Den stratum spinosum er et lag af epidermis, hvis navn skyldes det faktum, at det har et stort antal af tonofilamenter at udstråle fra cytoplasmaet til desmosomerne, som er proteiner, der forbinder tilstødende celler.
Det stivne lag stammer fra celledeling af basallaget, som er det dybeste lag af overhuden. Cellerne i stratum spinosum har funktionen til at differentiere og danne granulære og hornhindelag. Tilstedeværelsen af Langerhans-celler og melanocytter i det spinøse lag beskytter henholdsvis mod patogener og sollys.
Kilde: Skinlayers_ (italiensk).png: Adertderivativt arbejde: Fulvio314
Generelle karakteristika
Epidermis består af celler kaldet keratinocytter, opkaldt efter deres keratinbiosyntesekapacitet. Det spinøse lag har, udover at have keratinocytter, spredt melaningranulat og Lanhergans-celler.
Når keratinocytterne i stratum spinosum vandrer til den yderste del af overhuden, begynder de at producere keratohyalinkorn og lamellære kroppe.
Keratohyalin-granuler indeholder proteiner, såsom involucrin, loricrin og profilaggrin. Sidstnævnte skæres og omdannes til filaggrin.
Lamellarlegemer, også kendt som membrandækkede granuler, Odlands kroppe eller keratinosomer, stammer fra Golgi-apparatet. De er 0,2–0,3 um i størrelse. De er hovedaktører i dannelsen af intercellulære komponenter. De indeholder hydrolytiske enzymer, polysaccharider og lipider.
Indholdet af de lamellære legemer udledes til det intercellulære rum i det granulære lag gennem eksocytose. I dette lag bliver lipider forløbere for andre lipider, der udgør en del af det intercellulære rum i stratum corneum.
Sammensætningen af de lamellære legemer ændres, når cellerne migrerer til de mere overfladiske lag af overhuden. F.eks. Er phospholipider rigelige i basallaget, men formindskes i det spinylag.
Histologi
Huden består af to hovedlag: dermis og epidermis. Det sidstnævnte er et lagdelt pladepitel, der består af keratinocytter, som er celler med evnen til at syntetisere keratin.
Fra det dybeste til det mest overfladiske er lagene, der udgør overhuden: stratum basal eller spirende, stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucid og stratum corneum. Keratinocytter deler sig ved mitose og bevæger sig op i overhuden for at danne stratum spinosum.
Stratum spinosum består af fire til seks niveauer af celler. Histologiske præparater får generelt celler til at krympe. Følgelig ser det ud til, at der i de intercellulære rum dannes adskillige udvidelser af cytoplasmaen eller rygterne, der rager ud fra dens overflade.
Spines er desmosomer forankret til tonofilamenter, som er bundter af mellemliggende keratinfilamenter kaldet tonofibriller, der forbinder naboceller. Desmosomer kaldes Bizzorero-knudepunkter.
Når keratinocytter modnes og bevæger sig til overfladen, forøges de i størrelse, fladere og orienteres parallelt med overfladen. I mellemtiden gennemgår kernerne i disse celler forlængelse, og keratinocytter begynder at producere keratohyalinkorn og lamellære legemer.
Funktioner
I stratum spinosum deltager de lamellære legemer i dannelsen af den intercellulære vandbarriere af overhuden. Denne barriere etableres under differentieringen af keratinocytter.
Elementerne i epidermis vandbarriere er cellehylsteret (EC) og lipidhylsteret. Cellehylsteret dannes ved afsætning af uopløselige proteiner på den indre overflade af plasmamembranen. Lipidhylsteret dannes ved binding af lipider til den ydre overflade af plasmamembranen.
Tykkelsen af den nukleare konvolut stiger i epitelet. Dette gør huden mere modstandsdygtig over for mekanisk belastning. Et eksempel på dette er læberne, håndfladerne og fødderne. Proteinerne til stede i CD er cystatin, desmoplakin, elafin, filaggrin, involucrin, loricrin og forskellige typer keratiner.
Lipidhylsteret dannes ved binding af celleoverfladen til lipider via esterbindinger. De vigtigste lipidkomponenter i denne kuvert er sfingolipider, kolesterol og frie fedtsyrer.
Ceramider deltager i signalering. De er delvis ansvarlige for induktion af celledifferentiering, apoptose og reduktion af celleproliferation.
Langerhans celler
Langerhans-celler, der er til stede i stratum spinosum, er afledt af CD34-stamceller i knoglemarven. Disse celler er ansvarlige for at finde og præsentere antigener, der kommer ind gennem huden.
Langerhans-celler, der ligner makrofager, udtrykker vigtige histokompatibilitetskomplekser I og II samt immunoglobulin G (IgG) receptorer og C3b-komplementreceptorer.
Analyse af hudbiopsi fra HIV-patienter afslører, at Langerhans-celler indeholder HIV i deres cytoplasma. Da Langerhans-celler er mere resistente end T-celler, tjener de førstnævnte som et reservoir for HIV-virussen.
melanocytter
Melanocytter er dendritiske celler, der findes i basallaget. De udvider tonofilamenterne mellem keratinocytterne i stratum spinosum. Deres funktion er biosyntesen af melanin, der beskytter mod UV-lys og sollys. Forholdet mellem melanocytter og keratinocytter varierer mellem 1: 4 og 1:10.
I hele deres liv opretholder melanocytter deres evne til at replikere. Opdelingshastigheden er imidlertid langsommere end keratocytter. På denne måde opretholdes epidermis-melanin-enheden.
Melanin produceres ved oxidation af tyrosin til 3,4-dihydrophenylalanin (DOPA) med intervention af en tyrosinase og omdannelse af DOPA til melanin. Disse transformationer finder sted i en membranbundet struktur, kaldet premelanosomer, der kommer fra Golgi-apparatet.
Fraværet af pigmentering i huden, såsom i albinisme, skyldes fraværet af tyrosinase. På den anden side er hudpigmentering relateret til mængden af melanin, der findes i keratocytter.
Forskelle i melaninindhold producerer et bredt spektrum af farver i menneskets hud, karakteristika ved forskellige racer.
Hos mennesker er der to typer melaniner: eumelaminer, der er brune til sorte farver; pheomelaniner, gule til rødbrune farve.
Referencer
- Bereiter-Hahn, J., Matoltsy, AG, Richards, KS 1986. Biologi af integumentet 2, hvirveldyr. Springer, Berlin.
- Bloom, W., Fawcett, DW 1994. En lærebog til histologi. Chapman & Hall, New York.
- Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Rooks lærebog om dermatologi. Wiley, Oxford.
- Eroschenko, VP 2017. Atlas for histologi med funktionelle korrelationer. Wolters Kluwer, Baltimore.
- Gawkrodger, DJ 2002. Dermatologi: en illustreret farvetekst. Churchill Livingstone, London.
- Hall, JE 2016. Guyton og hall-lærebog om medicinsk fysiologi. Elsevier, Philadelphia.
- Humbert, P., Fanian, F., Maibach, H., Agache, P. 2017. Agaches måling af huden Ikke-invasive undersøgelser, fysiologi, normale konstanter. Springer, Schweiz.
- Kardong, KV 2012. Virveldyr: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill, New York.
- Lai-Cheong, JE, McGrath, JA 2017. Struktur og funktion af hud, hår og negle. Medicin, 45, 347–351.
- Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Stevens & Lowes menneskelige histologi. Mosby, Philadelphia.
- Menon, GK 2015. Lipider og hudsundhed. Springer, New York.
- Mescher, AL 2016. Junqueiras grundlæggende histologi: tekst og atlas. McGraw-Hill, New York.
- Rehfeld, A., et al. 2017. Kapitel 20. Det integumentære system. I: Histologi-kompendium. Springer, Cham. DOI 10.1007 / 978-3-319-41873-5_20.
- Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histologi: en tekst og atlas med korreleret celle- og molekylærbiologi. Wolters Kluwer, Philadelphia.
- Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Inderbir Singhs lærebog om human histologi, med farveatlas og praktisk vejledning. Jaypee, nyt deli.