Keratinocyten: wat ze zijn, functies en ontwikkelingsfasen van deze cellen

De huid is het grootste orgaan in het menselijk lichaam. Met een oppervlakte van ongeveer twee vierkante meter en een totaal gewicht tot vijf kilogram vormt dit weefselconglomeraat de biologische barrière belangrijkste primaire component van complexe levende wezens, samen met slijmvlies, speeksel, tranen, zweet en bepaalde gedragsmechanismen (zoals hoest).

De huid is een slechte omgeving voor ziekteverwekkers, omdat deze droog is, een enigszins zure pH heeft en eigenschappen heeft antiseptica en daarnaast zijn er andere micro-organismen die deze laag al koloniseren zonder ons schade te berokkenen (stafylokokken, microkokken en Acinetobacter). Dit alles maakt de taak erg moeilijk voor bacteriën en parasieten die misbruik van ons willen maken, omdat ze zich met een praktisch onoverkomelijke fysiologische en levende barrière bevinden.

Daarom is het niet verwonderlijk om te horen dat de overgrote meerderheid van huidinfecties begint met een wond: wanneer een barst opengaat Binnen deze muur profiteren zowel commensale als pathogene bacteriën van de nieuwe onbeschermde omgevingen die zich onder de barrière openen. blessure. De binnenste lagen van onze huid worden immers geïrrigeerd en bevatten duizenden levende cellen: voor een parasiet komt dit neer op onbeperkte voedingsstoffen.

Naast functionaliteiten, pathogene agentia, fysisch-chemische eigenschappen en immuunmechanismen, Om de aard van de huid te begrijpen, moeten we naar het meest externe en bekende deel gaan: de huid opperhuid. Daarin zit een heel opvallende celgroep, die het weefsel domineert en definieert. Laten we eens kijken waar keratinocyten uit bestaan.

• Gerelateerd artikel: "De 4 huidtypes (en hoe je ze moet verzorgen)"

Wat zijn keratinocyten?

Zoals we al zeiden, Keratinocyten zijn het meest voorkomende celtype in de menselijke epidermis.. Bij onze soort vertegenwoordigen ze 95% van de cellichamen van deze laag, in een veel kleiner deel vergezeld van melanocyten, Langerhans-cellen en Merkel-cellen.

Zoals de eigen naam aangeeft, de keratinocyten Ze zijn verantwoordelijk voor het synthetiseren van keratine en geven op hun beurt de relevante eigenschappen aan elk van de vier lagen van de opperhuid.: basale laag, stratum spinosum, stratum granulosum en hoornlaag. Als curiositeit moet worden opgemerkt dat de doorgang van een cel van de basale laag naar de hoornzone ongeveer 15 dagen lange, extreem snelle periode als we kijken naar de snelheid van weefselvernieuwing in andere delen van de lichaam.

Kenmerken van keratinocyten

Allereerst moet worden opgemerkt dat Dit celtype heeft een ectodermale oorsprong, dat wil zeggen, het komt uit de distale buitenste laag van de foetus en de eerste die zich ontwikkelt.. Ze zijn een celtype dat heel weinig matrix afgeeft en daarom zijn de membranen van naburige cellen stevig gebonden. Dit is evolutionair logisch in de wereld: hoe minder ruimte er overblijft tussen de stenen van een muur, hoe moeilijker het is om scheuren te vertonen.

Naast fysieke nabijheid moet worden opgemerkt dat er een reeks verbindingen tussen keratinocyten, desmosomen genaamd, is. Deze "brug" wordt gemedieerd door cadherines naar een reeks intermediaire filamenten (keratine), die het mogelijk maken de vereniging tussen cellen, waardoor de epidermis een zeer resistente cohesie en integriteit in de huid krijgt tijd.

De klassieke keratinocyt bestaat voor 72-80% uit water, cytoplasma, organellen, kern en de expressie van verschillende soorten keratine., afhankelijk van uw locatie.

Op dit punt moet worden opgemerkt dat keratinocyten gedurende hun hele leven geen specifieke vorm hebben (wat in de mens is één maand), omdat ze door verschillende epidermale lagen gaan en zich daarom aan verschillende moeten aanpassen functionaliteiten. Om u te laten zien hoe deze cellichamen in elk stadium en elke laag zijn, moeten we u, zelfs in grote lijnen, laten zien waaruit het keratinisatieproces bestaat. Ga ervoor.

Samenvatting keratinisatie

De terminale differentiatie van keratinocyten van de basale laag naar het hoornvlies vindt plaats onder een proces dat bekend staat als "keratinisatie".. We zullen de bijzonderheden ervan oppervlakkig laag voor laag zien.

1. basale laag

Het is met name de eerste laag van de epidermis, de enige waarin melanocyten verschijnen, min of meer met een snelheid van één op elke 23 keratinocyten. Deze laag is opgevat als een echte weefselfabriek, aangezien hij bestaat uit slechts één rij keratinocyten die zich geleidelijk delen, om de volgende lagen te vullen.

Deze keratinocyten zijn gehecht aan de basale lamina (die de dermis van de epidermis scheidt). hemidesmosome-type knooppunten, dus een celpool is duidelijk te onderscheiden van de ander. We willen niet ingaan op histologische bijzonderheden, maar het volstaat te weten dat in deze laag volwassen epitheliale stamcellen worden aangetroffen, die aanleiding geven tot keratinocyten. Om u een idee te geven: er is meestal één stamcel voor elke 3.500 keratinocyten in deze laag.

2. doornuitsteeksel

Het is afkomstig van de mitotische deling van de cellen van de basale laag, dus het bevindt zich er direct boven.. In deze sectie nemen de keratinocyten een veelvlakkige vorm aan met een diameter van ongeveer 15 micrometer, groter en gezwollen dan die in de basale laag. De naam "stekelig" komt van de desmosome-achtige knooppunten en tonofibrillen die cellen met elkaar communiceren.

Met name, terwijl ze door de lagen vorderen, brengen keratinocyten verschillende keratineachtige cytoplasmatische eiwitten tot expressie. Als in de basale laag K5 en K14 domineerden, vinden we hier K1 en K10.

3. korrelige laag

in deze laag vindt er een belangrijke gebeurtenis plaats: genexpressie (de synthese van stoffen gecodeerd door nucleair DNA) van keratinocyten verandert. In het stratum granulosum synthetiseren deze celtypen keratohyalinekorrels, basofiele verbindingen onregelmatig van aard die voorkomen in het cytoplasma van keratinocyten in deze laag (vandaar hun naam). De typische keratinesoorten van deze fase zijn K2 en K11.

4. hoornlaag

In het stratum corneum differentiëren en degenereren keratinocyten, waardoor corneocyten ontstaan.. Ze hebben geen kern of cytoplasmatische organellen: ze hebben alleen een dik membraan en meerdere lipiden die nodig zijn voor de structuur. Ze hebben een diameter van ongeveer 50 micrometer (ze zijn groter dan de rest) en zijn georganiseerd in kolommen van 10 tot 30 eenheden om het stratum corneum zelf te vormen.

Met name behouden corneocyten, naast het verlies van de kern en organellen, niet meer dan 15 gewichtsprocent water, vergeleken met 70% voor keratinocyten in het basismembraan. Dit geeft de buitenste laag van de epidermis de nodige droogheid, erg belangrijk voor veel micro-organismen om deze niet te kunnen koloniseren.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Psychoneuroendocrinoimmunologie: wat is het en waar dient het voor?"

De relatie met het immuunsysteem

Zoals je kan zien, een van de meest opvallende functies van keratinocyten is om te "sterven" om onoverkomelijke biologische barrières te worden, maar dit is niet de enige van zijn essentiële taken.

Opgemerkt moet worden dat de invasie van ziekteverwekkers of contact met allergenen uit de opperhuid de meer "immuun" kant van de keratinocyten verwijdert. Deze produceren een overvloed aan cytokines, eiwitten met een pro-inflammatoire aard, zoals interleukinen (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 en -20. Deze cytokinen trekken immuunlichamen zoals monocyten of T-lymfocyten naar de plaats, die beginnen te werken en/of delen om de ziekteverwekker te vernietigen.

Pathologieën waarvan bekend is dat ze allemaal op deze fysiologische basis berusten, zoals contactdermatitis. Wanneer het immuunsysteem een ​​onschadelijk allergeen als schadelijk herkent, reizen lymfocyten naar het huidoppervlak en lokale reacties veroorzaken, zoals jeuk, zwelling en huiduitslag karakteristiek. Hoewel het misschien niet zo lijkt, bestrijdt het immuunsysteem een ​​ongegronde ziekteverwekker.

Samenvatting

Zoals je hebt gezien, hebben keratinocyten zowel een directe als een indirecte beschermende functie. Ze zijn niet alleen structurele "pluggen" in hun eindfase vanwege hun grote formaat en lage watergehalte, maar ze zijn ook in staat om scheiden stoffen af ​​die het immuunsysteem waarschuwen dat er iets mis is en het optreden van lokale reacties bevorderen, in voor- en tegenspoed kwaadaardig.

Kun je je voorstellen wat er van de mens zou zijn geworden zonder een reeks mechanismen die zo effectief zijn als de mechanismen die hier worden beschreven? In een driedimensionale omgeving waarin zelfs de zon ons aanvalt, zou het een onmogelijke taak zijn om het leven zonder keratinocyten en de opperhuid te begrijpen.

Bibliografische referenties:

• Barker, J. N., Griffiths, C. EN. M., Nickoloff, B. J., Mitra, R. S., & Dixit, V. M. (1991). Keratinocyten als initiators van ontsteking. The Lancet, 337(8735), 211-214.
• Benhadou, F., Mintoff, D., & Del Marmol, V. (2019). Psoriasis: keratinocyten of immuuncellen - wat is de trigger?. Dermatologie, 235(2), 91-100.
• Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. C. (2020). Proinflammatoire eigenschappen en oxidatieve effecten van atmosferische deeltjescomponenten in menselijke keratinocyten. Chemosfeer, 240, 124746.
• Eckert, R. L., Kris, J. F., & Robinson, N. NAAR. (1997). De epidermale keratinocyt als model voor de studie van genregulatie en celdifferentiatie. Fysiologische beoordelingen, 77(2), 397-424.
• Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleukine-17A en keratinocyten bij psoriasis. Internationaal tijdschrift voor moleculaire wetenschappen, 21(4), 1275.
• Oviedo Zegarra, C. NAAR. (2019). Analyse van het gebruik van keratine als biomateriaal.