Cheratinociti: cosa sono, funzioni e fasi di sviluppo di queste cellule
La pelle è l'organo più esteso del corpo umano. Con una superficie di circa due metri quadrati e un peso totale fino a cinque chilogrammi, questo conglomerato di tessuti è la barriera biologica componente primario più importante di esseri viventi complessi, insieme a mucose, saliva, lacrime, sudore e alcuni meccanismi comportamentali (come tosse).
La pelle è un ambiente inclemente per gli agenti patogeni, in quanto è secca, ha un pH leggermente acido, ha proprietà antisettici e, inoltre, ci sono altri microrganismi che già colonizzano questo strato senza causarci alcun danno (stafilococchi, micrococchi e Acinetobacter). Tutto ciò rende molto arduo il compito di batteri e parassiti che vogliono approfittarsi di noi, poiché si trovano con una barriera fisiologica e vivente praticamente insormontabile.
Pertanto, non sorprende apprendere che la stragrande maggioranza delle infezioni della pelle inizia con una ferita: quando si apre una crepa All'interno di questo muro, sia i batteri commensali che quelli patogeni approfittano dei nuovi ambienti non protetti che si aprono sotto la barriera. infortunio. Dopotutto, gli strati più interni della nostra pelle sono irrigati e contengono migliaia di cellule viventi: per un parassita, ciò equivale a nutrienti illimitati.
Al di là delle funzionalità, degli agenti patogeni, delle proprietà fisico-chimiche e dei meccanismi immunitari, Per comprendere la natura della pelle dobbiamo andare alla sua parte più esterna e conosciuta: la epidermide. In esso c'è un gruppo cellulare molto sorprendente, che domina e definisce il tessuto. Vediamo in cosa consistono i cheratinociti.
- Articolo correlato: "I 4 tipi di pelle (e come prendersene cura)"
Cosa sono i cheratinociti?
Come abbiamo detto, I cheratinociti sono il tipo cellulare più abbondante nell'epidermide umana.. Nella nostra specie rappresentano il 95% dei corpi cellulari di questo strato, accompagnati in proporzione molto minore da melanociti, cellule di Langerhans e cellule di Merkel.
Come indica il suo stesso nome, i cheratinociti Sono incaricati di sintetizzare la cheratina e, a loro volta, conferiscono le proprietà pertinenti a ciascuno dei quattro strati dell'epidermide.: strato basale, strato spinoso, strato granuloso e strato corneo. A titolo di curiosità, si noti che il passaggio di una cellula dallo strato basale alla zona cornea è di circa 15 giorni, periodo estremamente rapido se guardiamo al tasso di turnover dei tessuti in altre parti del corpo.
Caratteristiche dei cheratinociti
Prima di tutto, va notato che Questo tipo cellulare ha origine ectodermica, cioè proviene dallo strato distale più esterno del feto ed è il primo a svilupparsi.. Sono un tipo di cellula che rilascia pochissima matrice e quindi le membrane delle cellule vicine sono strettamente legate. Questo ha tutto il senso evolutivo del mondo: meno spazio rimane tra i mattoni di un muro, più difficile è che compaiano delle crepe.
Oltre alla vicinanza fisica, va notato che tra i cheratinociti esistono una serie di giunzioni chiamate desmosomi. Questo "ponte" è mediato dalle caderine ad una serie di filamenti intermedi (cheratina), che lo consentono l'unione tra le cellule, conferendo così all'epidermide una coesione molto resistente e l'integrità nel tempo.
Il cheratinocita classico è costituito dal 72-80% di acqua, citoplasma, organelli, nucleo e dall'espressione di vari tipi di cheratina., a seconda della tua posizione.
È necessario notare, a questo punto, che i cheratinociti non hanno una forma specifica per tutta la loro vita (che nel essere umano è di un mese), poiché attraversano diversi strati epidermici e, quindi, devono adattarsi a diversi funzionalità. Per mostrarti come sono questi corpi cellulari in ogni fase e strato, dobbiamo mostrarti, anche a grandi linee, in cosa consiste il processo di cheratinizzazione. Fallo.
Sommaria cheratinizzazione
La differenziazione terminale dei cheratinociti dallo strato basale al corneo avviene sotto un processo noto come "cheratinizzazione".. Vedremo le sue particolarità in modo superficiale strato per strato.
1. strato basale
È il primo strato dell'epidermide, nello specifico l'unico in cui compaiono i melanociti, più o meno al ritmo di uno ogni 23 cheratinociti. Questo strato è concepito come una vera e propria fabbrica di tessuti, poiché è costituito da una sola fila di cheratinociti che si dividono gradualmente, per popolare i livelli successivi.
Questi cheratinociti sono attaccati alla lamina basale (che separa il derma dall'epidermide) mediante giunzioni di tipo emidesmosoma, quindi un polo cellulare è chiaramente differenziato dal altro. Non vogliamo entrare nei particolari istologici, ma basti sapere che in questo strato si trovano le cellule staminali epiteliali adulte, che danno origine ai cheratinociti. Per darti un'idea, di solito c'è una cellula staminale ogni 3.500 cheratinociti in questo strato.
2. strato spinoso
Ha origine dalla divisione mitotica delle cellule dello strato basale, quindi si trova immediatamente sopra di esso.. In questa sezione i cheratinociti assumono una forma poliedrica di circa 15 micrometri di diametro, più grande e più turgida di quelli presenti nello strato basale. Il nome "spinoso" deriva dalle giunzioni simili a desmosomi e dalle tonofibrille che comunicano tra loro le cellule.
In particolare, mentre avanzano attraverso gli strati, i cheratinociti esprimono distinte proteine citoplasmatiche simili alla cheratina. Se nello strato basale dominavano K5 e K14, qui troviamo K1 e K10.
3. strato granulare
in questo strato avviene un evento importante: l'espressione genica (la sintesi di sostanze codificate dal DNA nucleare) dei cambiamenti dei cheratinociti. Nello strato granuloso, questi tipi cellulari sintetizzano granuli cheratoialini, composti basofili di natura irregolare che si verificano nel citoplasma dei cheratinociti in questo strato (da qui il loro nome). I tipi tipici di cheratina di questa fase sono K2 e K11.
4. strato corneo
Nello strato corneo i cheratinociti si differenziano e degenerano dando origine ai corneociti.. Non hanno un nucleo o organelli citoplasmatici: hanno solo una spessa membrana e più lipidi, necessari per la struttura. Hanno un diametro di circa 50 micrometri (sono più grandi degli altri) e sono organizzati in colonne da 10 a 30 unità per formare lo strato corneo stesso.
In particolare, oltre a perdere il nucleo e gli organelli, i corneociti trattengono non più del 15% di acqua in peso, rispetto al 70% dei cheratinociti nella membrana basale. Ciò conferisce allo strato più esterno dell'epidermide la necessaria secchezza, molto importante perché molti microrganismi non riescano a colonizzarlo.
- Potresti essere interessato a: "Psiconeuroendocrinoimmunologia: cos'è e a cosa serve?"
Il suo rapporto con il sistema immunitario
Come potete vedere, una delle funzioni più eclatanti dei cheratinociti è quella di “morire” per diventare barriere biologiche insormontabili, ma questo non è l'unico dei suoi compiti essenziali.
Va notato che l'invasione di agenti patogeni o il contatto con allergeni dall'epidermide rimuovono il lato più "immune" dei cheratinociti. Questi producono una pletora di citochine, proteine di natura proinfiammatoria, come le interleuchine (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 e -20. Queste citochine attraggono corpi immunitari come monociti o linfociti T nel sito, che iniziano ad agire e/o a dividersi per distruggere il patogeno.
Su questa base fisiologica poggiano patologie a tutti note, come le dermatiti da contatto. Quando il sistema immunitario riconosce un allergene innocuo come dannoso, i linfociti viaggiano verso il superficie della pelle e producono risposte locali, come prurito, gonfiore ed eruzione cutanea caratteristica. Anche se potrebbe non sembrare, il sistema immunitario sta combattendo un agente patogeno infondato.
Riepilogo
Come hai visto, i cheratinociti hanno una funzione protettiva sia diretta che indiretta. Non solo sono "tappi" strutturali nella loro fase finale per le loro grandi dimensioni e il basso contenuto d'acqua, ma sono anche in grado di secernono sostanze che allertano il sistema immunitario che qualcosa non va e promuovono la comparsa di reazioni locali, nel bene e nel male cattivo.
Riesci a immaginare cosa ne sarebbe stato dell'essere umano senza una serie di meccanismi così efficaci come quelli qui esposti? In un ambiente tridimensionale in cui anche il sole ci attacca, comprendere la vita senza cheratinociti e senza l'epidermide sarebbe un compito impossibile.
Riferimenti bibliografici:
- Barker, J. N., Griffiths, C. E. M., Nickoloff, B. J., Mitra, R. S., & Dixit, V. M. (1991). Cheratinociti come iniziatori dell'infiammazione. The Lancet, 337(8735), 211-214.
- Benhadou, F., Mintoff, D., & Del Marmol, V. (2019). Psoriasi: cheratinociti o cellule immunitarie: qual è il fattore scatenante?. Dermatologia, 235(2), 91-100.
- Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. C. (2020). Proprietà proinfiammatorie ed effetti ossidativi dei componenti delle particelle atmosferiche nei cheratinociti umani. Chemosfera, 240, 124746.
- Ekert, R. L., Crish, J. F., & Robinson, N. A. (1997). Il cheratinocita epidermico come modello per lo studio della regolazione genica e del differenziamento cellulare. Revisioni fisiologiche, 77(2), 397-424.
- Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleuchina-17A e cheratinociti nella psoriasi. Rivista internazionale di scienze molecolari, 21(4), 1275.
- Oviedo Zegarra, C. A. (2019). Analisi dell'uso della cheratina come biomateriale.