Keratinocytes: คืออะไร หน้าที่และระยะของการพัฒนาเซลล์เหล่านี้

ผิวหนังเป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายมนุษย์ ด้วยพื้นที่ผิวประมาณสองตารางเมตรและน้ำหนักรวมสูงสุดห้ากิโลกรัม กลุ่มเนื้อเยื่อนี้เป็นปราการทางชีวภาพ องค์ประกอบหลักที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน ได้แก่ เยื่อเมือก น้ำลาย น้ำตา เหงื่อ และกลไกทางพฤติกรรมบางอย่าง (เช่น ไอ).

ผิวหนังเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสารก่อโรค เนื่องจากมันแห้ง มีค่า pH เป็นกรดเล็กน้อย มีคุณสมบัติ น้ำยาฆ่าเชื้อและนอกจากนี้ยังมีจุลินทรีย์อื่น ๆ ที่อาศัยอยู่ในชั้นนี้แล้วโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ (staphylococci, micrococci และ อะซิเนโทแบคเตอร์). ทั้งหมดนี้ทำให้งานของแบคทีเรียและปรสิตที่ต้องการใช้ประโยชน์จากเราเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากพวกมันพบว่าตัวเองมีอุปสรรคทางสรีรวิทยาและการดำรงชีวิตที่ยากจะหยั่งถึง

ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่รู้ว่าการติดเชื้อที่ผิวหนังส่วนใหญ่เริ่มต้นจากบาดแผล: เมื่อรอยแตกเปิดออก ภายในกำแพงนี้ แบคทีเรียทั้งที่อาศัยอยู่ร่วมกันและก่อโรคจะใช้ประโยชน์จากสภาพแวดล้อมใหม่ที่ไม่มีการป้องกันซึ่งเปิดขึ้นใต้สิ่งกีดขวาง บาดเจ็บ. ท้ายที่สุดแล้วชั้นในสุดของผิวหนังของเราได้รับการชำระล้างและประกอบด้วยเซลล์ที่มีชีวิตหลายพันเซลล์: สำหรับปรสิต สิ่งนี้เท่ากับได้รับสารอาหารอย่างไม่จำกัด

นอกเหนือจากฟังก์ชันการทำงาน สารก่อโรค คุณสมบัติทางเคมีกายภาพและกลไกภูมิคุ้มกัน เพื่อให้เข้าใจถึงธรรมชาติของผิว เราต้องไปที่ส่วนภายนอกและเป็นที่รู้จักมากที่สุด: the หนังกำพร้า ในนั้นมีกลุ่มเซลล์ที่โดดเด่นมากซึ่งครอบงำและกำหนดเนื้อเยื่อ มาดูกันว่าเคราติโนไซต์ประกอบด้วยอะไรบ้าง.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ผิว 4 ประเภท (และวิธีดูแล)"

เคราติโนไซต์คืออะไร?

ดังที่เรากล่าวไว้ว่า Keratinocytes เป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในผิวหนังชั้นนอกของมนุษย์. ในสปีชีส์ของเรา พวกมันคิดเป็น 95% ของร่างกายเซลล์ของชั้นนี้ โดยมีเมลาโนไซต์ เซลล์แลงเกอร์ฮานส์ และเซลล์แมร์เคิลในสัดส่วนที่น้อยกว่ามาก

ตามชื่อของมันบ่งชี้ว่า keratinocytes พวกเขามีหน้าที่ในการสังเคราะห์เคราตินและให้คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องแก่ผิวหนังชั้นนอกทั้งสี่ชั้น: ชั้นมูลฐาน สตราตัมสปิโนซัม สตราตัมแกรนูโลซัม และชั้นฮอร์น ด้วยความอยากรู้อยากเห็นควรสังเกตว่าทางเดินของเซลล์จากชั้นฐานไปยังโซนที่มีเขานั้นอยู่ที่ประมาณ 15 นานวัน ระยะเวลารวดเร็วมาก หากเราดูอัตราการหมุนเวียนของเนื้อเยื่อในส่วนอื่นๆ ของ ร่างกาย.

ลักษณะ Keratinocyte

ก่อนอื่นควรสังเกตว่า เซลล์ชนิดนี้มีต้นกำเนิดจากผิวหนังชั้นนอก นั่นคือมาจากชั้นนอกสุดของทารกในครรภ์และเป็นเซลล์แรกที่พัฒนา. พวกมันเป็นเซลล์ชนิดหนึ่งที่ปล่อยเมทริกซ์ออกมาน้อยมาก ดังนั้นเยื่อหุ้มเซลล์ข้างเคียงจึงถูกมัดแน่น สิ่งนี้ทำให้เกิดความรู้สึกวิวัฒนาการทั้งหมดในโลก: ยิ่งมีช่องว่างเหลือน้อยระหว่างก้อนอิฐของผนัง รอยแตกก็จะยิ่งยากขึ้น

นอกจากความใกล้ชิดทางกายภาพแล้ว ควรสังเกตว่ามีจุดเชื่อมต่อหลายจุดที่เรียกว่า เดสโมโซม ระหว่างเคราติโนไซต์ "สะพาน" นี้ถูกสื่อกลางโดย cadherins ไปยังชุดของเส้นใยระดับกลาง (เคราติน) ซึ่งช่วยให้ การรวมตัวกันระหว่างเซลล์จึงทำให้ผิวหนังชั้นนอกมีการเกาะกันและความสมบูรณ์ใน เวลา.

Keratinocyte แบบคลาสสิกประกอบด้วยน้ำ 72-80%, ไซโตพลาสซึม, ออร์แกเนลล์, นิวเคลียสและการแสดงออกของเคราตินประเภทต่างๆขึ้นอยู่กับตำแหน่งของคุณ

ณ จุดนี้จำเป็นต้องทราบว่า keratinocytes ไม่มีรูปร่างเฉพาะตลอดชีวิต (ซึ่งใน มนุษย์คือหนึ่งเดือน) เนื่องจากพวกมันผ่านผิวหนังชั้นต่างๆ กัน ดังนั้นจึงต้องปรับตัวให้เข้ากับความแตกต่าง ฟังก์ชันการทำงาน เพื่อที่จะแสดงให้คุณเห็นว่าร่างกายของเซลล์เหล่านี้เป็นอย่างไรในแต่ละขั้นและชั้นชั้น เราต้องแสดงให้คุณเห็นว่ากระบวนการเคอราติไนเซชันประกอบด้วยอะไรบ้าง แม้ในจังหวะกว้างๆ ไปเลย

keratinization สรุป

การแยกขั้วของเซลล์เคราติโนไซต์จากชั้นมูลฐานไปยัง corneum เกิดขึ้นภายใต้กระบวนการที่เรียกว่า "keratinization". เราจะเห็นลักษณะเฉพาะของมันอย่างผิวเผินเป็นชั้นๆ

1. ชั้นฐาน

มันเป็นชั้นแรกของผิวหนังชั้นนอกโดยเฉพาะชั้นเดียวที่มีเมลาโนไซต์ปรากฏ มากหรือน้อยในอัตราหนึ่งต่อทุก ๆ 23 เคราติโนไซต์ ชั้นนี้ถูกมองว่าเป็นโรงงานผลิตเนื้อเยื่อที่แท้จริง เนื่องจากมันประกอบด้วยเซลล์เคราติโนไซต์เพียงแถวเดียวที่ค่อยๆ แบ่งตัวเพื่อเติมเลเยอร์ต่อไปนี้

keratinocytes เหล่านี้จะติดอยู่กับ basal lamina (ซึ่งแยกชั้นหนังแท้ออกจากชั้นหนังกำพร้า) โดย hemidesmosome-type junctions ดังนั้น ขั้วเซลล์จึงแตกต่างอย่างชัดเจนจาก อื่น. เราไม่ต้องการลงรายละเอียดทางเนื้อเยื่อวิทยา แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะรู้ว่าชั้นนี้พบสเต็มเซลล์เยื่อบุผิวผู้ใหญ่ในชั้นนี้ ซึ่งก่อให้เกิดเคอราติโนไซต์ เพื่อให้คุณเห็นภาพ โดยปกติแล้วเซลล์ต้นกำเนิดจะมีหนึ่งเซลล์ต่อเคอราติโนไซต์ 3,500 ตัวในชั้นนี้

2. ชั้น spinous

มันเกิดจากการแบ่งเซลล์แบบไมโทติคของชั้นฐานดังนั้นจึงอยู่เหนือมันทันที. ในส่วนนี้ เคอราติโนไซต์จะมีรูปร่างหลายเหลี่ยมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 15 ไมโครเมตร ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าและขุ่นกว่าที่มีอยู่ในชั้นฐาน ชื่อ "หนาม" มาจากจุดเชื่อมต่อคล้ายเดสโมโซมและโทโนไฟบริลที่สื่อสารเซลล์ระหว่างกัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาผ่านชั้นนี้ keratinocytes จะแสดงโปรตีนไซโตพลาสซึมที่มีลักษณะคล้ายเคราตินที่แตกต่างกัน หากในชั้นฐาน K5 และ K14 ถูกครอบงำเราจะพบ K1 และ K10 ที่นี่

3. ชั้นละเอียด

ในเลเยอร์นี้ เหตุการณ์สำคัญเกิดขึ้น: การแสดงออกของยีน (การสังเคราะห์สารที่เข้ารหัสโดย DNA นิวเคลียร์) การเปลี่ยนแปลงของ keratinocytes ในชั้นสตราตัมแกรนูโลซัม เซลล์ประเภทนี้จะสังเคราะห์เม็ดเคอราโทไฮยาลิน ซึ่งเป็นสารประกอบเบโซฟิลิก ผิดปกติในธรรมชาติที่เกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมของ keratinocytes ในชั้นนี้ (เพราะฉะนั้น ชื่อ). ประเภทเคราตินทั่วไปของเฟสนี้คือ K2 และ K11

4. ชั้นสตราตัมคอร์เนียม

ในชั้นสตราตัมคอร์เนียม เคราติโนไซต์จะสร้างความแตกต่างและเสื่อมสภาพ ทำให้เกิดคอร์นีโอไซต์. พวกมันไม่มีนิวเคลียสหรือไซโทพลาสมิกออร์แกเนลล์: พวกมันมีเยื่อหุ้มหนาและไขมันจำนวนมากซึ่งจำเป็นสำหรับโครงสร้าง มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 ไมโครเมตร (ใหญ่กว่าส่วนที่เหลือ) และจัดเรียงเป็นคอลัมน์ 10 ถึง 30 หน่วยเพื่อสร้างชั้นสตราตัมคอร์เนียม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นอกจากการสูญเสียนิวเคลียสและออร์แกเนลล์แล้ว คอร์นีโอไซต์กักเก็บน้ำได้ไม่เกิน 15% โดยน้ำหนัก เทียบกับ 70% สำหรับเคราติโนไซต์ในเยื่อหุ้มชั้นใต้ดิน สิ่งนี้ทำให้ชั้นนอกสุดของหนังกำพร้ามีความแห้งที่จำเป็น ซึ่งสำคัญมากสำหรับจุลินทรีย์จำนวนมากที่ไม่สามารถตั้งรกรากได้

• คุณอาจสนใจ: "Psychoneuroendocrinoimmunology: มันคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร"

ความสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกัน

อย่างที่เห็น, หน้าที่ที่โดดเด่นที่สุดประการหนึ่งของเคราติโนไซต์คือการ "ตาย" เพื่อเป็นอุปสรรคทางชีวภาพที่ผ่านไม่ได้แต่นี่ไม่ใช่งานสำคัญเพียงอย่างเดียว

ควรสังเกตว่าการบุกรุกของเชื้อโรคหรือการสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้จากผิวหนังชั้นนอกจะกำจัดด้าน "ภูมิคุ้มกัน" ของ keratinocytes สิ่งเหล่านี้สร้างไซโตไคน์มากมาย โปรตีนที่มีลักษณะของการอักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 และ -20 ไซโตไคน์เหล่านี้ดึงดูดร่างกายภูมิคุ้มกัน เช่น มอนอไซต์หรือทีลิมโฟไซต์มายังบริเวณนั้น ซึ่งจะเริ่มทำงานและ/หรือแบ่งตัวเพื่อทำลายเชื้อโรค

พยาธิสภาพที่ทราบกันดีอยู่แล้วบนพื้นฐานทางสรีรวิทยานี้ เช่น ผิวหนังอักเสบจากการสัมผัส. เมื่อระบบภูมิคุ้มกันรับรู้ว่าสารก่อภูมิแพ้ที่ไม่เป็นอันตรายเป็นอันตราย ลิมโฟไซต์จะเดินทางไปยัง ผิวหนังและสร้างการตอบสนองเฉพาะที่ เช่น อาการคัน บวม และผดผื่น ลักษณะ แม้ว่าจะดูเหมือนไม่เป็นเช่นนั้น แต่ระบบภูมิคุ้มกันกำลังต่อสู้กับเชื้อโรคที่ไม่มีมูลความจริง

สรุป

อย่างที่คุณได้เห็น keratinocytes มีหน้าที่ป้องกันทั้งทางตรงและทางอ้อม ไม่เพียงแต่เป็นโครงสร้าง "ปลั๊ก" ในขั้นตอนสุดท้าย เนื่องจากมีขนาดใหญ่และมีปริมาณน้ำน้อย แต่ยังสามารถ หลั่งสารที่แจ้งเตือนระบบภูมิคุ้มกันว่ามีบางอย่างผิดปกติและส่งเสริมปฏิกิริยาในท้องถิ่นให้ดีขึ้นและแย่ลง ความชั่วร้าย.

คุณนึกภาพออกไหมว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับมนุษย์โดยปราศจากชุดของกลไกที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับที่เปิดเผยที่นี่? ในสภาพแวดล้อมสามมิติที่แม้แต่แสงแดดยังทำร้ายเรา การเข้าใจชีวิตโดยปราศจากเคราติโนไซต์และหนังกำพร้าคงเป็นไปไม่ได้

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• บาร์เกอร์, เจ. N., Griffiths, C. และ. เอ็ม, นิคคอลอฟ, บี. เจ, มิตรา, ร. S., & Dixit, V. ม. (1991). Keratinocytes เป็นตัวเริ่มต้นของการอักเสบ มีดหมอ, 337(8735), 211-214.
• Benhadou, F., Mintoff, D. และ Del Marmol, V. (2019). โรคสะเก็ดเงิน: keratinocytes หรือเซลล์ภูมิคุ้มกัน - ตัวกระตุ้นคืออะไร? โรคผิวหนัง, 235(2), 91-100.
• Cervellati, F., Benedusi, M., Manarini, F., Woodby, B., Russo, M., Valacchi, G., & Pietrogrande, M. ค. (2020). คุณสมบัติการอักเสบและผลออกซิเดชั่นของส่วนประกอบของอนุภาคบรรยากาศในเซลล์เคราติโนไซต์ของมนุษย์ เคโมสเฟียร์, 240, 124746.
• เอคเคิร์ต, ร. แอล, คริช, เจ. เอฟ, & โรบินสัน, เอ็น ถึง. (1997). keratinocyte ของผิวหนังเป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาการควบคุมยีนและความแตกต่างของเซลล์ บทวิจารณ์ทางสรีรวิทยา, 77(2), 397-424.
• Furue, M., Furue, K., Tsuji, G., & Nakahara, T. (2020). Interleukin-17A และ keratinocytes ในโรคสะเก็ดเงิน วารสารนานาชาติของวิทยาศาสตร์ระดับโมเลกุล 21(4), 1275
• โอเบียโด เซการ์รา, ซี. ถึง. (2019). การวิเคราะห์การใช้เคราตินเป็นวัสดุชีวภาพ