Korneocyt - Corneocyte
Korneocyty są ostatecznie zróżnicowanymi keratynocytami i tworzą większość, jeśli nie całość, warstwy rogowej naskórka , najbardziej zewnętrznej części naskórka . Są one regularnie zastępowane przez złuszczanie i odnowę z niższych warstw naskórka , co czyni je istotną częścią właściwości bariery skórnej .
Struktura
Korneocyty to keratynocyty bez jąder i organelli cytoplazmatycznych . Zawierają wysoce nierozpuszczalną zrogowaciałą otoczkę w błonie komórkowej oraz lipidy ( kwasy tłuszczowe , sterole i ceramidy ) uwalniane z ciałek blaszkowatych w naskórku . Korneocyty są połączone ze sobą i ułożone w pionowe kolumny złożone z 10–30 komórek, tworząc warstwę rogową naskórka .
Korneocyty w dolnej części warstwy rogowej naskórka są połączone mostkami przez wyspecjalizowane połączenia (korneodesmosomy). Połączenia te rozpadają się, gdy korneocyty migrują w kierunku powierzchni skóry i powodują złuszczanie . W tym samym czasie, gdy te obluzowane połączenia napotykają na większe nawodnienie, będą się rozszerzać i łączyć ze sobą, tworząc potencjalne pory wejściowe dla mikroorganizmów .
Warstwa rogowa może wchłonąć wodę trzykrotnie większą od swojej wagi, ale jeśli jej zawartość wody spadnie poniżej 10%, przestaje być elastyczna i pęka.
Tworzenie
Korneocyty to keratynocyty w ostatnim stadium różnicowania . Keratynocyty w basale naskórka z naskórka pomnoży przez podział komórek i migrują w kierunku skóry powierzchni. Podczas tej migracji keratynocyty przechodzą wiele etapów różnicowania, aby ostatecznie stać się korneocytami, gdy osiągną warstwę rogową naskórka . Ponieważ korneocyty są stale eliminowane przez złuszczanie lub przez pocieranie, mycie skóry lub detergenty, są one również stale tworzone przez różnicowanie keratynocytów .
Korneocyty, zwane również łuskami (z łac. squama , co oznacza „cienki płatek” lub „łuski”) to ostatecznie zróżnicowane, bezjądrzaste komórki linii keratynocytów, które stanowią większość warstwy rogowej naskórka , najbardziej zewnętrznej warstwy naskórka . Rozmiar korneocytu wynosi około 30-50 µm średnicy i 1 µm grubości, a średnia powierzchnia korneocytów na powierzchni skóry sięga około 1000 µm 2 , ale może się różnić w zależności od lokalizacji anatomicznej, wieku i zewnętrznych warunków środowiskowych, takich jak promieniowanie ultrafioletowe (UV). Głównymi składnikami korneocytów są pośrednie włókna keratyny ułożone w równoległe wiązki, tworzące matrycę, która nadaje sztywność ogólnej strukturze skóry.
Funkcje
Warstwy korneocytów wytwarzają dużą wytrzymałość mechaniczną, dzięki czemu naskórek skóry pełni funkcję bariery fizycznej, chemicznej i immunologicznej. Na przykład korneocyty działają jak bariera UV , odbijając rozproszone promieniowanie UV , chroniąc komórki wewnątrz organizmu przed apoptozą i uszkodzeniem DNA . Ponieważ korneocyty są zasadniczo martwymi komórkami, nie są podatne na ataki wirusowe, chociaż niewidoczne mikroabrazy mogą powodować przepuszczalność. Kolonizacji patogenów w skórze zapobiega całkowity obrót warstwy korneocytów co 2–4 tygodnie. Korneocyty są również zdolne do wchłaniania i przechowywania niewielkich ilości wody, aby utrzymać nawilżenie skóry i zachować jej elastyczność.
Struktury wewnątrzkomórkowe
Naturalny czynnik nawilżający
Korneocyty zawierają małe cząsteczki zwane naturalnymi czynnikami nawilżającymi, które wchłaniają niewielkie ilości wody do korneocytów, dzięki czemu nawilżają skórę. Naturalny czynnik nawilżający jest zbiór rozpuszczalnych w wodzie związków, wytwarzanych w wyniku rozkładu histydyna -Rich białek zwanych filagrynę , które są odpowiedzialne za agregację keratynowych włókien w celu utworzenia keratynowych wiązki, co pozwala utrzymać sztywną strukturę komórek w warstwie rogowej naskórka. Podczas degradacji filagryny powstają mocznik , kwas pirolidonowy (1,2), kwas glutaminowy i inne aminokwasy . Są one zbiorczo określane jako „naturalny czynnik nawilżający” skóry. Składniki naturalnego czynnika nawilżającego pochłaniają wodę z atmosfery, zapewniając nawilżenie powierzchniowych warstw warstwy rogowej naskórka. Ponieważ same są rozpuszczalne w wodzie , nadmierny kontakt z wodą może je wypłukać i zahamować ich normalne funkcje, dlatego długotrwały kontakt z wodą wysusza skórę. Międzykomórkowa warstwa lipidowa zapobiega utracie naturalnego czynnika nawilżającego poprzez uszczelnienie zewnętrznej strony każdego korneocytu.
Struktury zewnątrzkomórkowe
Chociaż warstwa rogowa naskórka składa się głównie z korneocytów, w macierzy zewnątrzkomórkowej obecne są inne struktury wspierające, które wspomagają funkcję warstwy rogowej naskórka . Obejmują one:
- Ciała blaszkowate
- Lipidy międzykomórkowe (podwójna warstwa lipidowa lamelarna)
- Zrogowaciała koperta
- Korneodesmosomy
Ciała blaszkowate
Korpusy płytkowe mają kształt cylindryczny lub owalnym kształcie wydzielnicze organelli pochodzące z aparatu Golgiego do keratynocytów w górnej części warstwy spinosum. Z miejsca wytwarzania ciałka blaszkowate migrują do górnej części warstwy ziarnistej, a następnie do domeny międzykomórkowej warstwy rogowej, aby wytłoczyć swoją zawartość, którą są głównie lipidy . Te lipidy ostatecznie tworzą płytkową dwuwarstwę lipidową, która otacza korneocytów, a także przyczyniają się do bariery przepuszczalności homeostazy w warstwie rogowej naskórka . Funkcja homeostazy jest regulowana przez gradient wapnia w naskórku . Zwykle poziom wapnia jest bardzo niski w warstwie rogowej naskórka, ale wysoki w warstwie ziarnistej. Gdy bariera przepuszczalności zostanie przerwana, do warstwy rogowej dochodzi do napływu wody, co z kolei zwiększa poziom wapnia w warstwie rogowej, ale zmniejsza go w warstwie ziarnistej. Zaburzenie to powoduje, że ciała blaszkowate ulegają egzocytozie i wydzielają lipidy, takie jak glikozyloceramidy, cholesterol i fosfolipidy, w celu przywrócenia funkcji bariery przepuszczalności warstwy rogowej naskórka.
Lipidy międzykomórkowe (podwójna warstwa lipidowa lamelarna)
Korneocyty są osadzone w macierzy wyspecjalizowanych lipidów, które stanowią około 20% objętości warstwy rogowej naskórka . Głównymi składnikami lipidów międzykomórkowych w warstwie rogowej naskórka są ceramidy (30-50% masowo), cholesterol (25% masowo) i wolne kwasy tłuszczowe (10-20% masowo), produkowane głównie przez ciałka blaszkowate. Te hydrofobowe składniki łączą się ze sobą, tworząc wiele dwuwarstw lipidów między korneocytami, które działają jako główna bariera dla przezskórnego ruchu wody i elektrolitów .
Zrogowaciała koperta
Zrogowaciała otoczka to otoczka białkowa, która otacza każdy korneocyt. Jego grubość waha się od 15 do 20 nm. Wysoce nierozpuszczalna zrogowaciała otoczka powstaje w wyniku usieciowania rozpuszczalnych białek prekursorowych, takich jak lorykryna , inwolukryna , enwoplakina i periplakina .
Korneodesmosomy i złuszczanie
Ogólną integralność warstwy rogowej naskórka utrzymują wyspecjalizowane białka międzykomórkowe zwane korneodesmosomami. Trzy adhezyjne białka desmogleina-1 , desmokolina-1 i korneodesmozyna tworzą korneodesmosomy i zapewniają siły kohezyjne do łączenia sąsiednich korneocytów. Składniki korneodesmosomów są stopniowo rozkładane przez enzymy trawiące białka, gdy korneocyty są wypychane w kierunku powierzchni skóry. W wyniku osłabienia korneodesmosomów na zewnętrznej powierzchni skóry, najwyższe warstwy korneocytów ulegają złuszczeniu na skutek sił tarcia, takich jak pocieranie lub mycie. Proces ten jest normalnym mechanizmem ochronnym skóry, który zapobiega kolonizacji skóry przez patogeny i jest określany jako złuszczanie . W zdrowej skórze złuszczanie jest niewidocznym procesem, a warstwa rogowa naskórka zostaje całkowicie odwrócona w ciągu 2–4 tygodni, przy zachowaniu grubości tkanki.
Patologie
Sucha skóra (kseroza)
Skóra sucha ( xerosis ) wiąże się ze zwiększoną grubością warstwy rogowej naskórka ( hiperkeratoza ), która może wystąpić z różnych powodów, takich jak starzenie się, wilgotność otoczenia czy promieniowanie UV . Nagromadzenie grudek korneocytów na powierzchni skóry może prowadzić do nieprawidłowego odrywania się łusek w postaci widocznych skupisk. Xerosis jest powszechny, zwłaszcza u osób starszych, co może wynikać ze zmniejszonej ilości wolnych aminokwasów , wchodzących w skład naturalnego czynnika nawilżającego. W związku z tym wiele środków nawilżających dostępnych na rynku zawiera składniki naturalnego czynnika nawilżającego, a także keratynę i elastynę .
Lokalizacja
Korneocyty są częścią warstwy rogowej z naskórka i przyczyniają funkcji barierowej skóry .