Keratynocyty
wróć do strony głównej
Keratynocyty to podstawowe komórki naskórka, stanowiące około 90% jego populacji komórkowej. Powstają głównie w warstwie podstawnej, następnie różnicują się i przemieszczają ku powierzchni skóry, tworząc kolejno warstwę kolczystą, ziarnistą oraz rogową. Ich końcową postacią są korneocyty, czyli bezjądrzaste komórki wypełnione białkami keratynowymi i otoczone odporną osłonką rogową. Keratynocyty nie są wyłącznie materiałem budulcowym naskórka. Uczestniczą w utrzymaniu bariery wodno-lipidowej, odpowiedzi immunologicznej, gojeniu ran, ochronie przed drobnoustrojami i promieniowaniem ultrafioletowym oraz regulowaniu stanu zapalnego. Zaburzenia ich proliferacji, różnicowania lub złuszczania występują między innymi w łuszczycy, atopowym zapaleniu skóry, rybiej łusce, rogowaceniu mieszkowym i części nowotworów skóry.
Keratynocyty - co to jest?
Keratynocyty są komórkami nabłonkowymi naskórka zdolnymi do syntezy keratyn, czyli włóknistych białek cytoszkieletu zapewniających komórkom odporność mechaniczną. Nazwa może sugerować, że ich jedynym zadaniem jest produkowanie keratyny, jednak współczesna dermatologia traktuje je jako aktywne komórki barierowe, czuciowe i immunologiczne.
Fenotyp keratynocytu zmienia się wraz z jego położeniem i etapem dojrzewania:
- keratynocyty proliferujące w warstwie podstawnej dzielą się i odnawiają naskórek;
- keratynocyty różnicujące się stopniowo zmieniają ekspresję genów, skład cytoszkieletu i rodzaj połączeń międzykomórkowych;
- korneocyty są terminalnie zróżnicowaną postacią keratynocytów, pozbawioną jądra i większości organelli;
- keratynocyty aktywowane pojawiają się w odpowiedzi na uraz, zakażenie lub zapalenie i wydzielają mediatory sterujące naprawą tkanki oraz odpowiedzią immunologiczną.
W warstwie podstawnej dominują keratyny K5 i K14. Po rozpoczęciu różnicowania komórki przechodzą na ekspresję między innymi K1 i K10. Podczas urazu zwiększa się natomiast wytwarzanie keratyn związanych z regeneracją, szczególnie K6, K16 i K17. Zmiana profilu keratyn jest zatem precyzyjnym wskaźnikiem stanu biologicznego komórki.
Keratynocytów nie należy utożsamiać z melanocytami. Melanocyty syntetyzują melaninę i przekazują ją keratynocytom w postaci melanosomów. Barwnik gromadzi się nad jądrem keratynocytu, tworząc strukturę częściowo chroniącą DNA przed promieniowaniem UV.
Keratynocyty - gdzie się znajdują?
Największa liczba keratynocytów występuje w naskórku skóry, który jest nabłonkiem wielowarstwowym płaskim rogowaciejącym. Poszczególne etapy ich dojrzewania odpowiadają kolejnym warstwom naskórka.
Warstwa naskórka | Postać i właściwości keratynocytów |
|---|---|
Warstwa podstawna | Pojedyncza warstwa komórek proliferujących, połączonych z błoną podstawną hemidesmosomami. Znajdują się tu komórki macierzyste i progenitorowe odnawiające naskórek. |
Warstwa kolczysta | Komórki połączone licznymi desmosomami, które w obrazie mikroskopowym nadają im „kolczysty” wygląd. Rozpoczyna się intensywna synteza białek strukturalnych i składników bariery. |
Warstwa ziarnista | Spłaszczające się keratynocyty zawierające ziarnistości keratohialinowe oraz ciałka lamelarne. Powstają filagryna, lorikryna i inne składniki osłonki rogowej. |
Warstwa jasna | Dodatkowa warstwa widoczna przede wszystkim w grubym naskórku dłoni i podeszew. |
Warstwa rogowa | Zbudowana z korneocytów otoczonych macierzą lipidową. Komórki są stopniowo usuwane z powierzchni w procesie złuszczania. |
Keratynocyty występują również w nabłonkach pokrywających niektóre powierzchnie błon śluzowych, między innymi w obrębie jamy ustnej. Komórki o podobnym pochodzeniu tworzą struktury mieszków włosowych, gruczołów łojowych oraz aparatu paznokciowego. W obrębie mieszka włosowego znajdują się odrębne nisze komórek macierzystych, które uczestniczą w cyklu wzrostu włosa i mogą wspomagać odbudowę naskórka po uszkodzeniu.
Naskórek nie zawiera naczyń krwionośnych. Keratynocyty warstwy podstawnej otrzymują tlen i składniki odżywcze drogą dyfuzji z unaczynionej skóry właściwej przez błonę podstawną.
Keratynocyty - jaka jest ich rola w naskórku?
Najważniejszym zadaniem keratynocytów jest wytworzenie bariery naskórkowej, która ogranicza utratę wody i przenikanie substancji potencjalnie szkodliwych. Barierę tę często opisuje się jako układ „cegieł i zaprawy”: korneocyty odpowiadają cegłom, a uporządkowane lipidy międzykomórkowe, przede wszystkim ceramidy, cholesterol i wolne kwasy tłuszczowe, tworzą zaprawę.
Funkcje keratynocytów obejmują:
- ochronę mechaniczną, zapewnianą przez filamenty keratynowe, desmosomy i osłonkę rogową;
- kontrolę przeznaskórkowej utraty wody, zależną od prawidłowej organizacji warstwy rogowej i lipidów;
- wytwarzanie naturalnego czynnika nawilżającego, którego składniki powstają między innymi podczas rozpadu filagryny;
- tworzenie połączeń ścisłych, szczególnie w warstwie ziarnistej, ograniczających transport między komórkami;
- ochronę przeciwdrobnoustrojową poprzez wydzielanie defensyn, katelicydyny LL-37 i innych peptydów przeciwdrobnoustrojowych;
- rozpoznawanie zagrożeń za pomocą receptorów wykrywających składniki drobnoustrojów oraz sygnały uszkodzenia;
- regulowanie odporności przez cytokiny, chemokiny i czynniki wzrostu, między innymi IL-1, IL-6, TNF, TSLP i IL-33;
- udział w pigmentacji, ponieważ keratynocyty odbierają melanosomy od melanocytów i wpływają na aktywność melanocytów poprzez sygnały parakrynne;
- gojenie ran, polegające na zmianie kształtu, migracji, proliferacji oraz odbudowie ciągłości naskórka.
Terminalne różnicowanie keratynocytu, określane jako kornifikacja, jest wyspecjalizowanym programem komórkowym. Dochodzi w nim do utraty jądra i organelli, sieciowania białek osłonki rogowej oraz rozmieszczenia lipidów na zewnątrz komórki. Nie jest to zwykłe „obumieranie” komórek. Proces pozostaje ściśle kontrolowany przez stężenie wapnia, aktywność enzymów, ekspresję genów kompleksu różnicowania naskórkowego oraz miejscowe sygnały immunologiczne.
Zaburzenia tych mechanizmów mają znaczenie kliniczne. W łuszczycy proliferacja i różnicowanie keratynocytów są przyspieszone i niepełne. W atopowym zapaleniu skóry nieprawidłowości filagryny, lipidów i sygnalizacji zapalnej osłabiają barierę. Mutacje białek keratynowych mogą prowadzić do genodermatoz przebiegających z nadmierną kruchością naskórka.
Keratynocyty - jak długo trwa ich cykl życia?
Cykl życia keratynocytu obejmuje proliferację w warstwie podstawnej, migrację przez warstwy żywego naskórka, kornifikację oraz okres pozostawania w warstwie rogowej przed złuszczeniem. W prawidłowej skórze człowieka pełna droga od komórki progenitorowej do usunięcia korneocytu trwa przeciętnie około 4-8 tygodni. W literaturze często podaje się wartości zbliżone do 39-56 dni, ale nie istnieje jedna stała liczba właściwa dla całej skóry i każdego człowieka.
Popularne stwierdzenie, że naskórek odnawia się dokładnie co 28 dni, jest uproszczeniem. Wynik zależy od tego, czy oceniany jest czas przejścia przez żywe warstwy naskórka, okres przebywania korneocytów w warstwie rogowej, czy cały cykl od podziału komórki do złuszczenia.
Na tempo odnowy wpływają:
- okolica anatomiczna i grubość naskórka;
- wiek oraz stan hormonalny;
- integralność bariery naskórkowej;
- urazy i proces gojenia;
- promieniowanie UV i przewlekły stres oksydacyjny;
- stan zapalny, zakażenia i choroby dermatologiczne;
- stosowanie retinoidów, leków cytostatycznych oraz procedur złuszczających.
W łuszczycy przejście komórek przez naskórek może skrócić się do kilku dni, co skutkuje niepełnym różnicowaniem i obecnością jąder w warstwie rogowej, określaną jako parakeratoza. Z kolei starzenie, niektóre zaburzenia metaboliczne oraz przewlekłe uszkodzenie bariery mogą prowadzić do wolniejszej i mniej uporządkowanej odnowy.
Złuszczanie korneocytów jest procesem enzymatycznym. Wymaga kontrolowanego rozpadu korneodesmosomów, czyli struktur łączących komórki warstwy rogowej. Jego przebieg zależy między innymi od uwodnienia i kwaśnego pH powierzchni skóry. Zarówno nadmierne przyspieszenie, jak i zahamowanie tego procesu może osłabiać funkcję barierową.
Keratynocyty a zabiegi kosmetologiczne i medycyny estetycznej
Zdrowych keratynocytów nie trzeba „pobudzazać” bez wskazania. Celem procedur jest kontrolowana modyfikacja złuszczania, regeneracji lub organizacji naskórka, a nie trwałe przyspieszanie jego cyklu. Zabiegi dostępne w Ambasadzie Urody, które bezpośrednio lub pośrednio oddziałują na naskórek i keratynocyty, obejmują:
- oczyszczanie manualne, peeling kawitacyjny, nanopeelingi i peeling enzymatyczny, działające przede wszystkim w obrębie powierzchniowej warstwy rogowej;
- mikrodermabrazję, hydradermabrazję, HydraFacial, DermaClear i Geneo X, łączące kontrolowane usunięcie korneocytów z oczyszczaniem, nawilżaniem lub aplikacją substancji aktywnych;
- peelingi kwasowe, w tym procedury DermaQuest i BioRePeelCl3, regulujące spójność warstwy rogowej i zależnie od preparatu wywołujące kontrolowaną odnowę naskórka;
- peeling węglowy, wykorzystujący preparat węglowy oraz energię lasera do powierzchniowego oczyszczania i złuszczania;
- peelingi medyczne TCA, Perfect Peel, VI Peel, Cosmelan i Dermamelan, stosowane przy określonych wskazaniach, takich jak fotouszkodzenia, zaburzenia rogowacenia i przebarwienia;
- Dermapen 4.0, Dermapen 4.0 z egzosomami, mezoterapię mikroigłową i nanoigłową oraz Dermapen 4.0 z osoczem bogatopłytkowym, które poprzez kontrolowane mikrouszkodzenia uruchamiają odpowiedź naprawczą keratynocytów i skóry właściwej;
- laser frakcyjny ablacyjny, nieablacyjny oraz lifting hybrydowy, powodujące zależnie od technologii mikroskopijne strefy ablacji lub uszkodzenia termicznego i następczą reepitelializację;
- infuzję tlenową i terapię LED, wykorzystywane głównie jako procedury wspomagające pielęgnację, wyciszenie stanu zapalnego lub regenerację po zabiegach.
Procedury naruszające barierę naskórkową wymagają indywidualnej kwalifikacji. Aktywne zakażenie, opryszczka, uszkodzenie skóry, niewyrównana dermatoza, niektóre leki i skłonność do przebarwień pozapalnych mogą stanowić przeciwwskazanie albo wymagać zmiany parametrów zabiegu. Po intensywnym złuszczaniu, mikronakłuwaniu lub laseroterapii zasadnicze znaczenie mają delikatna pielęgnacja barierowa i fotoprotekcja.
