STRATUM CORNEUM: CARACTERISTICI GENERALE, HISTOLOGIE, FUNCȚII - ANATOMIE ȘI FIZIOLOGIE - 2025

Stratului cornos , sau stratul scuamos, este stratul exterior al epidermei de vertebrate terestre, în care celulele numite corneocitelor sunt umplute cu keratina. Acest strat este o inovație evolutivă a tetrapodurilor care îi ajută să supraviețuiască în medii terestre uscate și abrazive.

Epiderma, la suprafață și dermul, de sub ea, formează pielea sau integumentul, care este unul dintre cele mai lungi organe din corp. Epiderma poate fi diferențiată în fire de păr, pene, solzi coarne, coarne, gheare și unghii, ciocuri și sistemul de filtrare al gurii balenei.

Sursa: Rjelves

Caracteristici generale

Corneocitele stratului cornos sunt celule moarte, adică le lipsește un nucleu și organele celulare. Aceste celule epidermice sunt formate de mitoză în stratul bazal profund. Ei împing celulele preexistente la suprafață, unde mor în mod ordonat. Sunt exfoliate și înlocuite continuu de celule din straturile subiacente.

În timpul morții celulare, proteina keratină se acumulează în interiorul celulei. Acest proces se numește keratinizare sau cornificare, iar celulele care produc keratină se numesc keratocite. Keratina înlocuiește treptat citoplasma activă metabolic, iar celulele se transformă în celule cornificate, numite corneocite.

Corneocitele au un plic insolubil care înlocuiește membrana plasmatică. Acest plic este compus din acizi grași, steroli și ceramide. Aceste lipide sunt produse de corpuri lamelare, organele prezente în keratocitele care nu au început să se cornifice.

Plicul lipidic constituie schela pentru organizarea moleculară a lipidelor extracelulare care formează foi de stratură în spațiile dintre corneocite. Aceste straturi de lipide oferă rezistență la absorbția substanțelor chimice și a altor substanțe solubile în apă. Ei evită pierderea apei prin evaporare.

Histologie

Pielea reptilelor, păsărilor și mamiferelor este compusă din epiteliu scuamoase stratificat. Epiderma acestor vertebrate diferă prin numărul de straturi sau regiuni care îl compun.

În reptile, epiderma are trei regiuni: stratul bazalis, stratul granulos și stratul cornos. Crocodilii și țestoasele vărsă foarte puțin pielea, în timp ce șerpii experimentează îndepărtarea unor regiuni mari ale suprafeței epidermei.

La păsări, epiderma are două regiuni: stratul bazalis și stratul cornos. Între cele două straturi se află un strat tranzitoriu de celule care suferă keratinizare.

La mamifere, epiderma are patru regiuni: strat spinosum, strat granulosa, strat lucidum și stratul cornos. Keratinizarea este cea mai mare în regiunile în care există mai multă frecare, cum ar fi palmele mâinilor și tălpilor picioarelor.

La vertebrate, stratul excitat este format din 20-30 de rânduri de corneocite aplatizate (30–40 µm). Folosind un microscop, este observat ca un strat de fibre care arată ca un perete de cărămidă, grosimea de 0,75 la 1,5 mm. Corneocitele sunt „fantome” ale celulelor cu mănunchiuri de keratină în interior.

Funcții generale

Stratul cornos este organizat în două sisteme de compartimente morfologic și funcțional diferite: corneocitele și matricea extracelulară (formată din lipide neutre).

Corneocitele oferă rezistență mecanică la tăiere sau impact, ele sunt o barieră împotriva luminii ultraviolete, fiind locul unde începe inflamația (activarea citokinelor) și fotoimunosupresie.

Matricea extracelulară este responsabilă pentru integritatea stratului cornos, coeziune și descuamare. Funcționează ca o barieră antimicrobiană (imunitate înnăscută) și asigură absorbție selectivă. Corneocitele și matricea lipidică acționează ca bariere care împiedică permeabilitatea și hidratarea.

Funcția stratului cornos depinde de compoziția sa biochimică și de structura țesutului. Înainte de a muri, keratocitele stratului granulos sunt responsabile de producerea substanțelor care sunt responsabile pentru funcțiile îndeplinite de stratul cornos.

Keratocitele, pe lângă producerea lipidelor, generează: enzime care prelucrează aceste lipide, enzime proteolitice, glicoproteine, inhibitori ai enzimei și peptide antimicrobiene.

Conservarea apei și protecția împotriva intrării agenților patogeni

Capacitatea pielii de a preveni pierderea apei și intrarea agenților patogeni depinde de cele patru caracteristici ale matricei extracelulare a stratului cornos: 1) cantitatea absolută de lipide; 2) distribuția lipidelor; 3) proprietăți hidrofobe; și 4) organizarea supramoleculară a lipidelor. Se estimează că la om această barieră previne pierderea de 300-500 ml / zi.

Cantitățile de lipide din stratul cornos sunt: ​​ceramide, 50%; acizii grași, 25% (pot fi esențiali și neesențiali; contribuie la acidificarea stratului); colesterol, 25%. Aceste lipide formează o structură lamelară care închide spațiile intercelulare din strat, formând o barieră impermeabilă.

În matricea extracelulară există și alte componente, pe lângă structura lamelară, care contribuie la formarea acestei bariere: plicul corneocitelor; ω-hidroxiciramide monostraturi care înconjoară corneocitele; enzime; peptide antimicrobiene; și proteine ​​structurale secretate de corpurile lamelare ale keratocitelor.

Peptidele antimicrobiene includ beta-defensina, care are o activitate antimicrobiană puternică împotriva bacteriilor gram-pozitive, a drojdiei și a virușilor și cathelicidina, care are activitate împotriva unei largi varietăți de bacterii (inclusiv Staphyloccure aureus) și viruși.

Hidratare, filtrare UV și imunosupresie

În cadrul corneocitelor există multe substanțe higroscopice, care împreună cu zaharuri simple și electroliți, sunt numite factori de umectare naturală (NHF). Acestea joacă un rol important în menținerea hidratării stratului cornos.

Degradarea filaggrinei produce NHF-uri, constând din: 1) aminoacizi liberi, cum ar fi histidină, glutamină și arginină (produs al proteolizei); și 2) acidul carboxilic al pirolidinei, acidului urocanic, citrulinei, ornitinei și acidului aspartic (produs al acțiunii enzimelor asupra aminoacizilor liberi).

Prin enzima histidină ammonolizaza, histidina produce acid trans-urocanic (tUCA), care este fotoizomerizat de UV-A la acidul cis-urancanic (cUCA). Această ultimă moleculă acționează ca o protecție solară și este, de asemenea, un imunosupresor puternic care participă la patogeneza cancerului de piele cauzat de lumina ultravioletă (UV).

exfoliere

Una dintre caracteristicile stratului cornos este descuamarea, care constă în degradarea proteolitică a corneodesmosomilor, a căror natură este proteină și, prin urmare, sunt responsabili de păstrarea corneocitelor împreună.

Acest lucru poate fi evidențiat morfologic prin pierderea corneodesmosomilor și dispariția altor proteine, cum ar fi desmocholine 1.

Există cel puțin zece tipuri de serin proteaze care se găsesc în stratul cornos și sunt implicate în descuamare. De exemplu, chimotripsina și enzima triptică a stratului cornos. Activarea acestor enzime depinde de prezența inhibitorilor endogeni și de starea fiziologică a stratului cornos (pH scăzut; Ca ⁺² slab hidratat).

Referințe

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Manualul de dermatologie al lui Rook. Wiley, Oxford.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Relevanța clinică a menținerii integrității funcționale a stratului cornos atât la nivelul pielii sănătoase, cât și la cele afectate de boli. Jurnalul Clinic de Estetică și Dermatologie, 4, 22-44.
3. Elias, PM 2005. Stratum corneum defensive funcții: o vedere integrată. Journal of Investigative Dermatology, 125, 183–200.
4. Elias, PM 2012. Structura și funcția matricii extracelulare a stratului cornos. Journal of Investigative Dermatology, 132, 2131–2133.
5. Elias, PM, Choi, EH 2005. Interacțiuni între funcțiile defensive ale stratului cornos. Dermatologie experimentală, 14, 719–726.
6. Hall, JE 2016. Guyton and hall manual de fiziologie medicală. Elsevier, Philadelphia.
7. Kardong, KV 2012. Vertebrate: anatomie comparativă, funcție, evoluție. McGraw-Hill, New York.
8. Menon, GK 2015. Lipidele și sănătatea pielii. Springer, New York.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. Biochimia și funcția lipidelor stratului cornos. Progrese în cercetarea lipidelor, 24, 27-56.
10. Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Manualul de histologie umană al lui Inderbir Singh, cu atlas de culori și ghid practic. Jaypee, New Deli.