КЕРАТИНОЦИТИ: ФУНКЦИЈЕ, ХИСТОЛОГИЈА, ВРСТЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У кератиноцити су врста кератина производњу ћелија које формирају више коже код сисара. У различитим стањима диференцијације, кератиноцити могу чинити до 90% епидерме.

Кератиноцити су важни произвођачи цитокина који су важни протеини за међућелијске комуникацијске процесе.

Бојење епидерме и кератиноцита који је чине.

Ова производња цитокина помоћу кератиноцита има вишеструке последице на миграцију инфламаторних ћелија, ефекте на имуни систем и на диференцијацију и производњу других кератиноцита.

Због важне улоге кератиноцита у епидерми и у функцијама унутарћелијских комуникација, ове врсте ћелија привукле су пажњу стручњака који проучавају ћелијске, имунолошке и кожне поремећаје.

Кератиноцити су такође обећавајући извор матичних ћелија за развој људског и животињског ткива.

Студије са овом врстом ћелија омогућиле су научна достигнућа попут клонирања мишева из мишјих кератиноцита и производње хуманих плурипотентних и мултипотенцијалних ћелија.

Кератиноцитне функције

Кератиноцити се налазе у различитим фазама диференцијације у епидерми и одговорни су за формирање уских спојева са нервима у кожи. Такође држе Лангерхансове ћелије у епидерми и лимфоците у дермису на месту.

Поред ове везне функције, кератиноцити учествују и у функцији имунолошког система. Кожа је прва линија одбране и кератиноцити су одговорни за излучивање молекула који стимулишу упалу као одговор на повреду.

Дакле, главни циљ ових ћелија које производе кератин је заштита од инвазије микроба, вируса, гљивица и паразита. Поред тога, кератиноцити делују како би заштитили од УВ зрачења и минимизирали губитак топлоте, раствора и воде.

Важно је да се кератиноцити користе за испитивање различитих кожних појава, укључујући епидермално закисељавање, разградњу ДНК, метаболизам масних киселина и транспорт, локални имуни одговор, регенерацију ћелија, диференцијацију матичних ћелија и формирање тумора.

Хистологија

Кожа је подељена у три слоја: епидерму, најудаљенији слој коже; дермис, непосредно испод епидерме; и поткожни или масни слој, испод дермиса. Епидерма се може поделити на слојеве:

• Базална ламина (унутрашњи слој)
• Слојнасти ћелијски слој
• Слој ћелије гранула
• Луцидни огртач
• Рожни слој (спољни слој)

Животни циклус

Следи општи опис животног циклуса кератиноцита. Кератиноцит може имати две дестинације:

1. Бити раздвојена ћелија и боравити у базалној лами.
2. Диференцирати и мигрирати кроз слојеве коже.

У базалној ламини кератиноцити се непрестано деле митозом, стварајући тако нове базалне кератиноците. Они могу наставити дељење да би се произвели нови кератиноцити.

Неке од ових ћелија остаће уз родитеље и настављају да надопуњују базалну популацију кератиноцита. Ове ћелије су познате као матичне ћелије. Међутим, остали кератиноцити ће започети процес диференцијације ћелија.

Временом, ове диференцирајуће ћелије гурају се према горе јер се наредна генерација ћелија формира испод њих. На крају се гурају у следећи слој коже да би постале кожасте ћелије.

Како се све више и више ћелија производи у базалном слоју, новоформиране шиљасте ћелије и даље се гурају према горе и на крају стижу до зрнатог слоја. Овде ћелије пролазе низ молекуларних догађаја у којима су им органеле и ћелијско језгро деградирани.

Након што су премештени у горње, високо кератинизоване слојеве, кератиноцити постају вага. Морфологија ових плочастих ћелија је равна, што олакшава њихово одвајање од мртвих с коже.

Зависно од регије тела, овај животни циклус може трајати око месец дана. Током живота, кожа се обнавља приближно хиљаду пута. Неће све ћелије у базалном ћелијском слоју завршити у скали, јер су неке неопходне за одржавање почетне популације ћелија.

Овај процес обнове коже је високо регулисан, како би се осигурало да у свакој фази процеса увек постоји адекватан број ћелија. Стога се одржава равнотежа између матичних ћелија кератиноцита и оних намењених да се временски разликују.

Опћенито, све док постоји приближно једнак број ћелија за обје популације (базалне и диференциране), ова равнотежа ће се одржавати.

Врсте кератиноцита

Кератиноцити се мењају из једног слоја коже у други. Почињу у базалном ћелијском слоју и мигрирају према горе. Они који се налазе у најнижем слоју коже или слоју коже су углавном једини који је деле.

Изнад ових базалних ћелија налази се неколико слојева већих бодљикавих ћелија које су спојене помоћу међућелијских тачака везивања који се зову десмосоми.

Сваки десмосом је састављен од мембранских протеина који омогућавају ћелијама да се вежу једна са другом. Ови протеини се заузврат причвршћују причвршћивањем на друге протеине, формирајући плочу у облику диска на унутрашњој површини мембране.

Протеини на сидру су повезани кератинским влакнима. Ови се дезмосоми појављују под светлосном микроскопијом као тачкасте пројекције ћелијских мембрана које ћелијама дају шиљасти изглед.

Изнад бодљикавих ћелија су ћелије гранула. Овај ћелијски слој формира непропусну баријеру и представља гранични слој који одваја унутрашње, метаболички активне слојеве од изузетно кератинизираних и мртвих спољашњих слојева коже.

Изнад ћелија зрна су сквамозне ћелије. Ове спљоштене ћелије су високо кератинизиране, што значи да су изузетно препуне кератинских протеина.

Вага и најудаљенији слој ћелија гранула, одмах испод ваге, заштићени су слојевима других умрежених протеина.

Кератиноцити и цитокини

Осим што су главни саставни елемент највећег органа у телу (коже), кератиноцити су веома важни за производњу цитокина.

Ови цитокини које производе кератиноцити испуњавају важне и разноврсне функције у телу.

Један од њих је и про-упални процес. Регулација ових протуупалних цитокина и њихова улога у кератиноцитима је добро документована.

Њени ефекти укључују подстицање производње кератина, повећавајући пријањање одређених бактерија на кератиноците и заштиту кератиноцита од програмиране ћелијске смрти.

Кератин који производе кератиноцити такође игра важну имунолошку улогу.

Нека истраживања показују да су ови кератини укључени у стварање лимфома белих крвних ћелија у кожи и у сузбијању имунолошког система.

Остале важне функције кератина које производе кератиноцити укључују регулисање производње кератина, регулацију пролиферације кератиноцита и диференцијацију кератиноцита.

Утицај на структуру епидерме

Различити слојеви епидерме настају у зависности од различитих стања диференцијације кератиноцита. Генерално можемо говорити о пет слојева у епидерми:

Рожни слој: формирају га кератиноцити без језгра. Сматра се да је слој мртвих ћелија који варира у величини у различитим деловима тела.

Луцидни огртач: налази се само на неким деловима тела, као што су дланови или стопала.

Грануларни слој: формирају га ромбоидне ћелије које имају грануле кератохијалина, прекурсора кератина и који овом зрнцу дају зрнасти облик.

Спини слој: сачињен је од слојева кератиноцита између 5 и 7 редова. Ћелије имају полигоналне облике који имају међућелијске мостове који помажу у њиховом спајању са сусједним слојевима.

Базални слој: формирају га редови цилиндричних кератиноцита и они стварају међућелијске мостове. У овом слоју се налази добро познати пигмент који даје кожи боју и познат је као меланин.

Референце

1. Гроне А. Кератиноцити и цитокини. Ветеринарска имунологија и имунопатологија. 2002; 88: 1–12.
2. Ли Ј. ет ал. Мишеви клонирани из ћелија коже. Зборник радова Националне академије наука Сједињених Америчких Држава. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Луцхи С. и др. Бесмртне линије кератиноцита, изведене из матичних ћелија људског ембрионалног порекла Националне академије наука Сједињених Америчких Држава. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Наваррете Г. Хистологија коже. Часопис Медицинског факултета УНАМ-а. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Рхеинвалд Ј. Греен Х. Фактор раста епидерме и умножавање култивираних хуманих епидермалних кератиноцита. Природа. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Вогт М. ет ал. Генетски модификовани кератиноцити пресађени на ране обнављају епидерму. Зборник радова Националне академије наука Сједињених Америчких Држава. 1994; 91 (20): 9307-9311.