Naskórek - Epidermis
Naskórek | |
---|---|
Detale | |
Część | Skóra |
System | System powłokowy |
Identyfikatory | |
łacina | Naskórek |
Siatka | D004817 |
TA98 | A16.0.00.009 |
TA2 | 7046 |
NS | H3.12.00.1.01001 |
FMA | 70596 |
Anatomiczne terminy mikroanatomii |
W naskórek jest najbardziej zewnętrznym z tych trzech warstw, które składają się na skórę , wewnętrzne warstwy są do skóry właściwej i tkanki podskórnej . Warstwa naskórka stanowi barierę dla infekcji przed patogenami środowiskowymi oraz reguluje ilość wody uwalnianej z organizmu do atmosfery poprzez transepidermalną utratę wody .
Naskórek składa się z wielu warstw spłaszczonych komórek, które pokrywają warstwę podstawową ( warstwa podstawna ) złożoną z komórek kolumnowych ułożonych prostopadle. Warstwy komórek rozwijają się z komórek macierzystych w warstwie podstawnej. Naskórek ludzki jest znanym przykładem nabłonka , szczególnie nabłonka wielowarstwowego płaskiego .
Słowo epidermis pochodzi z łaciny od starogreckiego epidermis , od starogreckiego epi „nad, na” i od starogreckiego derma „skóra”. Coś związanego z naskórkiem lub jego częścią nazywa się naskórkiem.
Struktura
Komponenty komórkowe
Naskórka składa się głównie z keratynocytów ( proliferujących podstawnych i zróżnicowane ponadpodstawne), które zawierają 90% komórkach, ale także zawiera melanocyty , komórki Langerhansa , komórki Merkel i komórek zapalnych. Zgrubienia naskórka zwane grzbietami Rete (lub kołkami Rete) rozciągają się w dół między brodawkami skórnymi . Kapilary krwi znajdują się pod naskórkiem i są połączone z tętniczkami i żyłkami . Naskórek sam w sobie nie ma dopływu krwi i żywi się niemal wyłącznie przez rozproszonym tlenu z otaczającego powietrza. Komórkowe mechanizmy regulujące poziom wody i sodu ( ENaC ) znajdują się we wszystkich warstwach naskórka.
Połączenia komórkowe
Komórki naskórka są ściśle ze sobą połączone, służąc jako szczelna bariera przed środowiskiem zewnętrznym. Połączenia między komórkami naskórka to połączenia typu przylegającego , tworzone przez białka transbłonowe zwane kadherynami . Wewnątrz komórki kadheryny są połączone z włóknami aktynowymi . W mikroskopii immunofluorescencyjnej sieć włókien aktynowych pojawia się jako gruba granica otaczająca komórki, chociaż włókna aktynowe znajdują się w rzeczywistości wewnątrz komórki i biegną równolegle do błony komórkowej. Ze względu na bliskość sąsiednich komórek i szczelność połączeń, immunofluorescencja aktynowa pojawia się jako granica między komórkami.
Warstwy
Naskórek składa się z 4 lub 5 warstw, w zależności od obszaru skóry. Te warstwy w kolejności malejącej to:
- warstwa zrogowaciała ( stratum corneum )
- Składa się z 10 do 30 warstw wielościennych, bezjądrzastych korneocytów (ostatni etap różnicowania keratynocytów ), z największą liczbą warstw na dłoniach i podeszwach stóp. Korneocyty zawierają otoczkę białkową ( białka zrogowaciałej otoczki) pod błoną komórkową, są wypełnione zatrzymującymi wodę białkami keratynowymi , połączonymi ze sobą przez korneodesmosomy i otoczone w przestrzeni zewnątrzkomórkowej przez ułożone na sobie warstwy lipidów . Większość funkcji barierowych naskórka zlokalizowana jest w tej warstwie.
- warstwa przezroczysta/przezroczysta ( warstwa jasna , tylko na dłoniach i podeszwach)
- Ta wąska warstwa znajduje się tylko na dłoniach i podeszwach. Naskórek tych dwóch obszarów nazywany jest „grubą skórą”, ponieważ dzięki tej dodatkowej warstwie skóra ma 5 warstw naskórka zamiast 4.
- warstwa ziarnista ( warstwa ziarnista )
- Keratynocyty tracą jądra, a ich cytoplazma staje się ziarnista. Lipidy zawarte w tych keratynocytach w ciałach blaszkowatych są uwalniane do przestrzeni zewnątrzkomórkowej poprzez egzocytozę, tworząc barierę lipidową. Te polarne lipidy są następnie przekształcane w niepolarne lipidy i układane równolegle do powierzchni komórki. Na przykład glikosfingolipidy stać ceramidy i fosfolipidy stają się wolne kwasy tłuszczowe .
- warstwa kolczasta ( stratum spinosum )
- Keratynocyty łączą się poprzez desmosomy i wytwarzają wewnątrz aparatu Golgiego ciałka blaszkowate , wzbogacone w polarne lipidy, glikosfingolipidy , wolne sterole , fosfolipidy i enzymy kataboliczne. W środku tej warstwy znajdują się komórki Langerhansa, komórki aktywne immunologicznie.
- warstwa podstawna/zarodkowa ( stratum basale/germinativum )
- Składa się głównie z proliferujących i nieproliferujących keratynocytów, przyczepionych do błony podstawnej za pomocą hemidesmosomów . Obecne są melanocyty, połączone z licznymi keratynocytami w tej i innych warstwach poprzez dendryty . Komórki Merkla znajdują się również w warstwie podstawnej, z dużą liczbą w miejscach wrażliwych na dotyk, takich jak opuszki palców i usta . Są ściśle związane z nerwami skórnymi i wydają się być zaangażowane w odczuwanie lekkiego dotyku.
- Warstwa Malpighi ( warstwa malpighi )
- Jest to zarówno warstwa podstawna, jak i warstwa kolczysta .
Naskórek jest oddzielony od skóry właściwej, leżącej pod nią tkanki , błoną podstawną .
Kinetyka komórkowa
Podział komórek
Jako nabłonek wielowarstwowy płaski , naskórek jest utrzymywany przez podział komórek w warstwie podstawnej. Komórki różnicujące odwarstwiają się od błony podstawnej i są przemieszczane na zewnątrz przez warstwy naskórka, przechodząc wiele etapów różnicowania, aż w warstwie rogowej tracą swoje jądro i łączą się w łuski nabłonka, które ostatecznie są złuszczane z powierzchni ( złuszczanie ). Zróżnicowane keratynocyty wydzielają białka keratynowe, które przyczyniają się do tworzenia macierzy zewnątrzkomórkowej stanowiącej integralną część funkcji bariery skórnej. W normalnej skórze tempo wytwarzania keratynocytów jest równe tempu utraty, co zajmuje około dwóch tygodni na przejście komórki z warstwy podstawnej do wierzchołka warstwy ziarnistej i dodatkowe cztery tygodnie na przejście przez warstwę rogową. Cały naskórek zostaje zastąpiony przez nowy wzrost komórek w okresie około 48 dni.
Stężenie wapnia
W różnicowaniu keratynocytów w naskórku częściowo pośredniczy gradient wapnia , rosnący od warstwy podstawnej do zewnętrznej warstwy ziarnistej, gdzie osiąga maksimum, i malejący w warstwie rogowej. Stężenie wapnia w warstwie rogowej jest bardzo niskie, częściowo dlatego, że te stosunkowo suche komórki nie są w stanie rozpuścić jonów. Ten gradient wapnia odpowiada różnicowaniu keratynocytów i jako taki jest uważany za kluczowy regulator w tworzeniu warstw naskórka.
Podwyższenie stężenia pozakomórkowego wapnia powoduje wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia wolnego wapnia. Część tego wzrostu wewnątrzkomórkowego pochodzi z wapnia uwalnianego z zapasów wewnątrzkomórkowych, a inna część pochodzi z przezbłonowego napływu wapnia, zarówno przez wrażliwe na wapń kanały chlorkowe, jak i niezależne od napięcia kanały kationowe przepuszczające wapń. Ponadto sugerowano, że pozakomórkowy receptor wyczuwający wapń (CaSR) również przyczynia się do wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia.
Rozwój
Naskórka organogeneza , powstawanie naskórka, rozpoczyna się w komórkach obejmujących zarodków po neurulacja , tworzenie się ośrodkowego układu nerwowego . U większości kręgowców ta oryginalna jednowarstwowa struktura szybko przekształca się w dwuwarstwową tkankę ; tymczasową warstwę zewnętrzną, perydermę , która jest umieszczana po utworzeniu wewnętrznej warstwy podstawowej lub warstwy zarodkowej .
Ta wewnętrzna warstwa jest nabłonkiem zarodkowym, z którego powstają wszystkie komórki naskórka. Dzieli się tworząc zewnętrzną warstwę kolczystą ( stratum spinosum ). Komórki tych dwóch warstw, razem nazwane warstwą ( warstwami ) Malpighia po Marcello Malpighi , dzielą się, tworząc powierzchowną warstwę ziarnistą ( Stratum granulosum ) naskórka.
Komórki w warstwie granulosum nie dzielą się, lecz tworzą naskórek zwane keratynocyty od granul z keratyny . Te komórki skóry w końcu stają się warstwą zrogowaciałą ( stratum corneum ), najbardziej zewnętrzną warstwą naskórka, gdzie komórki stają się spłaszczonymi workami z jądrami zlokalizowanymi na jednym końcu komórki. Po urodzeniu te najbardziej zewnętrzne komórki są zastępowane przez nowe komórki z warstwy ziarnistej i przez całe życie zrzucane są w tempie 0,001 - 0,003 uncji płatków skóry na godzinę, czyli 0,024-0,072 uncji dziennie.
Rozwój naskórka jest wypadkową kilku czynników wzrostu , z których dwa to:
- Transformujący czynnik wzrostu Alpha ( TGFα ) to autokrynny czynnik wzrostu, za pomocą którego komórki podstawne stymulują własny podział .
- Czynnik wzrostu keratynocytów (KGF lub FGF7 ) jest parakrynnym czynnikiem wzrostu wytwarzanym przez leżące poniżej fibroblasty skóry, w których regulowana jest proliferacja komórek podstawnych.
Funkcjonować
Bariera
Naskórek stanowi barierę chroniącą organizm przed drobnoustrojami chorobotwórczymi, stresem oksydacyjnym ( światło UV ) i związkami chemicznymi oraz zapewnia mechaniczną odporność na drobne urazy. Większość tej barierowej roli odgrywa warstwa rogowa naskórka.
- Charakterystyka
- Bariera fizyczna: Keratynocyty naskórka są ściśle połączone połączeniami komórka-komórka związanymi z białkami cytoszkieletu , co nadaje naskórkowi jego mechaniczną wytrzymałość.
- Bariera chemiczna: Wysoce zorganizowane lipidy, kwasy, enzymy hydrolityczne i peptydy przeciwdrobnoustrojowe hamują przenikanie zewnętrznych substancji chemicznych i patogenów do organizmu.
- Bariera immunologicznie aktywna: Humoralne i komórkowe składniki układu odpornościowego znajdujące się w naskórku aktywnie zwalczają infekcje.
- Zawartość wody w warstwie rogowej naskórka spada w kierunku powierzchni, stwarzając nieprzyjazne warunki dla rozwoju drobnoustrojów chorobotwórczych .
- Kwaśne pH (około 5,0) i niewielka ilość wody sprawiają, że naskórek jest wrogi dla wielu patogenów drobnoustrojów.
- Niepatogenne mikroorganizmy na powierzchni naskórka pomagają bronić się przed patogenami, konkurując o pokarm , ograniczając jego dostępność i wytwarzając wydzieliny chemiczne hamujące wzrost patogennej mikroflory.
- Przepuszczalność
- Stres psychologiczny poprzez wzrost poziomu glikokortykosteroidów osłabia warstwę rogową naskórka, a tym samym funkcję bariery.
- Nagłe i duże zmiany wilgotności zmieniają nawodnienie warstwy rogowej naskórka w sposób, który może umożliwić wnikanie patogennych mikroorganizmów.
Nawilżenie skóry
Zdolność skóry do zatrzymywania wody wynika przede wszystkim z warstwy rogowej naskórka i ma kluczowe znaczenie dla utrzymania zdrowej skóry. Nawilżenie skóry określa się ilościowo za pomocą korneometrii . Lipidy ułożone gradientowo iw sposób zorganizowany pomiędzy komórkami warstwy rogowej naskórka tworzą barierę dla transepidermalnej utraty wody .
Kolor skóry
Ilość i rozmieszczenie pigmentu melaniny w naskórku jest główną przyczyną zróżnicowania koloru skóry u Homo sapiens . Melanina znajduje się w małych melanosomach , cząsteczkach powstających w melanocytach, skąd są przenoszone do otaczających keratynocytów. Rozmiar, liczba i rozmieszczenie melanosomów różni się w zależności od grupy rasowej, ale chociaż liczba melanocytów może się różnić w różnych obszarach ciała, ich liczba pozostaje taka sama w poszczególnych obszarach ciała u wszystkich ludzi. W skórze białej i azjatyckiej melanosomy są upakowane w „agregaty”, ale w skórze czarnej są większe i rozmieszczone bardziej równomiernie. Liczba melanosomów w keratynocytach wzrasta wraz z ekspozycją na promieniowanie UV , podczas gdy ich dystrybucja pozostaje w dużej mierze niezmieniona.
Znaczenie kliniczne
Laboratoryjna hodowla keratynocytów w celu uformowania struktury 3D ( sztucznej skóry ) podsumowującej większość właściwości naskórka jest rutynowo wykorzystywana jako narzędzie do opracowywania i testowania leków .
Rozrost
Hiperplazja naskórka (zgrubienie wynikające z proliferacji komórek ) przybiera różne formy:
- Akantoza to rozlany przerost naskórka (pogrubienie skóry, nie mylić z akantocytami ). Oznacza to zwiększoną grubość warstwy Malpighian ( warstwa podstawna i warstwa kolczysta ). Acanthosis nigricans jest czarną, słabo zaznaczoną, aksamitną, przebarwioną akantozą, występującą zwykle w okolicy karku, pach i innych fałdów skóry.
- Ogniskowa hiperplazja nabłonka (choroba Hecka) to bezobjawowa, łagodna choroba nowotworowa charakteryzująca się licznymi białymi lub różowawymi grudkami, które występują rozsiane w jamie ustnej.
- Pseudoepitheliomatous hyperplasia (PEH) jest łagodną chorobą charakteryzującą się przerostem naskórka i nabłonka przydatków skóry , z nieregularnymi pasmami płaskonabłonkowymi sięgającymi do skóry właściwej i ściśle symulującym raka płaskonabłonkowego (SCC).
W kontrakcie hiperkeratoza jest pogrubieniem warstwy rogowej naskórka i niekoniecznie jest spowodowana rozrostem.
Dodatkowe obrazy
Optyczna tomografia koherentna opuszki palca