret artikel: "De 4 hudtyper (og hvordan man plejer dem)"

Hvad er keratinocytter?

Som vi sagde, Keratinocytter er den mest udbredte celletype i den menneskelige epidermis.. Hos vores art tegner de sig for 95% af cellelegemerne i dette lag, ledsaget i en meget mindre andel af melanocytter, Langerhans-celler og Merkel-celler.

Som dets eget navn indikerer, keratinocytterne De er ansvarlige for at syntetisere keratin og giver igen de relevante egenskaber til hvert af de fire lag af epidermis.: basallag, stratum spinosum, stratum granulosum og hornlag. Som en kuriosum skal det bemærkes, at passagen af ​​en celle fra basallaget til den hornede zone er omkring 15 dage lang, ekstrem hurtig periode, hvis vi ser på hastigheden af ​​vævsomsætning i andre dele af legeme.

Keratinocytkarakteristika

Først og fremmest skal det bemærkes, at Denne celletype har ektodermal oprindelse, det vil sige, at den kommer fra fosterets distale yderste lag og det første, der udvikler sig.. De er en celletype, der frigiver meget lidt matrix, og derfor er membranerne i naboceller tæt bundet. Dette giver al den evolutionære mening i verden: Jo mindre plads der er mellem murstenene på en mur, jo sværere er det for revner at opstå.

Ud over fysisk nærhed skal det bemærkes, at der er en række forbindelser kaldet desmosomer mellem keratinocytter. Denne "bro" formidles af cadheriner til en række mellemfilamenter (keratin), som tillader foreningen mellem celler, hvilket giver epidermis en meget modstandsdygtig sammenhæng og integritet i tid.

Den klassiske keratinocyt består af 72-80% vand, cytoplasma, organeller, kerne og ekspressionen af ​​forskellige typer keratin., afhængigt af din placering.

Det er nødvendigt at bemærke, på dette tidspunkt, at keratinocytter ikke har en bestemt form gennem hele deres liv (som i menneske er en måned), da de passerer gennem forskellige epidermale lag og derfor skal tilpasse sig forskellige funktionaliteter. For at vise dig, hvordan disse cellelegemer er på hvert trin og stratum, må vi vise dig, selv i store træk, hvad keratiniseringsprocessen består af. Gå efter det.

Sammenfattende keratinisering

Den terminale differentiering af keratinocytter fra basallaget til corneum sker under en proces kendt som "keratinisering".. Vi vil se dets særlige forhold på en overfladisk måde lag for lag.

1. basallag

Det er det første lag af epidermis, specifikt det eneste, hvori melanocytter optræder, mere eller mindre med en hastighed på én for hver 23 keratinocytter. Dette lag er tænkt som en ægte vævsfabrik, da det kun består af en række keratinocytter, der gradvist deler sig, for at udfylde følgende lag.

Disse keratinocytter er knyttet til den basale lamina (som adskiller dermis fra epidermis) vha. junctions af hemidesmosom-typen, så en cellepol er tydeligt differentieret fra Andet. Vi ønsker ikke at gå ind i histologiske detaljer, men det er nok at vide, at de voksne epitelstamceller findes i dette lag, som giver anledning til keratinocytter. For at give dig en idé, er der normalt én stamcelle for hver 3.500 keratinocytter i dette lag.

2. rygsøjlelag

Det stammer fra den mitotiske deling af cellerne i basallaget, så det er placeret umiddelbart over det.. I dette afsnit antager keratinocytterne en polyedrisk form på ca. 15 mikrometer i diameter, større og mere fyldige end dem, der er til stede i basallaget. Navnet "piny" kommer fra de desmosom-lignende junctions og tonofibriller, der kommunikerer celler med hinanden.

Når de udvikler sig gennem strata, udtrykker keratinocytter især forskellige keratinlignende cytoplasmatiske proteiner. Hvis i basallaget K5 og K14 dominerede, finder vi her K1 og K10.

3. granulært lag

i dette lag en vigtig begivenhed finder sted: genekspression (syntesen af ​​stoffer kodet af nuklear DNA) af keratinocytter ændringer. I stratum granulosum syntetiserer disse celletyper keratohyalingranulat, basofile forbindelser uregelmæssig karakter, der forekommer i cytoplasmaet af keratinocytter i dette lag (deraf deres navn). De typiske keratintyper i denne fase er K2 og K11.

4. stratum corneum

I stratum corneum differentierer og degenererer keratinocytter, hvilket giver anledning til corneocytter.. De har ikke en kerne eller cytoplasmatiske organeller: de har kun en tyk membran og flere lipider, der er nødvendige for strukturen. De er cirka 50 mikrometer i diameter (de er større end resten) og er organiseret i søjler på 10 til 30 enheder for at danne selve stratum corneum.

Det er bemærkelsesværdigt, at ud over at miste kernen og organellerne, tilbageholder corneocytter ikke mere end 15% vand efter vægt sammenlignet med 70% for keratinocytter i basalmembranen. Dette giver det yderste lag af epidermis den nødvendige tørhed, meget vigtigt for mange mikroorganismer at være ude af stand til at kolonisere den.

• Du kan være interesseret i: "Psykoneuroendokrinoimmunologi: hvad er det, og hvad er det til?"

Dens forhold til immunsystemet

Som du kan se, en af ​​de mest slående funktioner af keratinocytter er at "dø" for at blive uoverstigelige biologiske barrierer, men dette er ikke den eneste af dets væsentlige opgaver.

Det skal bemærkes, at invasionen af ​​patogener eller kontakt med allergener fra epidermis fjerner den mere "immune" side af keratinocytterne. Disse producerer et væld af cytokiner, proteiner af proinflammatorisk natur, såsom interleukiner (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 og -20. Disse cytokiner tiltrækker immunlegemer såsom monocytter eller T-lymfocytter til stedet, som begynder at virke og/eller dele sig for at ødelægge patogenet.

Patologier kendt af alle hviler på dette fysiologiske grundlag, såsom kontaktdermatitis. Når immunsystemet genkender et harmløst allergen som skadeligt, rejser lymfocytter til hudoverfladen og producerer lokale reaktioner, såsom kløe, hævelse og udslæt egenskab. Selvom det måske ikke virker sådan, kæmper immunsystemet mod et ubegrundet patogen.

Resumé

Som du har set, har keratinocytter både en direkte og en indirekte beskyttende funktion. Ikke alene er de strukturelle "propper" i deres slutfase på grund af deres store størrelse og lave vandindhold, men de er også i stand til udskiller stoffer, der advarer immunsystemet om, at noget er galt og fremmer forekomsten af ​​lokale reaktioner på godt og ondt ond.

Kan du forestille dig, hvad der ville være blevet af mennesket uden en række mekanismer, der er så effektive som dem, der er afsløret her? I et tredimensionelt miljø, hvor selv solen angriber os, ville det være en umulig opgave at forstå livet uden keratinocytter og epidermis.

Bibliografiske referencer:

• Barker, J. N., Griffiths, C. OG. M., Nickoloff, B. J., Mitra, R. S., & Dixit, V. m. (1991). Keratinocytter som initiatorer af inflammation. The Lancet, 337(8735), 211-214.
• Benhadou, F., Mintoff, D., & Del Marmol, V. (2019). Psoriasis: keratinocytter eller immunceller - hvad er udløseren?. Dermatology, 235(2), 91-100.
• Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. c. (2020). Proinflammatoriske egenskaber og oxidative virkninger af atmosfæriske partikelkomponenter i humane keratinocytter. Chemosphere, 240, 124746.
• Eckert, R. L., Crish, J. F., & Robinson, N. TIL. (1997). Den epidermale keratinocyt som model til studiet af genregulering og celledifferentiering. Physiological reviews, 77(2), 397-424.
• Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleukin-17A og keratinocytter ved psoriasis. Internationalt tidsskrift for molekylære videnskaber, 21(4), 1275.
• Oviedo Zegarra, C. TIL. (2019). Analyse af brugen af ​​keratin som biomateriale.