Функції кератиноцитів, гістологія, типи

The кератиноцити вони є типом кератин-продукуючих клітин, які складають більшу частину шкіри у ссавців. У різних станах диференціації кератиноцити можуть досягати до 90% епідермісу.

Кератиноцити є важливими продуцентами цитокінів, які є важливими білками для процесів міжклітинної комунікації.

Ця продукція цитокінів кератиноцитами має багаторазові наслідки в міграції запальних клітин, впливу на імунну систему і в диференціації і виробництві інших кератиноцитів..

Завдяки важливій ролі кератиноцитів в епідермісі і в функціях внутрішньоклітинного зв'язку цей тип клітин привертає увагу фахівців, які вивчають процеси клітинних, імунологічних і шкірних розладів..

Кератиноцити також є перспективним джерелом стовбурових клітин для розвитку тканин людини і тварин.

Дослідження з клітинами цього типу дозволили досягти таких наукових досягнень, як клонування мишей з кератиноцитів миші і виробництво плюрипотентних і мультипотентних клітин людини.

Індекс

• 1 Функції кератиноцитів
• 2 Гістологія
• 3 Життєвий цикл
• 4 Види кератиноцитів
• 5 Кератиноцити і цитокіни
• 6 Вплив на структуру епідермісу
• 7 Посилання

Функції кератиноцитів

Кератиноцити виявляються на різних стадіях диференціації в епідермісі і відповідають за формування щільних з'єднань з нервами шкіри. Вони також утримують клітини Лангерганса епідермісу та лімфоцитів дерми..

Крім цієї сполучної функції, кератиноцити беруть участь у функції імунної системи. Шкіра є першою лінією захисту, і кератиноцити відповідають за виділення молекул, які стимулюють запалення, у відповідь на травму..

Таким чином, основною метою цих кератинових продукуючих клітин є захист від інвазії мікробів, вірусів, грибів і паразитів. Додатково, кератиноцити працюють для захисту від УФ-випромінювання, а також для мінімізації втрат тепла, розчинених речовин і води.

Важливо, що кератиноцити використовуються для дослідження різних шкірних явищ, включаючи підкислення епідермісу, деградацію ДНК, метаболізм і транспорт жирних кислот, місцеві імунні відповіді, регенерацію клітин, диференціацію стовбурових клітин і утворення пухлин.

Гістологія

Шкіра ділиться на три шари: епідерміс, зовнішній шар шкіри; дерму, безпосередньо під епідермісом; і підшкірний або жировий шар, нижче дерми. Епідерміс можна розділити на підшари:

• Базальна пластинка (внутрішній шар)
• Шар колючих клітин
• Гранульований клітинний шар
• Світлий шар
• Роговий шар (зовнішній шар)

Життєвий цикл

Нижче наведено загальний опис життєвого циклу кератиноцитів. Кератиноцит може мати два напрямки:

1. Будьте клітиною в поділі і залишайтеся в базальній пластинці.
2. Диференціюють і мігрують через шари шкіри.

У базальній пластинці кератиноцити постійно діляться на мітоз і таким чином генеруються нові базальні кератиноцити. Вони можуть продовжувати ділення для отримання нових кератиноцитів.

Деякі з цих клітин залишаться разом з батьками і продовжуватимуть поповнювати базальну популяцію кератиноцитів. Ці клітини відомі як стовбурові клітини. Однак інші кератиноцити почнуть процес диференціювання клітин.

З часом ці диференціюються клітини піднімаються вгору, коли під ними формується наступне покоління клітин. Зрештою, вони підштовхуються до наступного шару шкіри, щоб стати колючими клітинами.

Оскільки все більше і більше клітин робляться в базальному шарі, новостворені колючі клітини продовжують висуватися вгору і в кінцевому підсумку досягати гранульованого шару. Тут клітини проходять низку молекулярних подій, в яких деградують їхні органели та їх клітинне ядро.

Після того, як вони були зміщені до верхніх, сильно кератинізованих шарів, кератиноцити стають лусочками. Морфологія цих плоскоклітинних клітин є плоскою, що полегшує їх відшарування як мертву шкіру.

Залежно від регіону тіла, цей життєвий цикл може зайняти близько місяця. Протягом усього життя шкіра оновлюється приблизно тисячу разів. Не всі клітини в шарі базальних клітин опиняться в масштабах, оскільки деякі з них необхідні для підтримки початкової популяції клітин.

Цей процес оновлення шкіри сильно регулюється, щоб забезпечити, щоб у кожній стадії процесу завжди було достатнє число клітин. Таким чином, підтримується рівновага між стовбуровими клітинами кератиноцитів і такими, які призначені для диференціації кінцево.

Загалом, поки існує приблизно однакова кількість клітин для обох популяцій (базальна і диференційована), цей баланс буде підтримуватися.

Типи кератиноцитів

Кератиноцити змінюють зовнішній вигляд від одного шару шкіри до наступного. Вони починаються в шарі базальні клітини і мігрувати вгору. Ті, що знаходяться в нижньому шарі або шарі шкіри, зазвичай є єдиними, що розділяють.

На цих базальних клітинах є кілька шарів більших колючих клітин, які утримуються між собою міжклітинними зв'язками десмосоми.

Кожна десмосома складається з мембранних білків, які дозволяють клітинам зв'язуватися один з одним. Ці білки в свою чергу пов'язані закріпленням їх з іншими білками, утворюючи дископодібну пластинку на внутрішній поверхні мембрани.

Анкерні білки з'єднуються кератиновими нитками. Ці десмосоми з'являються під світловою мікроскопією як проекції осередкової мембрани, що надають клітинам колючий вигляд.

Над колючими клітинами є зернисті клітини. Цей клітинний шар утворює непроникний бар'єр і є прикордонним шаром, який відокремлює внутрішні, метаболічно активні шари зовнішнього, надзвичайно кератинизированного і мертвого шарів шкіри..

Вище гранульованих клітин є плоскоклітинні клітини. Ці сплющені клітини високо кератинізовані, що означає, що вони надзвичайно запаковані кератиновим білком.

Як шкала, так і зовнішній шар зернистих клітин, що знаходяться нижче шкал, захищені шарами інших сітчастих білків..

Кератиноцити і цитокіни

Крім того, що кератиноцити є основним елементом найбільшого органу організму (шкіри), вони дуже важливі для вироблення цитокінів.

Ці цитокіни, вироблені кератиноцитами, виконують важливі і різноманітні функції в організмі.

Одним з них є прозапальний процес. Регулювання цих прозапальних цитокінів та їх функція в кератиноцитах добре задокументована.

Серед його наслідків є стимуляція виробництва кератину, збільшення прилипання певних бактерій до кератиноцитів і захист кератиноцитів від запрограмованої загибелі клітин..

Кератин, вироблений кератиноцитами, також відіграє важливу імунологічну роль.

Деякі дослідження показали, що ці кератини беруть участь у формуванні лімфом лейкоцитів у шкірі та в процесах придушення імунної системи..

Інші важливі функції кератину, що виробляються кератиноцитами, включають регуляцію виробництва кератину, регуляцію проліферації кератиноцитів і диференціацію кератиноцитів..

Вплив на структуру епідермісу

Різні шари епідермісу утворюються в залежності від різних станів диференціювання кератиноцитів. Загалом можна говорити про п'ять шарів в епідермісі:

Роговий шар: Це утворюється кератиноцитами без ядра. Вважається, що це шар мертвих клітин, що змінюється за розмірами в різних частинах тіла.

Плащ Lucid: Він розташований тільки в деяких частинах тіла, наприклад, у долонях рук або підошвах ніг.

Гранульований шар: вона утворена ромбоїдальними клітинами, які володіють гранулами кератояліну, попередником кератину і дає гранульовану форму цьому шару.

Тернисте пальто: Він складається з шарів кератиноцитів між 5 і 7 рядами. Клітини мають полігональні форми, які мають міжклітинні мости, які допомагають їх об'єднати з сусідніми шарами.

Базальний шар: Він утворюється рядами циліндричних кератиноцитів і створює міжклітинні мости. У цьому шарі є відомий пігмент, який дає колір шкіри і відомий як меланін.

Список літератури

1. Grone A. Кератиноцити і цитокіни. Ветеринарна імунологія та імунопатологія. 2002; 88: 1-12.
2. Li J. et al. Миші клонували з клітин шкіри. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. et al. Імморталізовані лінії кератиноцитів, отримані з досліджень людських ембріональних стовбурових клітин Національної академії наук Сполучених Штатів Америки. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Наварте Г. Гістологія шкіри. Журнал медичного факультету УНАМ. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. Епідермальний фактор росту і розмноження культивованих епідермальних кератиноцитів людини. Природа 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. et al. Генетично модифіковані кератиноцити, трансплантовані до ран Розсмоктуйте епідерміс. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки. 1994; 91 (20): 9307-9311.