KERATINOCITI: FUNKCIJE, HISTOLOGIJA, VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

V keratinociti so vrsta keratin, ki proizvajajo celice, ki tvorijo veliko kože pri sesalcih. V različnih stanjih diferenciacije lahko keratinociti tvorijo do 90% povrhnjice.

Keratinociti so pomembni proizvajalci citokinov, ki so pomembni proteini za medcelične komunikacijske procese.

Obarvanje povrhnjice in keratinociti, ki jo sestavljajo.

Ta proizvodnja citokinov s keratinociti ima številne posledice na migracijo vnetnih celic, učinke na imunski sistem ter na diferenciacijo in proizvodnjo drugih keratinocitov.

Zaradi pomembne vloge keratinocitov v povrhnjici in pri medceličnih komunikacijskih funkcijah so te vrste celic pritegnile pozornost specialistov, ki preučujejo procese celičnih, imunoloških in kožnih motenj.

Keratinociti so tudi obetaven vir matičnih celic za razvoj človeških in živalskih tkiv.

Študije s to vrsto celic so omogočile znanstvene dosežke, kot sta kloniranje miši iz mišjih keratinocitov in proizvodnja človeških pluripotentnih in multipotencialnih celic.

Keratinocitne funkcije

Keratinociti se nahajajo v različnih stopnjah diferenciacije v povrhnjici in so odgovorni za oblikovanje tesnih stičišč z živci v koži. Langerhansove celice hranijo tudi v povrhnjici in limfocite v dermisu.

Poleg te vezne funkcije keratinociti sodelujejo tudi v delovanju imunskega sistema. Koža je prva obrambna linija in keratinociti so odgovorni za izločanje molekul, ki spodbujajo vnetje kot odgovor na poškodbo.

Glavni cilj teh celic, ki proizvajajo keratin, je torej zaščita pred vdorom mikrobov, virusov, gliv in parazitov. Poleg tega keratinociti delujejo za zaščito pred UV-sevanjem in za zmanjšanje izgube toplote, topljencev in vode.

Pomembno je, da se keratinociti uporabljajo za raziskovanje različnih kožnih pojavov, vključno z epidermalno zakisljevanjem, razgradnjo DNK, presnovo maščobnih kislin in transportom, lokalnimi imunskimi odzivi, regeneracijo celic, diferenciacijo matičnih celic in nastanek tumorjev.

Histologija

Koža je razdeljena na tri plasti: povrhnjica, najbolj zunanja plast kože; dermis, neposredno pod povrhnjico; podkožnega ali podkožnega sloja pod dermisom. Povrhnjico lahko razdelimo na sloje:

• Bazalna plasti (notranja plast)
• Plastičast celični sloj
• Plast zrnc celic
• Lucidni plašč
• Pohotna plast (zunanja plast)

Življenski krog

Sledi splošen opis življenjskega cikla keratinocitov. Keratinocit ima lahko dve destinaciji:

1. Kot ločitvena celica in bivanje v bazalni plasti.
2. Razlikovati in migrirati skozi plasti kože.

V bazalni plasti se keratinociti nenehno delijo z mitozo, s čimer nastajajo novi bazalni keratinociti. Te se lahko še naprej delijo, da nastanejo novi keratinociti.

Nekatere od teh celic bodo ostale pri starših in še naprej dopolnjujejo populacijo bazalnih keratinocitov. Te celice so znane kot matične celice. Drugi keratinociti pa bodo začeli proces diferenciacije celic.

Sčasoma se te diferencirajoče celice potisnejo navzgor, saj se pod njimi tvori naslednja generacija celic. Sčasoma jih potisnemo v naslednjo plast kože, da postanejo kožne celice.

Ker se v bazalni plasti proizvaja vse več celic, se novo nastale bodičaste celice še naprej potiskajo navzgor in sčasoma dosežejo zrnat sloj. Tu se celice podvržejo nizu molekulskih dogodkov, pri katerih se njihove organele in celično jedro razgradijo.

Ko se preselijo v zgornje, visoko keratinizirane plasti, keratinociti postanejo luske. Morfologija teh skvamoznih celic je ravna, kar olajša njihovo odvajanje od mrtvih s kože.

Ta življenjski cikel lahko traja približno en mesec, odvisno od regije telesa. Skozi življenje se koža obnavlja približno tisočkrat. Ne bodo vse celice v bazalni celični plasti končale v lestvicah, saj so nekatere potrebne za vzdrževanje začetne populacije celic.

Ta postopek obnavljanja kože je zelo reguliran, kar zagotavlja, da je v vsaki fazi procesa vedno na voljo ustrezno število celic. Tako se vzdržuje ravnovesje med matičnimi celicami keratinocitov in tistimi, ki jim je namenjeno, da se končno razlikujejo.

Na splošno, dokler obstaja približno enako število celic za obe populaciji (bazalno in diferencirano), bo to ravnovesje ohranjeno.

Vrste keratinocitov

Keratinociti se spreminjajo po videzu iz ene plasti kože v drugo. Začnejo v bazalni celici in selijo navzgor. Tisti v najnižjem sloju kože ali plasti so na splošno edini, ki se delijo.

Nad temi bazalnimi celicami je več plasti večjih bodičastih celic, ki jih držijo medcelične pritrdilne točke, imenovane desmosomi.

Vsak desmosom je sestavljen iz membranskih beljakovin, ki celicam omogočajo, da se med seboj vežejo. Ti proteini se pritrdijo s pritrditvijo na druge beljakovine in na notranji površini membrane tvorijo ploščo v obliki diska.

Sidrne beljakovine povezujejo keratinske nitke. Ti dezmosomi se pojavijo pod svetlobno mikroskopijo kot poudarjene celične membranske izbokline, ki dajejo celicam bodičast videz.

Nad bodičastimi celicami so celice zrnc. Ta celična plast tvori neprepustno oviro in je mejna plast, ki ločuje notranje, presnovno aktivne plasti od izjemno keratiniziranih in odmrlih zunanjih plasti kože.

Nad celicami zrnc so skvamozne celice. Te sploščene celice so zelo keratinizirane, kar pomeni, da so izjemno napolnjene s beljakovinami keratina.

Tako luska kot najbolj skrajna plast celic zrnc, tik pod tehtnico, sta zaščiteni s plastmi drugih navzkrižno povezanih beljakovin.

Keratinociti in citokini

Keratinociti so poleg tega, da so glavni sestavni del največjega organa v telesu (kože), zelo pomembni za njihovo proizvodnjo citokinov.

Ti citokini, ki jih proizvajajo keratinociti, izpolnjujejo pomembne in raznolike funkcije v telesu.

Eden od njih je vnetni proces. Regulacija teh vnetnih citokinov in njihova vloga v keratinocitih je dobro dokumentirana.

Njeni učinki vključujejo spodbujanje proizvodnje keratina, povečanje navezanosti nekaterih bakterij na keratinocite in zaščito keratinocitov pred programirano celično smrtjo.

Keratin, ki ga proizvajajo keratinociti, ima tudi pomembno imunsko vlogo.

Nekatere raziskave so pokazale, da ti keratini sodelujejo pri tvorbi limfomov belih krvnih celic v koži in pri zatiranju imunskega sistema.

Druge pomembne funkcije keratina, ki ga proizvajajo keratinociti, vključujejo regulacijo proizvodnje keratina, regulacijo širjenja keratinocitov in diferenciacijo keratinocitov.

Vpliv na strukturo povrhnjice

Različne plasti povrhnjice se oblikujejo glede na različna stanja diferenciacije keratinocitov. Na splošno lahko govorimo o petih plasteh v povrhnjici:

Pohotna plast: tvorijo jo keratinociti brez jedra. Velja za plast odmrlih celic, ki se v različnih delih telesa razlikuje po velikosti.

Lucidni plašč: nahaja se le na nekaterih delih telesa, na primer na dlaneh ali podplatih stopal.

Granularna plast: tvorijo jo romboidne celice, ki vsebujejo zrnca keratohialina, predhodnika keratina in ta plast daje zrnate oblike.

Koničasta plast: sestavljena je iz plasti keratinocitov med 5 in 7 vrsticami. Celice imajo poligonalne oblike, ki imajo medcelične mostove, ki pomagajo pri njihovi združitvi s sosednjimi plastmi.

Bazalni sloj: tvorijo ga vrstice valjastih keratinocitov in ustvarjajo medcelične mostove. V tej plasti je dobro znani pigment, ki daje koži barvo in je znan kot melanin.

Reference

1. Grone A. Keratinociti in citokini. Veterinarska imunologija in imunopatologija. 2002; 88: 1–12.
2. Li J. et al. Miše klonirane iz kožnih celic. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike. 2007; 104 (8): 2738–2743.
3. Luchi S. et al. Proti nesmrtne keratinocitne črte, pridobljene iz matičnih celic človeških zarodkov Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Navarrete G. Histologija kože. Časopis Medicinske fakultete UNAM. 2003; 46 (4): 130–133.
5. Rheinwald J. Green H. Faktor rasti povrhnjice in množenje gojenih človeških epidermalnih keratinocitov. Narava. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. et al. Gensko spremenjeni keratinociti, presajeni na rane, obnavljajo povrhnjico. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike. 1994; 91 (20): 9307-9311.