STRATUM CORNEUM: GENERELLE KARAKTERISTIKA, HISTOLOGI, FUNKTIONER - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

Den stratum corneum, eller skællet lag, er det yderste lag af epidermis af hvirveldyr, hvori celler kaldet corneocytter er fyldt med keratin. Dette lag er en evolutionær innovation af tetrapods, der hjælper dem med at overleve i tørre og slibende jordiske miljøer.

Epidermis på overfladen og dermis, derunder, danner huden eller integumentet, som er et af de længste organer i kroppen. Epidermis kan opdeles i hår, fjer, liderlige vægte, horn, kløer og negle, næb og i filtersystemet i hvalens mund.

Kilde: Rjelves

Generelle karakteristika

Corneocytterne i stratum corneum er døde celler, dvs. de mangler en kerne og cellulære organeller. Disse epidermale celler dannes ved mitose i det dybe basallag. De skubber allerede eksisterende celler til overfladen, hvor de dør på en ordnet måde. De eksfolieres og erstattes løbende med celler fra underliggende lag.

Under celledød akkumuleres proteinkeratinet inde i cellen. Denne proces kaldes keratinisering eller cornificering, og cellerne, der producerer keratin, kaldes keratocytter. Keratin erstatter gradvist den metabolisk aktive cytoplasma, og cellerne omdannes til kornificerede celler, kaldet corneocytter.

Corneocytter har en uopløselig konvolut, der erstatter plasmamembranen. Denne kuvert er sammensat af fedtsyrer, steroler og ceramider. Disse lipider produceres af lamellære organer, organeller, der er til stede i keratocytter, som ikke er begyndt at cornify.

Lipidhylsteret udgør stillads til den molekylære organisering af ekstracellulære lipider, der danner lag med to lag i mellemrummene mellem corneocytter. Disse lag af lipider tilbyder modstand mod absorption af kemikalier og andre vandopløselige stoffer. De undgår tab af vand ved fordampning.

Histologi

Skind af krybdyr, fugle og pattedyr er sammensat af lagdelt pladepitel. Epidermis af disse hvirveldyr adskiller sig i antallet af lag eller regioner, der udgør den.

I krybdyr har epidermis tre regioner: stratum basalis, stratum granulosa og stratum corneum. Krokodiller og skildpadder kaster meget lidt hud, mens slanger oplever fjernelse af store regioner af overhuden.

Hos fugle har epidermis to regioner: stratum basalis og stratum corneum. Mellem de to lag er der et forbigående lag af celler, der gennemgår keratinisering.

Hos pattedyr har epidermis fire regioner: stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucidum og stratum corneum. Keratinisering er størst i regioner, hvor der er mere friktion, såsom håndfladerne og fødderne.

Hos hvirveldyr består det liderlige lag af 20–30 rækker med fladede corneocytter (30-40 um). Ved hjælp af et mikroskop ses det som et lag af fibre, der ligner en mur, 0,75 til 1,5 mm tyk. Corneocytter er "spøgelser" af celler med bundter af keratin inde.

Generelle funktioner

Stratum corneum er organiseret i to morfologisk og funktionelt forskellige systemer af rum: corneocytter og den ekstracellulære matrix (består af neutrale lipider).

Corneocytter giver mekanisk modstand mod skæring eller slag, de er en barriere mod ultraviolet lys, idet det er stedet, hvor inflammation begynder (aktivering af cytokiner) og fotoimmunosuppression.

Den ekstracellulære matrix er ansvarlig for integriteten af ​​stratum corneum, samhørighed og desquamation. Det fungerer som en antimikrobiel barriere (medfødt immunitet) og giver selektiv absorption. Corneocytterne og lipidmatrixen fungerer som barrierer, der hindrer permeabilitet og hydrering.

Stratum corneum's funktion afhænger af dens biokemiske sammensætning og vævets struktur. Inden de dør, er keratocytterne i stratum granulosa ansvarlige for at fremstille de stoffer, der er ansvarlige for funktionerne, der udføres af stratum corneum.

Keratocytter genererer foruden produktion af lipider: enzymer, der behandler disse lipider, proteolytiske enzymer, glycoproteiner, enzyminhibitorer og antimikrobielle peptider.

Vandbeskyttelse og beskyttelse mod indtræden af ​​patogener

Huds evne til at forhindre tab af vand og indtræden af ​​patogener afhænger af de fire karakteristika for den ekstracellulære matrix af stratum corneum: 1) absolut mængde lipider; 2) lipidfordeling; 3) hydrofobe egenskaber; og 4) supramolekylær organisering af lipider. Det anslås, at denne barriere hos mennesker forhindrer tab på 300–500 ml / dag.

Mængderne af lipider i stratum corneum er: ceramider, 50%; fedtsyrer, 25% (de kan være essentielle og ikke-essentielle; de ​​bidrager til at forsure laget); kolesterol, 25%. Disse lipider danner en lamellær struktur, der lukker de intercellulære rum inden i stratum og danner en uigennemtrængelig barriere.

I den ekstracellulære matrix er der andre komponenter ud over den lamellære struktur, der bidrager til at danne denne barriere: korneocythylsteret; ω-hydroxyceramid-monolag omkring corneocytter; enzymer; antimikrobielle peptider; og strukturelle proteiner, der udskilles af de lamellære legemer af keratocytter.

Antimikrobielle peptider inkluderer beta-defensin, der har kraftig antimikrobiel aktivitet mod gram-positive bakterier, gær og vira, og cathelicidin, som har aktivitet mod en lang række bakterier (inklusive Staphyloccous aureus) og vira.

Hydrering, UV-filtrering og immunsuppression

Inden for corneocytterne er der mange hygroskopiske stoffer, der sammen med enkle sukkerarter og elektrolytter kaldes naturlige befugtningsfaktorer (NHF). De spiller en vigtig rolle i at opretholde hydratiseringen af ​​stratum corneum.

Nedbrydningen af ​​filaggrin producerer NHF, der består af: 1) frie aminosyrer, såsom histidin, glutamin og arginin (produkt af proteolyse); og 2) carboxylsyre af pyrrolidin, urocansyre, citrulline, ornithin og asparaginsyre (produkt af enzymernes virkning på frie aminosyrer).

Gennem enzymet histidin ammonolyase producerer histidin trans-urocansyre (tUCA), som er fotoisomeriseret af UV-A til cis-urucansyre (cUCA). Dette sidste molekyle fungerer som en solcreme og er også et stærkt immunsuppressivt middel, der deltager i patogenesen af ​​hudkræft forårsaget af ultraviolet (UV) lys.

peeling

Et af kendetegnene for stratum corneum er desquamation, der består af den proteolytiske nedbrydning af corneodesmosomer, hvis natur er protein og derfor er ansvarlige for at holde corneocytterne sammen.

Dette kan bevises morfologisk ved tab af corneodesmosomer og forsvinden af ​​andre proteiner, såsom desmocholine 1.

Der er mindst ti typer serinproteaser, der findes i stratum corneum og er involveret i desquamation. For eksempel chymotrypsin og stratum corneum tryptisk enzym. Aktiveringen af ​​disse enzymer afhænger af tilstedeværelsen af ​​endogene hæmmere og den fysiologiske tilstand af stratum corneum (lav pH; Ca ⁺² dårligt hydreret).

Referencer

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Rooks lærebog om dermatologi. Wiley, Oxford.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Den kliniske relevans af at opretholde den funktionelle integritet af stratum corneum i både sund og sygdomspåvirket hud. Tidsskrift Klinisk æstetik og dermatologi, 4, 22–44.
3. Elias, premierminister 2005. Stratum corneum defensive funktioner: en integreret visning. Journal of Investigative Dermatology, 125, 183-200.
4. Elias, PM 2012. Struktur og funktion af stratum corneum ekstracellulær matrix. Journal of Investigative Dermatology, 132, 2131–2133.
5. Elias, PM, Choi, EH 2005. Interaktioner mellem stratum corneum defensive funktioner. Eksperimentel dermatologi, 14, 719–726.
6. Hall, JE 2016. Guyton og hall-lærebog om medicinsk fysiologi. Elsevier, Philadelphia.
7. Kardong, KV 2012. Virveldyr: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill, New York.
8. Menon, GK 2015. Lipider og hudsundhed. Springer, New York.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. Biokemi og funktion af stratum corneum lipider. Fremskridt inden for lipidforskning, 24, 27-56.
10. Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Inderbir Singhs lærebog om human histologi, med farveatlas og praktisk vejledning. Jaypee, nyt deli.