Funkcje keratynocytów, histologia, typy



The keratynocyty są rodzajem komórek wytwarzających keratynę, które tworzą większość skóry u ssaków. W różnych stanach różnicowania keratynocyty mogą osiągnąć do 90% naskórka.

Keratynocyty są ważnymi producentami cytokin, które są ważnymi białkami dla procesów komunikacji międzykomórkowej.

Ta produkcja cytokin przez keratynocyty ma wiele konsekwencji w migracji komórek zapalnych, wpływie na układ odpornościowy oraz różnicowaniu i wytwarzaniu innych keratynocytów..

Ze względu na ważną rolę keratynocytów w naskórku oraz w funkcjach komunikacji wewnątrzkomórkowej, ten typ komórek przyciągnął uwagę specjalistów badających procesy komórkowe, immunologiczne i skórne..

Keratynocyty są również obiecującym źródłem komórek macierzystych do rozwoju tkanek ludzkich i zwierzęcych.

Badania tego typu komórek pozwoliły na osiągnięcia naukowe, takie jak klonowanie myszy z keratynocytów myszy i wytwarzanie pluripotencjalnych i multipotencjalnych komórek ludzkich.

Indeks

  • 1 Funkcje keratynocytów
  • 2 Histologia
  • 3 Cykl życia
  • 4 Rodzaje keratynocytów
  • 5 Keratynocyty i cytokiny
  • 6 Wpływ na strukturę naskórka
  • 7 referencji

Funkcje keratynocytów

Keratynocyty znajdują się w różnych etapach różnicowania w naskórku i są odpowiedzialne za tworzenie ścisłych połączeń z nerwami skóry. Trzymają także w miejscu komórki Langerhansa naskórka i limfocyty skóry właściwej..

Oprócz tej funkcji łącznej keratynocyty uczestniczą w funkcjonowaniu układu odpornościowego. Skóra jest pierwszą linią obrony, a keratynocyty są odpowiedzialne za wydzielanie cząsteczek, które stymulują zapalenie w odpowiedzi na uraz.

Zatem głównym celem tych komórek wytwarzających keratynę jest ochrona przed inwazją drobnoustrojów, wirusów, grzybów i pasożytów. Ponadto keratynocyty działają w celu ochrony przed promieniowaniem UV i minimalizowania strat ciepła, substancji rozpuszczonych i wody.

Co ważne, keratynocyty są wykorzystywane do badania różnych zjawisk skórnych, w tym zakwaszenia naskórka, degradacji DNA, metabolizmu i transportu kwasów tłuszczowych, lokalnych odpowiedzi immunologicznych, regeneracji komórek, różnicowania komórek macierzystych i powstawanie guzów.

Histologia

Skóra jest podzielona na trzy warstwy: naskórek, najbardziej zewnętrzna warstwa skóry; skóra właściwa, bezpośrednio pod naskórkiem; i warstwa podskórna lub tłuszczowa, poniżej skóry właściwej. Naskórek można podzielić na podwarstwy:

  • Blaszka podstawna (warstwa wewnętrzna)
  • Warstwa kolczastych komórek
  • Warstwa komórek ziarnistych
  • Przejrzysta warstwa
  • Warstwa rogowa (warstwa zewnętrzna)

Cykl życia

Poniżej znajduje się ogólny opis cyklu życia keratynocytu. Keratynocyt może mieć dwa miejsca docelowe:

  1. Bądź komórką w podziale i pozostań w blaszce podstawnej.
  2. Rozróżniaj i migruj przez warstwy skóry.

W blaszce podstawnej keratynocyty są stale dzielone przez mitozę iw ten sposób generowane są nowe podstawowe keratynocyty. Mogą one nadal dzielić się, tworząc nowe keratynocyty.

Niektóre z tych komórek pozostaną z rodzicami i będą nadal uzupełniać podstawową populację keratynocytów. Te komórki są znane jako komórki macierzyste. Jednak inne keratynocyty rozpoczną proces różnicowanie komórek.

Z czasem te komórki różnicujące są wypychane w górę, gdy pod nimi powstaje następna generacja komórek. W końcu zostają zepchnięci do następnej warstwy skóry, by stać się kolczastymi komórkami.

W miarę jak coraz więcej komórek powstaje w warstwie podstawowej, nowo utworzone komórki kolczaste są nadal wypychane w górę i ostatecznie docierają do warstwy ziarnistej. Tutaj komórki przechodzą szereg zdarzeń molekularnych, w których rozkładają się ich organelle i jądro komórkowe.

Po przeniesieniu ich do wyższych, silnie zrogowaciałych warstw, keratynocyty stają się łuskami. Morfologia tych płaskonabłonkowych komórek jest płaska, co ułatwia ich oderwanie jako martwej skóry.

W zależności od regionu ciała ten cykl życia może trwać około miesiąca. Przez całe życie skóra odnawia się około tysiąca razy. Nie wszystkie komórki w warstwie komórek podstawnych znajdą się w skalach, ponieważ niektóre są potrzebne do utrzymania początkowej populacji komórek.

Ten proces odnowy skóry jest w wysokim stopniu regulowany, aby zapewnić, że na każdym etapie procesu jest zawsze odpowiednia liczba komórek. W ten sposób utrzymywana jest równowaga między komórkami macierzystymi keratynocytów a komórkami przeznaczonymi do końcowego różnicowania.

Ogólnie, o ile w obu populacjach występuje w przybliżeniu równa ilość komórek (podstawowa i zróżnicowana), równowaga ta zostanie utrzymana.

Rodzaje keratynocytów

Keratynocyty zmieniają wygląd z jednej warstwy skóry na drugą. Zaczynają się w warstwie komórki podstawne i migrować w górę. Te w najniższej warstwie lub warstwie skóry są zwykle jedynymi, które się dzielą.

Na tych podstawnych komórkach znajduje się kilka warstw większych kolczastych komórek, które są utrzymywane razem przez połączenia międzykomórkowe zwane desmosomy.

Każdy desmosom składa się z białek błonowych, które umożliwiają komórkom wiązanie się ze sobą. Te białka z kolei są połączone przez zakotwiczenie ich do innych białek, tworząc płytkę w kształcie dysku na wewnętrznej powierzchni membrany.

Białka kotwiczące są połączone włóknami keratynowymi. Desmosomy te pojawiają się pod mikroskopem świetlnym jako spiczaste błony komórkowe, które nadają komórkom kolczasty wygląd.

Nad kolczastymi komórkami są komórki ziarniste. Ta warstwa komórkowa tworzy nieprzepuszczalną barierę i jest warstwą graniczną, która oddziela wewnętrzne, metabolicznie aktywne warstwy zewnętrznej, skrajnie zrogowaciałej i martwej warstwy skóry..

Nad komórkami ziarnistymi są komórki łuskowate. Te spłaszczone komórki są silnie zrogowaciałe, co oznacza, że ​​są bardzo upakowane białkiem keratynowym.

Zarówno łuski, jak i najbardziej zewnętrzna warstwa komórek ziarnistych, tuż poniżej łusek, są chronione warstwami innych siatkowanych białek..

Keratynocyty i cytokiny

Oprócz tego, że keratynocyty są głównym elementem składowym największego organu ciała (skóry), są bardzo ważne dla ich produkcji cytokin.

Te cytokiny wytwarzane przez keratynocyty spełniają ważne i zróżnicowane funkcje w organizmie.

Jednym z nich jest proces prozapalny. Regulacja tych prozapalnych cytokin i ich funkcja w keratynocytach jest dobrze udokumentowana.

Wśród jej skutków jest stymulacja produkcji keratyny, wzrost przylegania niektórych bakterii do keratynocytów i ochrona keratynocytów przed zaprogramowaną śmiercią komórek.

Keratyna wytwarzana przez keratynocyty odgrywa również ważną rolę immunologiczną.

Niektóre badania wykazały, że te keratyny biorą udział w tworzeniu chłoniaków z białych krwinek w skórze iw procesach tłumienia układu odpornościowego.

Inne ważne funkcje keratyny wytwarzanej przez keratynocyty obejmują regulację wytwarzania keratyny, regulację proliferacji keratynocytów i różnicowanie keratynocytów.

Wpływ na strukturę naskórka

Różne warstwy naskórka powstają w zależności od różnych stanów różnicowania keratynocytów. Ogólnie można mówić o pięciu warstwach naskórka:

Warstwa napalona: Tworzą go keratynocyty bez jądra. Uważa się, że jest to warstwa martwych komórek, która zmienia się w różnych częściach ciała.

Lucid Cloak: Znajduje się tylko w niektórych częściach ciała, takich jak dłonie lub podeszwy stóp.

Warstwa ziarnista: jest utworzona przez komórki romboidalne, które zawierają granulki keratohaliny, prekursora keratyny, i która nadaje granulowaną postać tej warstwie.

Ciernisty płaszcz: Składa się z warstw keratynocytów od 5 do 7 rzędów. Komórki mają wielokątne kształty, które mają mostki międzykomórkowe, które pomagają im połączyć się z sąsiednimi warstwami.

Warstwa podstawowa: Tworzą go rzędy cylindrycznych keratynocytów i tworzą mostki międzykomórkowe. W tej warstwie jest znany pigment, który nadaje kolor skórze i jest znany jako melanina.

Referencje

  1. Grone A. Keratynocyty i cytokiny. Immunologia weterynaryjna i immunopatologia. 2002; 88: 1-12.
  2. Li J. i in. Myszy sklonowane z komórek skóry. Materiały z Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki. 2007; 104 (8): 2738-2743.
  3. Luchi S. i in. Unieśmiertelnione linie keratynocytów pochodzą z postępowania z ludzkimi zarodkowymi komórkami macierzystymi Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki. 2006; 103 (6): 1792-1797.
  4. Navarrete G. Histologia skóry. Magazyn wydziału medycyny UNAM. 2003; 46 (4): 130-133.
  5. Rheinwald J. Green H. Czynnik wzrostu naskórka i namnażanie hodowanych ludzkich keratynocytów naskórka. Natura 1977; 265 (5593): 421-424.
  6. Vogt M. i in. Genetycznie zmodyfikowane keratynocyty przeszczepione na rany Rozpuścić naskórek. Materiały z Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki. 1994; 91 (20): 9307-9311.