Кератиноциты: что это такое, функции и фазы развития этих клеток

Кожа является самым большим органом в организме человека. Этот тканевый конгломерат площадью около двух квадратных метров и общей массой до пяти килограммов является биологическим барьером. важнейший первичный компонент сложных живых существ, наряду со слизистой оболочкой, слюной, слезами, потом и некоторыми поведенческими механизмами (такими как кашель).

Кожа является неблагоприятной средой для патогенных агентов, так как она сухая, имеет слабокислый рН, обладает свойствами антисептики и, кроме того, есть и другие микроорганизмы, которые уже колонизируют этот слой, не причиняя нам никакого вреда (стафилококки, микрококки и ацинетобактер). Все это очень усложняет задачу бактериям и паразитам, желающим воспользоваться нами, так как они оказываются перед практически непреодолимым физиологическим и жизненным барьером.

Поэтому неудивительно узнать, что подавляющее большинство кожных инфекций начинается с раны: когда открывается трещина Внутри этой стены как комменсальные, так и патогенные бактерии пользуются преимуществами новой незащищенной среды, открывающейся под барьером. рана. В конце концов, самые внутренние слои нашей кожи орошаются и содержат тысячи живых клеток: для паразита это равносильно неограниченному количеству питательных веществ.

Помимо функциональных возможностей, патогенных агентов, физико-химических свойств и иммунных механизмов, Чтобы понять природу кожи, мы должны обратиться к самой внешней и хорошо известной ее части: эпидермис. В нем есть очень яркая группа клеток, которая доминирует и определяет ткань. Давайте посмотрим, из чего состоят кератиноциты.

• Связанная статья: «4 типа кожи (и как за ними ухаживать)»

Что такое кератиноциты?

Как мы сказали, Кератиноциты являются наиболее распространенным типом клеток в эпидермисе человека.. У нашего вида они составляют 95% клеточных тел этого слоя, сопровождаясь в гораздо меньшей пропорции меланоцитами, клетками Лангерганса и клетками Меркеля.

Как следует из названия, кератиноциты Они отвечают за синтез кератина и, в свою очередь, придают соответствующие свойства каждому из четырех слоев эпидермиса.: базальный слой, шиповатый слой, зернистый слой и роговой слой. В качестве любопытства следует отметить, что переход клетки из базального слоя в роговую зону составляет около 15 дней, чрезвычайно быстрый период, если мы посмотрим на скорость обмена тканей в других частях тело.

Характеристики кератиноцитов

Прежде всего следует отметить, что Этот тип клеток имеет эктодермальное происхождение, то есть происходит из дистального наружного слоя плода и развивается первым.. Это тип клеток, который выделяет очень мало матрикса, и поэтому мембраны соседних клеток плотно связаны. В этом есть весь эволюционный смысл: чем меньше места остается между кирпичами стены, тем труднее появляются трещины.

В дополнение к физической близости следует отметить, что между кератиноцитами существует ряд соединений, называемых десмосомами. Этот «мост» опосредован кадгеринами для серии промежуточных филаментов (кератин), которые позволяют соединение между клетками, что придает эпидермису очень прочную сплоченность и целостность в время.

Классический кератиноцит состоит на 72-80% из воды, цитоплазмы, органелл, ядра и экспрессии различных типов кератина., в зависимости от вашего местоположения.

Здесь необходимо отметить, что кератиноциты не имеют определенной формы на протяжении всей своей жизни (что в человеку один месяц), так как они проходят через разные слои эпидермиса и, следовательно, должны приспосабливаться к разным функциональные возможности. Чтобы показать вам, что собой представляют эти клеточные тела на каждой стадии и слое, мы должны показать вам, хотя бы в общих чертах, из чего состоит процесс ороговения. Действуй.

Суммарное ороговение

Терминальная дифференциация кератиноцитов из базального слоя в роговой происходит в процессе, известном как «кератинизация».. Мы будем видеть его особенности поверхностно, слой за слоем.

1. базальный слой

Это первый слой эпидермиса, в частности, единственный, в котором появляются меланоциты, примерно один на каждые 23 кератиноцита. Этот слой считается настоящей тканевой фабрикой, поскольку он состоит всего из одного ряда кератиноцитов, которые постепенно делятся., чтобы заполнить следующие слои.

Эти кератиноциты прикреплены к базальной мембране (которая отделяет дерму от эпидермиса) с помощью соединения полудесмосомного типа, поэтому клеточный полюс четко отличается от другой. Мы не хотим вдаваться в гистологические подробности, но достаточно знать, что в этом слое находятся взрослые эпителиальные стволовые клетки, дающие начало кератиноцитам. Чтобы дать вам представление, обычно на каждые 3500 кератиноцитов в этом слое приходится одна стволовая клетка.

2. шиповатый слой

Возникает в результате митотического деления клеток базального слоя, поэтому располагается непосредственно над ним.. В этом срезе кератиноциты принимают многогранную форму диаметром около 15 микрометров, более крупную и набухшую, чем присутствующие в базальном слое. Название «колючий» происходит от десмосомоподобных соединений и тонофибрилл, которые связывают клетки друг с другом.

Примечательно, что по мере продвижения через слои кератиноциты экспрессируют различные кератиноподобные цитоплазматические белки. Если в базальном слое преобладали К5 и К14, то здесь мы находим К1 и К10.

3. зернистый слой

в этом слое происходит важное событие: экспрессия гена (синтез веществ, кодируемых ядерной ДНК) кератиноцитов изменяется. В зернистом слое эти типы клеток синтезируют гранулы кератогиалина, базофильные соединения нерегулярного характера, встречающиеся в цитоплазме кератиноцитов этого слоя (отсюда и их имя). Типичными типами кератина этой фазы являются K2 и K11.

4. роговой слой

В роговом слое кератиноциты дифференцируются и дегенерируют, давая начало корнеоцитам.. У них нет ядра или цитоплазматических органелл: у них есть только толстая мембрана и множество необходимых для строения липидов. Они имеют диаметр примерно 50 микрометров (они крупнее остальных) и организованы в столбцы от 10 до 30 единиц, образуя собственно роговой слой.

Примечательно, что в дополнение к потере ядра и органелл корнеоциты сохраняют не более 15% воды по весу по сравнению с 70% для кератиноцитов в базальной мембране. Это придает внешнему слою эпидермиса необходимую сухость, что очень важно для того, чтобы многие микроорганизмы не могли его колонизировать.

• Вас может заинтересовать: «Психонейроэндокриноиммунология: что это такое и для чего она нужна?»

Его связь с иммунной системой

Как вы видете, одна из самых поразительных функций кератиноцитов – «умирать», становясь непреодолимыми биологическими барьерами, но это не единственная из его существенных задач.

Следует отметить, что инвазия возбудителей или контакт с аллергенами из эпидермиса удаляют более «иммунную» сторону кератиноцитов. Они продуцируют множество цитокинов, белков провоспалительного характера, таких как интерлейкины (ИЛ)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 и -20. Эти цитокины привлекают к месту иммунные тела, такие как моноциты или Т-лимфоциты, которые начинают действовать и/или делиться с целью уничтожения возбудителя.

На этой физиологической основе покоятся известные всем патологии, например, контактный дерматит.. Когда иммунная система распознает безвредный аллерген как опасный, лимфоциты перемещаются к поверхности кожи и вызывают местные реакции, такие как зуд, отек и сыпь. характеристика. Хотя может показаться, что иммунная система борется с необоснованным возбудителем.

Краткое содержание

Как вы видели, кератиноциты выполняют как прямую, так и косвенную защитную функцию. Они не только являются структурными «пробками» в своей конечной фазе из-за своего большого размера и низкого содержания воды, но также способны выделяют вещества, которые предупреждают иммунную систему о том, что что-то не так, и способствуют появлению местных реакций, как к лучшему, так и к худшему. зло.

Можете ли вы представить, что стало бы с человеком, если бы не ряд механизмов, столь же эффективных, как представленные здесь? В трехмерной среде, в которой даже солнце атакует нас, понимание жизни без кератиноцитов и эпидермиса было бы невыполнимой задачей.

Библиографические ссылки:

• Баркер, Дж. Н., Гриффитс, К. И. М., Николофф Б. Дж., Митра Р. С., Диксит В. м. (1991). Кератиноциты как инициаторы воспаления. Ланцет, 337 (8735), 211-214.
• Бенхаду Ф., Минтофф Д. и Дель Мармол В. (2019). Псориаз: кератиноциты или иммунные клетки – что спровоцировало? Дерматология, 235(2), 91-100.
• Червеллати Ф., Бенедузи М., Манарини Ф., Вудби Б., Руссо М., Валакки Г. и Пьетрогранде М. в. (2020). Провоспалительные свойства и окислительные эффекты компонентов атмосферных частиц в кератиноцитах человека. Хемосфера, 240, 124746.
• Экерт, Р. Л., Криш Дж. Ф. и Робинсон Н. К. (1997). Эпидермальный кератиноцит как модель для изучения генной регуляции и дифференцировки клеток. Физиологические обзоры, 77(2), 397-424.
• Фуруэ М., Фуруэ К., Цудзи Г. и Накахара Т. (2020). Интерлейкин-17А и кератиноциты при псориазе. Международный журнал молекулярных наук, 21(4), 1275.
• Овьедо Зегарра, К. К. (2019). Анализ использования кератина в качестве биоматериала.