Keratinocytter: hva de er, funksjoner og utviklingsfaser av disse cellene

Huden er det største organet i menneskekroppen. Med et overflateareal på rundt to kvadratmeter og en totalvekt på opptil fem kilo, er dette vevkonglomeratet den biologiske barrieren viktigste primærkomponenten i komplekse levende vesener, sammen med slimhinner, spytt, tårer, svette og visse atferdsmekanismer (som f.eks. hoste).

Huden er et vanskelig miljø for sykdomsfremkallende stoffer, siden den er tørr, har en svakt sur pH, har egenskaper antiseptika og i tillegg er det andre mikroorganismer som allerede koloniserer dette laget uten å skade oss (stafylokokker, mikrokokker og Acinetobacter). Alt dette gjør oppgaven svært vanskelig for bakterier og parasitter som ønsker å utnytte oss, siden de befinner seg med en praktisk talt uoverkommelig fysiologisk og levende barriere.

Derfor er det ikke overraskende å høre at de aller fleste hudinfeksjoner begynner med et sår: når en sprekk åpner seg Innenfor denne veggen utnytter både kommensale og patogene bakterier de nye ubeskyttede miljøene som åpner seg under barrieren. skade. Tross alt blir de innerste lagene av huden vår vannet og inneholder tusenvis av levende celler: for en parasitt tilsvarer dette ubegrensede næringsstoffer.

Utover funksjonaliteter, sykdomsfremkallende midler, fysisk-kjemiske egenskaper og immunmekanismer, For å forstå hudens natur må vi gå til dens mest ytre og velkjente del: den epidermis. I den er det en veldig slående cellegruppe, som dominerer og definerer vevet. La oss se hva keratinocytter består av.

• Relatert artikkel: "De 4 hudtypene (og hvordan du tar vare på dem)"

Hva er keratinocytter?

Som vi sa, Keratinocytter er den mest tallrike celletypen i den menneskelige epidermis.. Hos vår art utgjør de 95 % av cellelegemene i dette laget, ledsaget i en mye mindre andel av melanocytter, Langerhans-celler og Merkel-celler.

Som sitt eget navn indikerer, keratinocyttene De har ansvaret for å syntetisere keratin og gir på sin side de relevante egenskapene til hvert av de fire lagene i epidermis.: basallag, stratum spinosum, stratum granulosum og kåte lag. Som en kuriositet bør det bemerkes at passasjen av en celle fra basallaget til den kåte sonen er omtrent 15 dager lang, ekstremt rask periode hvis vi ser på hastigheten på vevsomsetningen i andre deler av kropp.

Keratinocyttegenskaper

Først av alt bør det bemerkes at Denne celletypen har ektodermal opprinnelse, det vil si at den kommer fra det distale ytterste laget av fosteret og det første som utvikler seg.. De er en celletype som frigjør svært lite matrise og derfor er membranene til nabocellene tett bundet. Dette gir all evolusjonær mening i verden: jo mindre plass som er igjen mellom mursteinene på en vegg, desto vanskeligere er det for sprekker å oppstå.

I tillegg til fysisk nærhet, bør det bemerkes at det er en rekke koblinger kalt desmosomer mellom keratinocytter. Denne "broen" formidles av cadheriner til en serie mellomfilamenter (keratin), som tillater foreningen mellom celler, og gir dermed epidermis en meget motstandsdyktig kohesjon og integritet i tid.

Den klassiske keratinocytten består av 72-80 % vann, cytoplasma, organeller, kjerne og uttrykk for ulike typer keratin., avhengig av hvor du befinner deg.

Det er nødvendig å merke seg, på dette tidspunktet, at keratinocytter ikke har en spesifikk form gjennom hele livet (som i menneske er en måned), siden de passerer gjennom forskjellige epidermale lag og derfor må tilpasse seg forskjellige funksjoner. For å vise deg hvordan disse cellelegemene er i hvert stadium og stratum, må vi vise deg, selv i store trekk, hva keratiniseringsprosessen består av. Gå for det.

Sammendrag keratinisering

Den terminale differensieringen av keratinocytter fra basallaget til hornhinnen skjer under en prosess kjent som "keratinisering".. Vi vil se dens særtrekk på en overfladisk måte lag for lag.

1. basallaget

Det er det første laget av epidermis, nærmere bestemt det eneste der melanocytter vises, mer eller mindre med en hastighet på én for hver 23. keratinocytter. Dette laget er tenkt som en ekte vevsfabrikk, siden det består av bare en rad med keratinocytter som gradvis deler seg, for å fylle ut følgende lag.

Disse keratinocyttene er festet til basal lamina (som skiller dermis fra epidermis) ved å hemidesmosom-type kryss, så en cellepol er tydelig differensiert fra annen. Vi ønsker ikke å gå inn på histologiske detaljer, men det er nok å vite at de voksne epitelstamcellene finnes i dette laget, som gir opphav til keratinocytter. For å gi deg en idé, er det vanligvis én stamcelle for hver 3500 keratinocytter i dette laget.

2. spinous stratum

Det stammer fra mitotisk deling av cellene i basallaget, så det er plassert rett over det.. I denne seksjonen antar keratinocyttene en polyedrisk form på omtrent 15 mikrometer i diameter, større og mer turgide enn de som er tilstede i basallaget. Navnet "pigget" kommer fra de desmosom-lignende knutepunktene og tonofibriller som kommuniserer celler med hverandre.

Spesielt når de utvikler seg gjennom lagene, uttrykker keratinocytter distinkte keratinlignende cytoplasmatiske proteiner. Hvis i basallaget dominerte K5 og K14, finner vi her K1 og K10.

3. granulært lag

i dette laget en viktig hendelse finner sted: genuttrykk (syntesen av stoffer kodet av kjernefysisk DNA) av keratinocytter endres. I stratum granulosum syntetiserer disse celletypene keratohyalingranulat, basofile forbindelser uregelmessig i naturen som forekommer i cytoplasmaet til keratinocytter i dette laget (derav deres Navn). De typiske keratintypene i denne fasen er K2 og K11.

4. stratum corneum

I stratum corneum differensierer og degenererer keratinocytter, noe som gir opphav til corneocytter.. De har ikke en kjerne eller cytoplasmatiske organeller: de har bare en tykk membran og flere lipider, nødvendige for strukturen. De er omtrent 50 mikrometer i diameter (de er større enn resten) og er organisert i kolonner på 10 til 30 enheter for å danne selve stratum corneum.

Spesielt, i tillegg til å miste kjernen og organellene, beholder korneocytter ikke mer enn 15 vekt% vann, sammenlignet med 70% for keratinocytter i kjellermembranen. Dette gir det ytterste laget av epidermis dens nødvendige tørrhet, svært viktig for mange mikroorganismer for ikke å kunne kolonisere den.

• Du kan være interessert i: "Psykoneuroendokrinoimmunologi: hva er det og hva er det for?"

Dens forhold til immunsystemet

Som du kan se, en av de mest slående funksjonene til keratinocytter er å "dø" for å bli uoverstigelige biologiske barrierer, men dette er ikke den eneste av dens essensielle oppgaver.

Det skal bemerkes at invasjonen av patogener eller kontakt med allergener fra epidermis fjerner den mer "immune" siden av keratinocyttene. Disse produserer en mengde cytokiner, proteiner av proinflammatorisk natur, slik som interleukiner (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 og -20. Disse cytokinene tiltrekker immunlegemer som monocytter eller T-lymfocytter til stedet, som begynner å virke og/eller dele seg for å ødelegge patogenet.

Patologier kjent for alle hviler på dette fysiologiske grunnlaget, for eksempel kontaktdermatitt. Når immunsystemet gjenkjenner et ufarlig allergen som skadelig, reiser lymfocytter til hudoverflaten og produserer lokale reaksjoner, som kløe, hevelse og utslett karakteristisk. Selv om det kanskje ikke virker slik, kjemper immunsystemet mot et ubegrunnet patogen.

Sammendrag

Som du har sett har keratinocytter både en direkte og en indirekte beskyttende funksjon. Ikke bare er de strukturelle "plugger" i sluttfasen på grunn av deres store størrelse og lave vanninnhold, men de er også i stand til skiller ut stoffer som varsler immunsystemet om at noe er galt og fremmer synligheten av lokale reaksjoner, på godt og vondt ond.

Kan du forestille deg hva som ville blitt av mennesket uten en rekke mekanismer som er like effektive som de som er eksponert her? I et tredimensjonalt miljø der til og med solen angriper oss, ville det vært en umulig oppgave å forstå livet uten keratinocytter og epidermis.

Bibliografiske referanser:

• Barker, J. N., Griffiths, C. OG. M., Nickoloff, B. J., Mitra, R. S., & Dixit, V. m. (1991). Keratinocytter som initiatorer av betennelse. The Lancet, 337(8735), 211-214.
• Benhadou, F., Mintoff, D., & Del Marmol, V. (2019). Psoriasis: keratinocytter eller immunceller - hva er utløseren? Dermatology, 235(2), 91-100.
• Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. c. (2020). Proinflammatoriske egenskaper og oksidative effekter av atmosfæriske partikkelkomponenter i humane keratinocytter. Chemosphere, 240, 124746.
• Eckert, R. L., Crish, J. F., & Robinson, N. TIL. (1997). Den epidermale keratinocytten som en modell for studiet av genregulering og celledifferensiering. Physiological reviews, 77(2), 397-424.
• Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleukin-17A og keratinocytter ved psoriasis. International journal of molecular sciences, 21(4), 1275.
• Oviedo Zegarra, C. TIL. (2019). Analyse av bruk av keratin som biomateriale.