Содержание
Кожа — самый большой орган человеческого тела. Этот конгломерат тканей площадью около двух квадратных метров и общим весом до пяти килограммов является наиболее важным первичным биологическим барьером для сложных живых существ вместе со слизистой оболочкой, слюной, слезами, потом и некоторыми поведенческими механизмами (такими как кашель).
Кожа является неблагоприятной средой для патогенов, поскольку она сухая, имеет слегка кислый pH, обладает антисептическими свойствами, и, кроме того, есть другие микроорганизмы, которые уже колонизируют этот слой, не причиняя нам никакого вреда (стафилококки, микрококки). Все это очень усложняет задачу бактериям и паразитам, которые хотят воспользоваться нами, поскольку они оказываются перед практически непреодолимым жизненным и физиологическим барьером.
По этой причине, подавляющее большинство кожных инфекций начинается с раны: патогенные бактерии пользуются преимуществами новых незащищенных сред, которые проникают под травму. В конце концов, самые внутренние слои нашей кожи орошаются и содержат тысячи живых клеток — для паразита это означает неограниченное количество питательных веществ.
Помимо функций, патогенов, физико-химических свойств и иммунных механизмов, чтобы понять природу кожи, мы должны обратиться к ее наиболее внешней и хорошо известной части: эпидермису. В нем есть очень яркая группа клеток, которая доминирует и определяет ткань.
Что такое кератиноциты?
Кератиноциты являются наиболее распространенным типом клеток эпидермиса человека. У нашего вида они составляют 95% клеточных тел в этом слое, в гораздо меньшей степени сопровождаются меланоцитами, клетками Лангерганса и клетками Меркеля.
Как следует из названия, кератиноциты отвечают за синтез кератина и, в свою очередь, придают соответствующие свойства каждому из четырех слоев эпидермиса: базальному слою, шиповидному слою, зернистому слою и роговому слою. Следует отметить, что прохождение клетки из базального слоя в область роговицы занимает около 15 дней, что является чрезвычайно быстрым периодом, если мы посмотрим на скорость обновления тканей в других частях тела.
Характеристики кератиноцитов
Прежде всего, следует отметить, что этот тип клеток имеет эктодермальное происхождение, то есть происходит из самого внешнего дистального слоя плода и развивается первым. Это тип клеток, который выделяет очень мало матрикса, поэтому мембраны соседних клеток плотно связаны. Это имеет весь эволюционный смысл в мире: чем меньше места остается между кирпичами стены, тем труднее будет появиться трещинам.
Следует отметить, что между кератиноцитами существует ряд соединений, называемых десмосомами. Этот «мост» опосредуется кадгеринами к ряду промежуточных волокон (кератин), которые позволяют объединяться между клетками, тем самым давая эпидермису очень устойчивую связность и целостность с течением времени.
Классический кератиноцит состоит из 72-80% воды, цитоплазмы, органелл, ядра и экспрессии различных типов кератина, в зависимости от его расположения.
На этом этапе необходимо ограничить то, что кератиноциты не имеют определенной формы на протяжении всей своей жизни (которая у человека составляет один месяц), поскольку они проходят через разные слои эпидермиса и, следовательно, должны адаптироваться к различным функциям.
Процесс кератинизации
Терминальная дифференцировка кератиноцитов из роговых базальных в слой происходит под процессом, известный как «кератинизация».
Базальный слой
Это первый слой эпидермиса, в частности, единственный, в котором встречаются меланоциты, более или менее из расчета один на каждые 23 кератиноцита. Этот слой задуман как настоящая фабрика тканей, поскольку он состоит только из одного ряда кератиноцитов, которые делятся, чтобы заселить следующие слои.
Эти кератиноциты прикрепляются к базальной пластине (которая отделяет дерму от эпидермиса) через соединения типа гемидесмосом, поэтому один полюс клетки четко дифференцируется от другого. Мы не хотим вдаваться в гистологические особенности, но достаточно знать, что в этом слое обнаруживаются взрослые эпителиальные стволовые клетки, которые дают начало кератиноцитам. Обычно на каждые 3500 кератиноцитов в этом слое приходится одна стволовая клетка.
Шиповатый слой
Он вызван митотическим делением клеток базального слоя, поэтому находится непосредственно над ним. На этом срезе кератиноциты принимают многогранную форму диаметром около 15 микрометров, крупнее и пухлее, чем те, что присутствуют в базальном слое.
Следует отметить, что по мере прохождения через слои кератиноциты экспрессируют отдельные цитоплазматические белки кератинового типа. Если в базальном слое доминировали K5 и K14, здесь мы находим K1 и K10.
Гранулированный слой
В этом слое происходит важное событие: изменяется экспрессия генов (синтез веществ, кодируемых ядерной ДНК) кератиноцитов. В гранулезном слое эти типы клеток синтезируют гранулы кератогиалина, базофильные соединения неправильной природы, которые встречаются в цитоплазме кератиноцитов в этом слое. Типичными типами кератина в этой фазе являются K2 и K11.
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 липидов, необходимых для структуры. Они имеют диаметр примерно 50 микрон (больше остальных) и расположены столбиками от 10 до 30 единиц, образуя сам роговой слой.Примечательно, что помимо потери ядра и органелл, корнеоциты удерживают не более 15% воды по массе по сравнению с 70% кератиноцитов в базальной мембране. Это придает внешнему слою эпидермиса необходимую сухость, что очень важно для многих микроорганизмов, которые не могут его колонизировать.
Связь с иммунной системой
Как видите, одна из самых поразительных функций кератиноцитов — «умирать», чтобы стать непреодолимым биологическим барьером, но это не единственная из их основных задач.
Следует отметить, что вторжение болезнетворных микроорганизмов или контакт с аллергенами из эпидермиса вызывают более «иммунную» сторону кератиноцитов. Они производят множество цитокинов, белков провоспалительной природы, таких как интерлейкины (ИЛ) -1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18 и -20. Эти цитокины привлекают к участку иммунные тела, такие как моноциты или Т-лимфоциты, которые начинают действовать и / или делиться, чтобы уничтожить патоген.
На этой физиологической основе лежат известные всем патологии, например, контактный дерматит. Когда иммунная система распознает безвредный аллерген как вредный, лимфоциты перемещаются на поверхность кожи и вызывают местные реакции, такие как характерный зуд, отек и сыпь.
Кератиноциты выполняют как прямую, так и косвенную защитную функцию. Они не только являются структурными «пробками» на завершающей стадии из-за их большого размера и низкого содержания воды, но они также способны выделять вещества, которые предупреждают иммунную систему о том, что что-то не так, и способствуют появлению местных реакций, к лучшему и к худшему.