STRATUM CORNEUM: SPLOŠNE ZNAČILNOSTI, HISTOLOGIJA, FUNKCIJE - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2026

Rožene plasti ali ploščatocelični plast, je najbolj zunanja plast povrhnjice kopenskih vretenčarjev, pri kateri so celice imenovane korneociti napolnjene s keratin. Ta plast je evolucijska inovacija tetrapod, ki jim pomaga preživeti v suhem in abrazivnem kopenskem okolju.

Povrhnjica na površini in dermis, ki je pod njo, tvorita kožo ali celoto, ki je eden najdaljših organov v telesu. Povrhnjico lahko ločimo na dlake, perje, pohotne luske, rogove, kremplje in nohte, kljune in filtrirni sistem ustja kita.

Vir: Rjelves

Splošne značilnosti

Korneociti stratum corneuma so mrtve celice, torej nimajo jedra in celičnih organelov. Te epidermalne celice nastanejo z mitozo v globoki bazalni plasti. Predobstoječe celice potisnejo na površino, kjer umrejo urejeno. Piling so in jih nenehno nadomeščajo celice iz spodnjih plasti.

Med celično smrtjo se beljakovinski keratin nabira znotraj celice. Ta proces se imenuje keratinizacija ali korenizacija, celice, ki proizvajajo keratin, pa se imenujejo keratociti. Keratin postopoma nadomešča presnovno aktivno citoplazmo, celice pa se transformirajo v kornificirane celice, imenovane korneociti.

Korneociti imajo netopno ovojnico, ki nadomešča plazemsko membrano. Ta ovojnica je sestavljena iz maščobnih kislin, sterolov in ceramidov. Te lipide proizvajajo lamelarna telesa, organele, prisotne v keratocitih, ki se še niso začeli koreniti.

Lipidna ovojnica predstavlja ogrodje za molekularno organizacijo zunajceličnih lipidov, ki v presledkih med korneociti tvorijo dvoslojne liste. Te plasti lipidov nudijo odpornost na absorpcijo kemikalij in drugih vodotopnih snovi. Izogibajo se izgubi vode z izhlapevanjem.

Histologija

Kože plazilcev, ptic in sesalcev so sestavljene iz stratificiranega skvamoznega epitelija. Povrhnjica teh vretenčarjev se razlikuje v številu plasti ali regij, ki jih sestavljajo.

Pri plazilcih ima povrhnjica tri regije: stratum basalis, stratum granulosa in stratum corneum. Krokodili in želve izgubijo zelo malo kože, medtem ko kače odstranijo velike predele površine povrhnjice.

Pri pticah ima povrhnjica dve regiji: stratum basalis in stratum corneum. Med obema slojema je prehodna plast celic, ki se podvržejo keratinizaciji.

Pri sesalcih ima povrhnjica štiri regije: stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucidum in stratum corneum. Keratinizacija je največja v regijah, kjer je več trenja, kot so dlani in podplati stopal.

Pri vretenčarjih je pohotni sloj sestavljen iz 20–30 vrstic sploščenih korneocitov (30–40 µm). Z mikroskopom ga opazimo kot plast vlaken, ki je videti kot opečna stena, debela od 0,75 do 1,5 mm. Korneociti so "duhovi" celic s snopi keratina v notranjosti.

Splošne funkcije

Stratum corneum je organiziran v dva morfološko in funkcionalno različna sistema oddelkov: korneociti in zunajcelični matriks (sestavljen iz nevtralnih lipidov).

Korneociti zagotavljajo mehansko odpornost proti rezanju ali udarcem, so ovira proti ultravijolični svetlobi, saj so mesto, kjer se začne vnetje (aktivacija citokinov) in fotoimunosupresija.

Zunajcelični matriks je odgovoren za celovitost stratumskega roženice, kohezijo in deskvamacijo. Deluje kot protimikrobna ovira (prirojena imunost) in zagotavlja selektivno absorpcijo. Korneociti in lipidni matriks delujejo kot ovire, ki ovirajo prepustnost in hidracijo.

Delovanje roženice stratuma je odvisno od njegove biokemične sestave in strukture tkiva. Pred umiranjem so keratociti stratum granuloze odgovorni za proizvodnjo snovi, ki so odgovorne za funkcije, ki jih opravlja stratum corneum.

Keratociti poleg tega, da proizvajajo lipide, tvorijo: encime, ki te lipide obdelujejo, proteolitične encime, glikoproteine, encimske inhibitorje in protimikrobne peptide.

Ohranjanje vode in zaščita pred vdorom patogenov

Sposobnost kože, da prepreči izgubo vode in vstop patogenov, je odvisna od štirih značilnosti zunajceličnega matriksa stratum corneuma: 1) absolutna količina lipidov; 2) porazdelitev lipidov; 3) hidrofobne lastnosti; in 4) supramolekularna organizacija lipidov. Ocenjujejo, da pri ljudeh ta pregrada preprečuje izgubo 300–500 ml / dan.

Količine lipidov v stratum corneumu so: ceramidi, 50%; maščobne kisline, 25% (lahko so esencialne in nebistvene; prispevajo k zakisljevanju plasti); holesterol, 25%. Ti lipidi tvorijo lamelarno strukturo, ki zapre medcelične prostore znotraj stratuma in tvori neprepustno pregrado.

V zunajceličnem matriksu so poleg lamelarne strukture tudi druge komponente, ki prispevajo k oblikovanju te pregrade: korneocitna ovojnica; monoplasti ω-hidroksiceramid, ki obdajajo korneocite; encimi; protimikrobni peptidi; in strukturne beljakovine, ki jih izločajo lamelarna telesa keratocitov.

Antimikrobni peptidi vključujejo beta-defenzin, ki ima močno protimikrobno delovanje proti grampozitivnim bakterijam, kvasu in virusom ter katelicidin, ki deluje proti številnim bakterijam (vključno s stafilokusnim aureusom) in virusom.

Hidratacija, UV filtriranje in imunosupresija

Znotraj korneocitov je veliko higroskopskih snovi, ki jih skupaj s preprostimi sladkorji in elektroliti imenujemo naravni vlažilni faktorji (NHF). Imajo pomembno vlogo pri vzdrževanju hidracije rožnice stratuma.

Pri razgradnji filaggrina nastajajo NHF, ki jih sestavljajo: 1) proste aminokisline, kot so histidin, glutamin in arginin (produkt proteolize); in 2) karboksilna kislina pirolidina, urokanska kislina, citrulin, ornitin in asparaginska kislina (produkt delovanja encimov na proste aminokisline).

Skozi encim histidin ammonolyaza histidin tvori trans-urokansko kislino (tUCA), ki jo foto-izmeri z UV-A v cis-urukanovo kislino (cUCA). Ta zadnja molekula deluje kot zaščita pred soncem in je tudi močan imunosupresiv, ki sodeluje pri patogenezi kožnega raka, ki ga povzroča ultravijolična (UV) svetloba.

Piling

Ena od značilnosti stratum corneuma je deskvamacija, ki je sestavljena iz proteolitične razgradnje korneodesmosomov, katerih narava je protein in so zato odgovorni za ohranjanje korneocitov skupaj.

To lahko morfološko dokažemo z izgubo korneodesmosomov in izginotjem drugih beljakovin, na primer desmoholina 1.

Obstaja vsaj deset vrst serinskih proteaz, ki jih najdemo v stratum corneumu in sodelujejo pri deskvamaciji. Na primer, kimotripsin in triptični encim stratum corneum. Aktivacija teh encimov je odvisna od prisotnosti endogenih zaviralcev in fiziološkega stanja roženice stratuma (nizek pH; Ca ⁺² slabo hidriran).

Reference

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Rookov učbenik dermatologije. Wiley, Oxford.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Klinični pomen ohranjanja funkcionalne celovitosti stratum corneuma tako pri zdravi koži kot z boleznijo. Časopis Clinical Eesthetic and Dermatology, 4, 22–44.
3. Elias, PM 2005. Obrambne funkcije stratum corneum: integriran pogled. Časopis za raziskovalno dermatologijo, 125, 183–200.
4. Elias, PM 2012. Zgradba in funkcija zunajceličnega matriksa stratum corneuma. Časopis za raziskovalno dermatologijo, 132, 2131–2133.
5. Elias, PM, Choi, EH 2005. Interakcije med obrambnimi funkcijami rožnega sloja. Eksperimentalna dermatologija, 14, 719–726.
6. Hall, JE 2016. Guyton in dvoranski učbenik medicinske fiziologije. Elsevier, Filadelfija.
7. Kardong, KV 2012. Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill, New York.
8. Menon, GK 2015. Lipidi in zdravje kože. Springer, New York.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. Biokemija in delovanje lipidov roženice stratuma. Napredek na področju raziskovanja lipidov, 24, 27–56.
10. Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Učbenik Inderbir Singha o človeški histologiji, z barvnim atlasom in praktičnim vodnikom. Jaypee, New Deli.