Keratinocyty: struktura, funkce a nemoci

Keratinocyty jsou buňky tvořící roh, které tvořit většina všech buněk v pokožce (pokožce), což představuje více než 90 procent. Jsou rozmnožovány v bazální vrstvě epidermis a migrují z bazální vrstvy na povrch kůže během jejich přibližně 28denního života s pokračující produkcí keratinu. Dávají kůže pevnost vzájemným blokováním a vytvořením ochranného štítu proti vnějším vlivům.

Co jsou to keratinocyty?

Keratinocyty odvozují svůj název od schopnosti produkovat keratin nebo nadrženou látku. Jsou tvořeny kontinuálně z bazálních kmenových buněk umístěných v nejnižší vrstvě epidermis, stratum basale. Jak jsou pomalu tlačeni směrem k kůže na povrchu následnými buňkami v průběhu svého přibližně měsíčního života, pokračují v produkci keratinu, nazývaného také nadržená látka, a podrobují se programované buněčné smrti rozpuštěním jejich jádra. Před dosažením povrchu pokožky vytvářejí buněčné procesy zvané desmosomy, které se vzájemně spojují a vytvářejí ochranný štít, který dodává pokožce její pevnost a chrání ji před pronikáním voda, chemikálie, patologické choroboplodné zárodky a UV paprsky. V době, kdy dosáhnou povrchu kůže, procházejí keratinocyty neustálými změnami tvaru a buněčného obsahu. Těsně před běžným procesem exfoliace, který právě probíhá, buňka úplně ztrácí svou strukturu a buněčná membrána. Vyvinul se z keratinocytů do corneocytů, zrohovatělé buňky. Keratinocyty však nehrají pouze pasivní roli ochranné bariéry, ale také se účastní zánětlivých procesů, aktivní obrany proti choroboplodné zárodky a v hojení ran procesu, a jsou tedy součástí aktivního imunitní systém.

Anatomie a struktura

Keratinocyty procházejí během své relativně krátké existence neustálými změnami, pokud jde o tvar a obsah buněk. Ihned po jejich vzniku z mitotických buněčných dělení epidermálních kmenových buněk v bazální vrstvě epidermis začíná jejich diferenciace na keratinocyty. Jsou plně vybaveny jádrem, cytoplazmou, uzavřenými buněčnými organelami a vezikuly a mají válcovitý tvar. V zrnité vrstvě (stratum granulosum) ležící bezprostředně nad bazální a pichlavou buněčnou vrstvou postupuje proces keratinizace a rozpouštění jádra. Vezikuly obsahující určité proteázy vyprázdňují svůj obsah do cytoplazmy, takže jádro a další obsah buněk jsou rozpuštěny a metabolizovány. Toto je de facto předem naprogramovaná sebevražda buňky. Buňky se stále více zplošťují a vnitřek buněk se postupně plní keratinovými globulemi, keratinem granule. Než keratinocyty dosáhnou nejvzdálenější vrstvy, stratum corneum a stratum disjunctim, procházejí lesklou vrstvou stratum lucidum, která je podle oblasti těla buď silně, nebo jen málo výrazná. Jedná se o tenkou mezní vrstvu obohacenou o speciální proteinové keratohyaling granule, který má polotekutou konzistenci a chrání pokožku před útočníky a před dehydratace.

Funkce a úkoly

Úkoly a funkce keratinocytů lze rozdělit na mechanicko-fyzikální funkce a biologicko-imunologické funkce. V nejvyšší vrstvě kůže, stratum corneum, mají keratinocyty své jméno z dobrého důvodu. Už nemohou reagovat na poselské látky, protože ztratili buněčné jádro a také množství svých organel. Před jejich odlupováním a „uvolněním“ do prostředí je hlavním úkolem keratinocytů stanovit mechanickou pevnost v tahu pevnost kůže, čehož je dobře dosaženo vzájemným blokováním buněk. Kromě toho keratinocyty zabraňují průniku voda nebo jiné kapaliny nebo pronikání pevných látek ve formě prachu nebo patogenů choroboplodné zárodky. Na druhou stranu také zabraňují úniku tkáňové tekutiny nebo neomezenému vysychání těla v důsledku různých tlaků par mezi tělem a okolním vzduchem. V raných stádiích, kdy keratinocyty mají stále intaktní cytoplazmu, jsou součástí aktivní imunitní odpovědi. Jsou schopné produkovat cytokiny, jako jsou interleukiny a chemokiny. Zejména uvolňováním TNF-alfa (nádor nekróza ) a IL-1, keratinocyty aktivně zasahují do imunitní odpovědi a do zánětlivých procesů. Podporují tak hlavně práci jiných buněk imunitní systém. Cytokiny uvolňované v případě potřeby mohou také vyvolat systémové reakce těla, jako je horečka a další imunitní odpovědi. Keratinocyty dokonce poskytují určitou ochranu před škodlivými UV záření protože mohou začít melanin-obsahující vezikuly z melanocytů a používat melanin, který obsahují, k ochraně jejich jádra.

Nemoci

Kromě lokálních zánětlivých procesů na kůži v důsledku infekcí způsobených úrazy a lokálními kožní léze, různé rakoviny kůže a systémové kožní léze, jako je svrab jsou považovány za nejdůležitější a nejčastější kožní onemocnění. Bazální buňky, které neustále doplňují keratinocyty mitotickými děleními, mohou vyvinout tzv bazocelulární karcinom, semi-maligní kožní nádor, který těžko metastázuje, ale může napadat okolní tkáň, jako je kost a chrupavka. Karcinom bazálních buněk je nejběžnějším typem pokožky rakovina. Aktinická keratóza je způsobena lokální nekontrolovanou proliferací keratinocytů, která se obvykle projevuje načervenalými a drsnými kožními skvrnami. Toto onemocnění představuje časnou formu spinaliom, takzvaná pichlavá buňka rakovina, který se vyvíjí jako maligní nádor ve vrstvě pichlavých buněk (stratum spinosum). Nejčastěji rakovina vyskytuje se na obličeji u lidí starších 70 let. Pro lidi postižené svrab, nemoc není bezprostředně hrozivá, ale vzhledem k viditelnosti může být velmi nepříjemná kožní změny. Několik paralelních procesů vést k rychlosti proliferace keratinocytů faktorem čtyři až sedm. Buňky se již nemohou v krátké době rozlišit. Navíc, imunitní systém s největší pravděpodobností dojde k dysfunkci.

Typická a běžná kožní onemocnění

  • vitiligo (onemocnění bílých skvrn).
  • Vyrážka
  • Kožní houba
  • Rosacea (růžovka)
  • Systémový lupus erythematodes (SLE)
  • Rakovina kůže