Funzioni dei cheratinociti, istologia, tipi
il cheratinociti sono un tipo di cellule produttrici di cheratina che costituiscono la maggior parte della pelle nei mammiferi. Nei loro diversi stati di differenziazione, i cheratinociti possono raggiungere il 90% dell'epidermide.
I cheratinociti sono importanti produttori di citochine, che sono importanti proteine per i processi di comunicazione intercellulare.
Questa produzione di citochine da parte dei cheratinociti ha molte conseguenze sulla migrazione di cellule infiammatorie, effetti sul sistema immunitario e la produzione e la differenziazione dei cheratinociti altri.
L'importante ruolo dei cheratinociti nell'epidermide e funzioni di comunicazione intracellulari, queste cellule hanno attirato l'attenzione di specialisti che studiano i cellulari, disturbi immunologici e la pelle dei processi.
I cheratinociti sono anche una promettente fonte di cellule staminali per lo sviluppo di tessuti umani e animali.
Studi con queste cellule hanno permesso risultati scientifici, quali la clonazione topi da cheratinociti del mouse e pluripotenti e multipotenti la produzione di cellule umane.
indice
- 1 funzioni di cheratinociti
- 2 istologia
- 3 Ciclo di vita
- 4 tipi di cheratinociti
- 5 cheratinociti e citochine
- 6 Influenza sulla struttura dell'epidermide
- 7 riferimenti
Funzioni dei cheratinociti
I cheratinociti si trovano in diversi stadi di differenziazione nell'epidermide e sono responsabili della formazione di giunzioni strette con i nervi della pelle. Mantengono anche le cellule di Langerhans dell'epidermide e i linfociti del derma.
Oltre a questa funzione connettiva, i cheratinociti partecipano alla funzione del sistema immunitario. La pelle è la prima linea di difesa e i cheratinociti sono responsabili delle molecole secernenti che stimolano l'infiammazione, in risposta a una lesione.
Pertanto, l'obiettivo principale di queste cellule produttrici di cheratina è proteggere dall'invasione di microbi, virus, funghi e parassiti. Inoltre, i cheratinociti lavorano per proteggere dalle radiazioni UV e per ridurre al minimo la perdita di calore, i soluti e l'acqua.
Soprattutto cheratinociti vengono usati per studiare vari fenomeni di pelle, compreso epidermica acidificazione, degradazione del DNA, il metabolismo e trasporto degli acidi grassi, risposte immunitarie locali, la rigenerazione cellulare, la differenziazione delle cellule staminali e la formazione di tumori.
istologia
La pelle è divisa in tre strati: l'epidermide, lo strato più esterno della pelle; il derma, direttamente sotto l'epidermide; e uno strato sottocutaneo o grasso, sotto il derma. L'epidermide può essere suddivisa in sottostrati:
- La lamina basale (lo strato interno)
- Lo strato di cellule spinose
- Lo strato di cellule granulari
- Lo strato lucido
- Lo strato corneo (lo strato esterno)
Ciclo di vita
Di seguito è riportata una descrizione generale del ciclo di vita di un cheratinocita. Un cheratinocita può avere due destinazioni:
- Sii una cellula divisoria e rimani nella lamina basale.
- Differenziare e migrare attraverso gli strati della pelle.
Nella lamina basale, cheratinociti sono costantemente dividono per mitosi e quindi nuovi cheratinociti basali sono generati. Questi possono continuare a dividersi per produrre nuovi cheratinociti.
Alcune di queste cellule rimarranno con i loro genitori e continueranno a reintegrare la popolazione dei cheratinociti basali. Queste cellule sono conosciute come cellule staminali. Tuttavia, gli altri cheratinociti inizieranno il processo di differenziazione cellulare.
Nel corso del tempo, queste cellule differenzianti vengono spinte verso l'alto mentre la successiva generazione di cellule si forma sotto di esse. Alla fine, vengono spinti allo strato successivo della pelle per diventare cellule spinose.
Mentre sempre più cellule vengono prodotte nello strato basale, le cellule spinose appena formate continuano ad essere spinte verso l'alto e alla fine raggiungere lo strato granulare. Qui, le cellule subiscono una serie di eventi molecolari in cui i loro organelli e il loro nucleo cellulare si degradano.
Dopo essere stati spostati verso gli strati superiori, altamente cheratinizzati, i cheratinociti diventano scaglie. La morfologia di queste cellule squamose è piatta, il che facilita il loro distacco come pelle morta.
A seconda della regione del corpo, questo ciclo di vita può richiedere circa un mese. Nel corso della vita, la pelle viene rinnovata circa un migliaio di volte. Non tutte le cellule nello strato delle cellule basali finiranno in scale, in quanto alcune sono necessarie per mantenere la popolazione iniziale di cellule.
Questo processo di rinnovamento della pelle è altamente regolato, questo per garantire che ci sia sempre un numero adeguato di cellule in ogni fase del processo. Pertanto, viene mantenuto un equilibrio tra le cellule staminali dei cheratinociti e quelle destinate alla differenziazione terminale.
In generale, finché c'è una quantità approssimativamente uguale di cellule per entrambe le popolazioni (basale e differenziata), questo equilibrio verrà mantenuto.
Tipi di cheratinociti
I cheratinociti cambiano aspetto da uno strato di pelle all'altro. Iniziano nel livello cellule basali e migrare verso l'alto. Quelli nello strato più basso, o strato, della pelle sono di solito gli unici che si dividono.
Su queste cellule basali, ci sono diversi strati di cellule spinose più grandi che sono tenute insieme da giunzioni intercellulari chiamate desmosomi.
Ogni desmosoma è composto da proteine di membrana che consentono alle cellule di legarsi l'una all'altra. Queste proteine a loro volta sono collegate ancorandole ad altre proteine, formando una piastra a forma di disco sulla superficie interna della membrana.
Le proteine di ancoraggio sono collegate da filamenti di cheratina. Questi desmosomi appaiono sotto microscopia ottica come proiezioni a membrana cellulare a punta che conferiscono alle cellule un aspetto spinoso.
Sopra le cellule spinose sono i cellule granulari. Questo strato cellulare forma una barriera impermeabile ed è lo strato limite che separa gli strati interni, metabolicamente attivi degli strati esterni, estremamente cheratinizzati e morti della pelle.
Sopra le cellule granulari sono le cellule squamose. Queste cellule appiattite sono molto cheratinizzate, il che significa che sono estremamente piene di proteina cheratina.
Sia le scale che lo strato più esterno delle cellule granulari, appena sotto la scala, sono protette con strati di altre proteine reticolate.
Cheratinociti e citochine
Oltre ad essere il principale elemento costitutivo dell'organo più grande del corpo (la pelle), i cheratinociti sono molto importanti per la loro produzione di citochine.
Queste citochine prodotte dai cheratinociti svolgono funzioni importanti e varie nell'organismo.
Uno di questi è il processo pro-infiammatorio. La regolazione di queste citochine proinfiammatorie e della loro funzione nei cheratinociti è ben documentata.
Tra i suoi effetti vi sono la stimolazione della produzione di cheratina, l'aumento dell'aderenza di certi batteri ai cheratinociti e la protezione dei cheratinociti contro la morte cellulare programmata.
Anche la cheratina prodotta dai cheratinociti svolge un ruolo immunologico importante.
Alcuni studi hanno dimostrato che queste cheratine sono coinvolte nella formazione dei linfomi dei globuli bianchi nella pelle e nei processi di soppressione del sistema immunitario.
Altre importanti funzioni della cheratina prodotte dai cheratinociti includono la regolazione della produzione di cheratina, la regolazione della proliferazione dei cheratinociti e la differenziazione dei cheratinociti.
Influenza sulla struttura dell'epidermide
I diversi strati dell'epidermide si formano a seconda dei diversi stati di differenziazione dei cheratinociti. In generale puoi parlare di cinque strati nell'epidermide:
Strato corneo: È formato da cheratinociti senza nucleo. È considerato uno strato di cellule morte che varia in dimensioni in diverse parti del corpo.
Strato lucido: Si trova solo in alcune parti del corpo, come nel palmo delle mani o nella pianta dei piedi.
Strato granulare: È formato da cellule romboidali che possiedono granuli di cheratoialino, un precursore della cheratina e che conferisce la forma granulare a questo strato.
Cappotto spinoso: Consiste di strati di cheratinociti tra 5 e 7 file. Le cellule hanno forme poligonali che hanno ponti intercellulari che aiutano la loro unione con gli strati adiacenti.
Strato basale: È formato da file di cheratinociti cilindrici e crea ponti intercellulari. In questo strato è il noto pigmento che dà il colore della pelle ed è noto come melanina.
riferimenti
- Grone A. Cheratinociti e citochine. Immunologia veterinaria e immunopatologia. 2002; 88: 1-12.
- Li J. et al. Topi clonati da cellule della pelle. Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America. 2007; 104 (8): 2738-2743.
- Luchi S. et al. Linee di cheratinociti immortalate derivate da cellule staminali embrionali umane Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America. 2006; 103 (6): 1792-1797.
- Navarrete G. Istologia della pelle. Rivista della facoltà di medicina dell'UNAM. 2003; 46 (4): 130-133.
- Rheinwald J. Green H. Fattore di crescita epidermico e moltiplicazione dei cheratinociti epidermici umani in coltura. Natura. 1977; 265 (5593): 421-424.
- Vogt M. et al. Cheratinociti geneticamente modificati trapiantati nelle ferite Ricostituire l'epidermide. Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America. 1994; 91 (20): 9307-9311.