Keratinocyter: vad de är, funktioner och utvecklingsfaser av dessa celler

Huden är det största organet i människokroppen. Med en yta på cirka två kvadratmeter och en totalvikt på upp till fem kilo är detta vävnadskonglomerat den biologiska barriären viktigaste primära komponenten i komplexa levande varelser, tillsammans med slemhinna, saliv, tårar, svett och vissa beteendemekanismer (som t.ex. hosta).

Huden är en svår miljö för patogena ämnen, eftersom den är torr, har ett svagt surt pH, har egenskaper antiseptika och dessutom finns det andra mikroorganismer som redan koloniserar detta lager utan att orsaka oss någon skada (stafylokocker, mikrokocker och Acinetobacter). Allt detta gör uppgiften mycket svår för bakterier och parasiter som vill dra fördel av oss, eftersom de befinner sig med en praktiskt taget oöverstiglig fysiologisk och levande barriär.

Därför är det inte förvånande att lära sig att de allra flesta hudinfektioner börjar med ett sår: när en spricka öppnas Inom denna vägg utnyttjar både kommensala och patogena bakterier de nya oskyddade miljöer som öppnar sig under barriären. skada. När allt kommer omkring är de innersta lagren av vår hud irrigerade och innehåller tusentals levande celler: för en parasit är det lika med obegränsade näringsämnen.

Utöver funktionaliteter, patogena agens, fysikalisk-kemiska egenskaper och immunmekanismer, För att förstå hudens natur måste vi gå till dess mest yttre och välkända del: den epidermis. I den finns en mycket slående cellgrupp, som dominerar och definierar vävnaden. Låt oss se vad keratinocyter består av.

• Relaterad artikel: "De fyra hudtyperna (och hur man tar hand om dem)"

Vad är keratinocyter?

Som vi sa, Keratinocyter är den vanligaste celltypen i den mänskliga epidermis.. Hos vår art står de för 95 % av cellkropparna i detta lager, åtföljda i en mycket mindre andel av melanocyter, Langerhans-celler och Merkel-celler.

Som dess eget namn indikerar, keratinocyterna De ansvarar för att syntetisera keratin och ger i sin tur de relevanta egenskaperna till vart och ett av de fyra skikten av epidermis.: basallager, stratum spinosum, stratum granulosum och hornlager. Som en kuriosa bör det noteras att passagen av en cell från basalskiktet till den kåta zonen är cirka 15 dagar lång, extremt snabb period om vi tittar på vävnadsomsättningshastigheten i andra delar av kropp.

Keratinocytegenskaper

Först och främst bör det noteras att Denna celltyp har ektodermalt ursprung, det vill säga den kommer från det distala yttersta lagret av fostret och det första att utvecklas.. De är en celltyp som frisätter väldigt lite matris och därför är membranen i närliggande celler hårt bundna. Detta gör världens evolutionära mening: ju mindre utrymme som finns kvar mellan tegelstenarna på en vägg, desto svårare är det för sprickor att uppstå.

Förutom fysisk närhet bör det noteras att det finns en serie kopplingar som kallas desmosomer mellan keratinocyter. Denna "brygga" förmedlas av cadheriner till en serie mellanliggande filament (keratin), som tillåter föreningen mellan celler, vilket ger epidermis en mycket resistent sammanhållning och integritet i tid.

Den klassiska keratinocyten består av 72-80% vatten, cytoplasma, organeller, kärna och uttrycket av olika typer av keratin., beroende på din plats.

Det är nödvändigt att notera, vid denna tidpunkt, att keratinocyter inte har en specifik form under hela sitt liv (som i människan är en månad), eftersom de passerar genom olika epidermala lager och därför måste anpassa sig till olika funktioner. För att visa dig hur dessa cellkroppar är i varje stadium och stratum måste vi visa dig, även i stora drag, vad keratiniseringsprocessen består av. Ge järnet.

Sammanfattning keratinisering

Den terminala differentieringen av keratinocyter från basalskiktet till hornhinnan sker under en process som kallas "keratinisering".. Vi kommer att se dess särdrag på ett ytligt sätt lager för lager.

1. basallager

Det är det första lagret av epidermis, närmare bestämt det enda där melanocyter uppträder, mer eller mindre med en hastighet av en för varje 23:e keratinocyt. Detta lager är tänkt som en sann vävnadsfabrik, eftersom den består av endast en rad keratinocyter som gradvis delar sig, för att fylla i följande lager.

Dessa keratinocyter är fästa vid basala lamina (som skiljer dermis från epidermis) genom korsningar av hemidesmosomtyp, så en cellpol skiljer sig tydligt från Övrig. Vi vill inte gå in på histologiska detaljer, men det räcker med att veta att de vuxna epitelstamcellerna finns i detta lager, som ger upphov till keratinocyter. För att ge dig en uppfattning finns det vanligtvis en stamcell för varje 3 500 keratinocyter i detta lager.

2. ryggradsskikt

Det härstammar från den mitotiska uppdelningen av cellerna i basalskiktet, så det ligger omedelbart ovanför det.. I detta avsnitt antar keratinocyterna en polyedrisk form med en diameter på cirka 15 mikrometer, större och mer turgid än de som finns i basalskiktet. Namnet "taggig" kommer från de desmosomliknande förbindelserna och tonofibrillerna som kommunicerar celler med varandra.

Särskilt när de fortskrider genom strata uttrycker keratinocyter distinkta keratinliknande cytoplasmatiska proteiner. Om i basalskiktet K5 och K14 dominerade, finner vi här K1 och K10.

3. granulerat skikt

i detta lager en viktig händelse äger rum: genuttryck (syntesen av ämnen som kodas av nukleärt DNA) av keratinocyter förändringar. I stratum granulosum syntetiserar dessa celltyper keratohyalingranulat, basofila föreningar oregelbunden natur som förekommer i cytoplasman hos keratinocyter i detta lager (därav deras namn). De typiska keratintyperna i denna fas är K2 och K11.

4. stratum comeum

I stratum corneum differentierar och degenererar keratinocyter, vilket ger upphov till corneocyter.. De har ingen kärna eller cytoplasmatiska organeller: de har bara ett tjockt membran och flera lipider, nödvändiga för strukturen. De är cirka 50 mikrometer i diameter (de är större än resten) och är organiserade i kolumner på 10 till 30 enheter för att bilda själva stratum corneum.

Noterbart, förutom att förlora kärnan och organellerna, behåller korneocyter inte mer än 15 viktprocent vatten, jämfört med 70 % för keratinocyter i basalmembranet. Detta ger det yttersta lagret av epidermis dess nödvändiga torrhet, mycket viktigt för att många mikroorganismer inte ska kunna kolonisera den.

• Du kanske är intresserad av: "Psykoneuroendokrinoimmunologi: vad är det och vad är det för?"

Dess förhållande till immunförsvaret

Som du kan se, en av de mest slående funktionerna hos keratinocyter är att "dö" för att bli oöverstigliga biologiska barriärer, men detta är inte den enda av dess väsentliga uppgifter.

Det bör noteras att invasionen av patogener eller kontakt med allergener från epidermis tar bort den mer "immuna" sidan av keratinocyterna. Dessa producerar en uppsjö av cytokiner, proteiner av proinflammatorisk natur, såsom interleukiner (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 och -20. Dessa cytokiner attraherar immunkroppar som monocyter eller T-lymfocyter till platsen, som börjar verka och/eller delas för att förstöra patogenen.

Patologier kända för alla vilar på denna fysiologiska grund, såsom kontaktdermatit. När immunsystemet känner igen ett ofarligt allergen som skadligt, reser lymfocyter till hudytan och ger lokala reaktioner, såsom klåda, svullnad och utslag karakteristisk. Även om det kanske inte verkar så, bekämpar immunförsvaret en ogrundad patogen.

Sammanfattning

Som du har sett har keratinocyter både en direkt och en indirekt skyddande funktion. De är inte bara strukturella "pluggar" i slutfasen på grund av sin stora storlek och låga vattenhalt, utan de kan också utsöndrar ämnen som varnar immunförsvaret om att något är fel och främjar uppkomsten av lokala reaktioner, på gott och ont ondska.

Kan du föreställa dig vad som skulle ha blivit av människan utan en serie lika effektiva mekanismer som de som exponeras här? I en tredimensionell miljö där till och med solen attackerar oss skulle det vara en omöjlig uppgift att förstå livet utan keratinocyter och epidermis.

Bibliografiska referenser:

• Barker, J. N., Griffiths, C. OCH. M., Nickoloff, B. J., Mitra, R. S., & Dixit, V. m. (1991). Keratinocyter som initiatorer av inflammation. The Lancet, 337(8735), 211-214.
• Benhadou, F., Mintoff, D., & Del Marmol, V. (2019). Psoriasis: keratinocyter eller immunceller – vilken är utlösande faktor? Dermatology, 235(2), 91-100.
• Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. c. (2020). Proinflammatoriska egenskaper och oxidativa effekter av atmosfäriska partikelkomponenter i mänskliga keratinocyter. Chemosphere, 240, 124746.
• Eckert, R. L., Crish, J. F., & Robinson, N. TILL. (1997). Den epidermala keratinocyten som modell för studiet av genreglering och celldifferentiering. Physiological reviews, 77(2), 397-424.
• Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleukin-17A och keratinocyter vid psoriasis. International journal of molecular sciences, 21(4), 1275.
• Oviedo Zegarra, C. TILL. (2019). Analys av användningen av keratin som biomaterial.