KERATINOCYTY: FUNKCIE, HISTOLÓGIA, TYPY - BIOLÓGIE - 2026

Tieto keratinocyty sú typom keratín produkujúce bunky, ktoré tvoria veľkú časť pokožky u cicavcov. V rôznych stavoch diferenciácie môžu keratinocyty tvoriť až 90% epidermy.

Keratinocyty sú dôležitými producentmi cytokínov, ktoré sú dôležitými proteínmi pre medzibunkové komunikačné procesy.

Farbenie epidermy a keratinocytov, ktoré ju tvoria.

Táto produkcia cytokínov keratinocytmi má mnohonásobné následky na migráciu zápalových buniek, účinky na imunitný systém a na diferenciáciu a produkciu ďalších keratinocytov.

Vzhľadom na dôležitú úlohu keratinocytov v epiderme a vo vnútrobunkových komunikačných funkciách pritiahli tieto typy buniek pozornosť odborníkov, ktorí študujú procesy bunkovej, imunologickej a kožnej poruchy.

Keratinocyty sú tiež sľubným zdrojom kmeňových buniek pre vývoj ľudských a živočíšnych tkanív.

Štúdie s týmto typom buniek umožnili vedecké úspechy, ako je klonovanie myší z myších keratinocytov a produkcia ľudských pluripotentných a multipotenciálnych buniek.

Funkcie keratinocytov

Keratinocyty sa nachádzajú v rôznych štádiách diferenciácie v epiderme a sú zodpovedné za vytváranie tesných spojení s nervami v koži. Udržiavajú tiež Langerhansove bunky v epiderme a lymfocyty v derme na mieste.

Okrem tejto spojivovej funkcie sa keratinocyty podieľajú na fungovaní imunitného systému. Koža je prvou obrannou líniou a keratinocyty sú zodpovedné za vylučovanie molekúl, ktoré stimulujú zápal v reakcii na poškodenie.

Hlavným cieľom týchto buniek produkujúcich keratín je teda ochrana pred inváziou mikróbov, vírusov, húb a parazitov. Keratinocyty navyše chránia pred UV žiarením a minimalizujú straty tepla, rozpustených látok a vody.

Dôležité je, že keratinocyty sa používajú na skúmanie rôznych kožných javov vrátane epidermálnej acidifikácie, degradácie DNA, metabolizmu a transportu mastných kyselín, lokálnych imunitných reakcií, regenerácie buniek, diferenciácie kmeňových buniek a tvorba nádorov.

histológia

Koža je rozdelená do troch vrstiev: epidermis, outermost layer of skin; dermis priamo pod epidermou; a subkutánnu alebo tukovú vrstvu pod dermou. Epiderma sa dá rozdeliť na podvrstvy:

• Bazálna lamina (vnútorná vrstva)
• Vrstva ostnatých buniek
• Vrstva granulových buniek
• Prehľadný plášť
• Horná vrstva (vonkajšia vrstva)

Životný cyklus

Nasleduje všeobecný opis životného cyklu keratinocytu. Keratinocyt môže mať dva ciele:

1. Byť deliacou bunkou a zostať v bazálnej vrstve.
2. Diferenciujte a migrujte cez vrstvy kože.

V bazálnej vrstve sa keratinocyty neustále delia mitózou, čím sa vytvárajú nové bazálne keratinocyty. Tieto sa môžu ďalej deliť a vytvárať nové keratinocyty.

Niektoré z týchto buniek zostanú so svojimi rodičmi a budú pokračovať v doplňovaní populácie bazálnych keratinocytov. Tieto bunky sú známe ako kmeňové bunky. Ostatné keratinocyty však začnú proces diferenciácie buniek.

Postupom času sa tieto diferenciačné bunky tlačia smerom nahor, keď sa pod nimi vytvára ďalšia generácia buniek. Nakoniec sú tlačené do ďalšej vrstvy kože, aby sa stali pichľavými bunkami.

Pretože sa v základnej vrstve vyrába stále viac buniek, novo vytvorené ostnaté bunky sa naďalej tlačia smerom nahor a nakoniec dosahujú granulárnu vrstvu. Tu bunky podliehajú množstvu molekulárnych udalostí, pri ktorých sa degradujú ich organely a bunkové jadro.

Po ich premiestnení do horných vysoko keratinizovaných vrstiev sa keratinocyty stanú šupinami. Morfológia týchto skvamóznych buniek je plochá, čo uľahčuje ich odlúčenie pri odumretí na koži.

V závislosti od oblasti tela môže tento životný cyklus trvať asi mesiac. Počas celého života sa pokožka obnovuje približne tisíckrát. Nie všetky bunky v bazálnej bunkovej vrstve skončia v mierke, pretože niektoré sú potrebné na udržanie počiatočnej populácie buniek.

Tento proces obnovy pokožky je vysoko regulovaný, aby sa zaistilo, že v každej fáze procesu je vždy dostatočný počet buniek. Takto sa udržiava rovnováha medzi kmeňovými bunkami keratinocytov a bunkami určenými na terminálnu diferenciáciu.

Všeobecne platí, že pokiaľ existuje približne rovnaký počet buniek pre obe populácie (bazálne a diferencované), táto rovnováha sa zachová.

Druhy keratinocytov

Keratinocyty menia vzhľad z jednej vrstvy kože na ďalšiu. Začínajú v bazálnej bunkovej vrstve a migrujú smerom nahor. Tie, ktoré sa nachádzajú v najnižšej vrstve alebo vrstve kože, sú spravidla jediné, ktoré sa delia.

Nad týmito bazálnymi bunkami je niekoľko vrstiev väčších ostnatých buniek, ktoré sú držané pohromade medzibunkovými bodmi pripojenia nazývanými desmozómy.

Každý desmozóm je tvorený membránovými proteínmi, ktoré umožňujú bunkám navzájom sa spájať. Tieto proteíny sú zase spojené ukotvením k iným proteínom, čím sa vytvorí doska v tvare disku na vnútornom povrchu membrány.

Kotviace proteíny sú spojené keratínovými vláknami. Tieto desmozómy sa javia pod svetelnou mikroskopiou ako špicaté projekcie membrán buniek, ktoré dodávajú bunkám ostnatý vzhľad.

Nad ostnatými bunkami sú granulované bunky. Táto bunková vrstva tvorí nepriepustnú bariéru a je medznou vrstvou, ktorá oddeľuje vnútorné metabolicky aktívne vrstvy od extrémne keratinizovaných a mŕtvych vonkajších vrstiev kože.

Nad granulovými bunkami sú skvamózne bunky. Tieto sploštené bunky sú vysoko keratinizované, čo znamená, že sú extrémne plné keratínového proteínu.

Šupiny aj vonkajšia vrstva granulovaných buniek, tesne pod šupinami, sú chránené vrstvami iných zosieťovaných proteínov.

Keratinocyty a cytokíny

Okrem toho, že keratinocyty sú hlavným prvkom najväčšieho orgánu v tele (koža), sú veľmi dôležité pre ich produkciu cytokínov.

Tieto cytokíny produkované keratinocytmi plnia v tele dôležité a rôzne funkcie.

Jedným z nich je prozápalový proces. Regulácia týchto prozápalových cytokínov a ich úloha v keratinocytoch je dobre zdokumentovaná.

Medzi jeho účinky patrí stimulácia produkcie keratínu, zvýšenie adhézie určitých baktérií na keratinocyty a ochrana keratinocytov proti programovanej bunkovej smrti.

Keratín produkovaný keratinocytmi tiež hrá dôležitú imunitnú úlohu.

Niektoré štúdie ukázali, že tieto keratíny sa podieľajú na tvorbe lymfómov bielych krviniek v koži a na potlačovaní imunitného systému.

Medzi ďalšie dôležité funkcie keratínu produkovaného keratinocytmi patrí regulácia produkcie keratínu, regulácia proliferácie keratinocytov a diferenciácia keratinocytov.

Vplyv na štruktúru epidermy

Rôzne vrstvy epidermy sa tvoria v závislosti od rôznych stavov diferenciácie keratinocytov. Všeobecne možno hovoriť o piatich vrstvách epidermy:

Horná vrstva: je tvorená keratinocytmi bez jadra. Považuje sa za vrstvu mŕtvych buniek, ktoré sa líšia veľkosťou v rôznych častiach tela.

Plášť Lucid: je umiestnený iba na niektorých častiach tela, napríklad na dlaniach alebo chodidlách.

Granulovaná vrstva: je tvorená kosoštvorcovými bunkami, ktoré majú granule keratohyalínu, prekurzora keratínu a ktoré tejto vrstve dodávajú granulovaný tvar.

Ostnatá vrstva: je tvorená vrstvami keratinocytov medzi 5 a 7 radmi. Bunky majú polygonálne tvary, ktoré majú medzibunkové mostíky, ktoré pomáhajú ich spojeniu so susednými vrstvami.

Bazálna vrstva: je tvorená radmi valcových keratinocytov a vytvára medzibunkové mostíky. V tejto vrstve je dobre známy pigment, ktorý dodáva farbe pleti a je známy ako melanín.

Referencie

1. Grón A. Keratinocyty a cytokíny. Veterinárna imunológia a imunopatológia. 2002; 88: 1-12.
2. Li J. a kol. Myši klonované z kožných buniek. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. a kol. Imortalizované keratinocytové línie odvodené z konania ľudských embryonálnych kmeňových buniek Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických. 2006; 103 (6): 1792 - 1797.
4. Navarrete G. Histológia kože. Časopis Lekárskej fakulty UNAM. 2003; 46 (4): 130 - 133.
5. Rheinwald J. Green H. Epidermálny rastový faktor a množenie kultivovaných ľudských epidermálnych keratinocytov. Nature. 1977; 265 (5593): 421 - 424.
6. Vogt M. a kol. Geneticky modifikované keratinocyty transplantované do rán Rekonštituujú epidermis. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických. 1994; 91 (20): 9307-9311.