KERATINOCITI: FUNKCIJE, HISTOLOGIJA, VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

U keratinocita su vrsta keratina koji proizvode stanice koje čine veći dio kože u sisavaca. U različitim stanjima diferencijacije keratinociti mogu činiti do 90% epiderme.

Keratinociti su važni proizvođači citokina koji su važni proteini za međućelijske komunikacijske procese.

Bojenje epiderme i keratinocita koji je čine.

Ova proizvodnja citokina keratinocitima ima višestruke posljedice na migraciju upalnih stanica, učinke na imunološki sustav te na diferencijaciju i proizvodnju drugih keratinocita.

Zbog važne uloge keratinocita u epidermi i u unutarćelijskim komunikacijskim funkcijama, ove vrste stanica privukle su pozornost stručnjaka koji proučavaju stanične, imunološke i kožne poremećaje.

Keratinociti su također obećavajući izvor matičnih stanica za razvoj ljudskog i životinjskog tkiva.

Studije s ovom vrstom stanica omogućile su znanstvena dostignuća poput kloniranja miševa iz mišjih keratinocita i proizvodnje pluripotentnih i multipotencijalnih stanica.

Funkcije keratinocita

Keratinociti su u različitim fazama diferencijacije u epidermi i odgovorni su za stvaranje uskih spojeva s živcima u koži. Oni također drže Langerhansove stanice u epidermi, a limfociti u dermisu na mjestu.

Osim ove vezne funkcije, keratinociti sudjeluju u funkciji imunološkog sustava. Koža je prva linija obrane, a keratinociti su odgovorni za izlučivanje molekula koje potiču upalu kao odgovor na ozljede.

Dakle, glavni cilj ovih stanica koje proizvode keratin je zaštita od invazije mikroba, virusa, gljivica i parazita. Uz to, keratinociti djeluju tako da štite od UV zračenja i da umanjuju gubitak topline, rastvora i vode.

Važno je da se keratinociti koriste za ispitivanje različitih kožnih pojava, uključujući epidermalno zakiseljavanje, razgradnju DNK, metabolizam masnih kiselina i transport, lokalni imuni odgovor, regeneraciju stanica, diferencijaciju matičnih stanica i stvaranje tumora.

Histologija

Koža je podijeljena u tri sloja: epidermu, najudaljeniji sloj kože; dermis, neposredno ispod epiderme; i potkožni ili masni sloj, ispod dermisa. Epidermis se može podijeliti na slojeve:

• Bazalna lamina (unutarnji sloj)
• Slojnasti stanični sloj
• Stanični sloj granula
• Lucidni ogrtač
• Rožni sloj (vanjski sloj)

Životni ciklus

Slijedi opći opis životnog ciklusa keratinocita. Keratinocit može imati dva odredišta:

1. Biti razdvojna stanica i ostati u bazalnoj lami.
2. Razlikovati i migrirati kroz slojeve kože.

U bazalnoj lami keratinociti se neprestano dijele mitozom, stvarajući tako nove bazalne keratinocite. Oni mogu nastaviti dijeljenje za proizvodnju novih keratinocita.

Neke od ovih stanica ostat će s roditeljima i nastavit će nadopunjavati bazalnu populaciju keratinocita. Te stanice su poznate kao matične stanice. Međutim, ostali keratinociti započet će proces diferencijacije stanica.

S vremenom se ove diferencirajuće stanice guraju prema gore jer se sljedeća generacija stanica formira ispod njih. Na kraju se guraju u sljedeći sloj kože da bi postale gnojne stanice.

Kako se sve više i više stanica proizvodi u bazalnom sloju, novoformirane šiljaste stanice nastavljaju se gurati prema gore i na kraju stižu do zrnatog sloja. Ovdje stanice prolaze niz molekularnih događaja u kojima su njihove organele i stanično jezgro degradirani.

Nakon što su premješteni u gornje, visoko keratinizirane slojeve, keratinociti postaju vaga. Morfologija ovih pločastih stanica je ravna, što olakšava njihovo odvajanje od mrtvih s kože.

Ovisno o regiji tijela, ovaj životni ciklus može trajati oko mjesec dana. Tijekom života koža se obnavlja približno tisuću puta. Neće sve stanice u bazalnom staničnom sloju završiti na vagama, jer su neke neophodne za održavanje početne populacije stanica.

Ovaj postupak obnove kože je visoko reguliran, kako bi se osiguralo da u svakoj fazi postupka uvijek postoji dovoljan broj stanica. Stoga se održava ravnoteža između matičnih stanica keratinocita i onih namijenjenih da se vremenski razlikuju.

Općenito, sve dok postoji otprilike jednak broj stanica za obje populacije (bazne i diferencirane), zadržava se ta ravnoteža.

Vrste keratinocita

Keratinociti se mijenjaju iz jednog sloja kože u drugi. Počinju u bazalnom staničnom sloju i migriraju prema gore. Oni koji se nalaze u najnižem sloju kože ili sloju kože su uglavnom jedini koji ih dijele.

Iznad ovih bazalnih stanica nalazi se nekoliko slojeva većih bodljikavih stanica koje drže zajedno pomoću međućelijskih pričvrsnih točaka nazvanih desmosomi.

Svaki dezmosom sastoji se od membranskih proteina koji omogućuju stanicama da se međusobno vežu. Ti se proteini zauzvrat spajaju pričvršćivanjem na druge proteine, tvoreći ploču u obliku diska na unutarnjoj površini membrane.

Proteini sidra povezani su keratinskim vlaknima. Ti se desmosomi pojavljuju pod svjetlosnom mikroskopijom kao šiljaste stanične membranske projekcije koje ćelijama daju šiljasti izgled.

Iznad bodljikavih stanica su stanice granula. Ovaj stanični sloj tvori nepropusnu barijeru i granični je sloj koji odvaja unutarnje, metabolički aktivne slojeve od izuzetno keratiniziranih i mrtvih vanjskih slojeva kože.

Iznad stanica granula nalaze se skvamozne stanice. Ove spljoštene stanice su visoko keratinizirane, što znači da su izuzetno prepune keratinskih proteina.

I ljestvica i najudaljeniji sloj stanica granula, odmah ispod ljestvice, zaštićeni su slojevima drugih umreženih proteina.

Keratinociti i citokini

Osim što su glavni sastavni element najvećeg organa u tijelu (kože), keratinociti su vrlo važni za njihovu proizvodnju citokina.

Ovi citokini koje proizvode keratinociti ispunjavaju važne i raznolike funkcije u tijelu.

Jedan od njih je protuupalni proces. Regulacija ovih protuupalnih citokina i njihova uloga u keratinocitima je dobro dokumentirana.

Njegovi učinci uključuju poticanje proizvodnje keratina, povećavanje prianjanja određenih bakterija na keratinocite i zaštitu keratinocita od programirane stanične smrti.

Keratin koji proizvode keratinociti također igra važnu imunološku ulogu.

Neka su istraživanja pokazala da ti keratini sudjeluju u stvaranju limfoma bijelih krvnih stanica u koži i u suzbijanju imunološkog sustava.

Ostale važne funkcije keratina koje proizvode keratinociti uključuju regulaciju proizvodnje keratina, regulaciju proliferacije keratinocita i diferencijaciju keratinocita.

Utjecaj na strukturu epiderme

Različiti slojevi epiderme nastaju ovisno o različitim stanjima diferencijacije keratinocita. Općenito, možemo govoriti o pet slojeva u epidermi:

Horny sloj: formiraju ga keratinociti bez jezgre. Smatra se da je sloj mrtvih stanica koji u različitim dijelovima tijela varira u veličini.

Lucidni ogrtač: nalazi se samo na nekim dijelovima tijela, poput dlanova ruku ili stopala.

Granularni sloj: formiraju ga romboidne ćelije koje imaju granule keratohijalina, prekursora keratina i koji ovom obliku daju granulirani oblik.

Spiny sloj: sastoji se od slojeva keratinocita između 5 i 7 redova. Stanice imaju poligonalne oblike koji imaju međućelijske mostove koji pomažu u njihovom sjedinjenju sa susjednim slojevima.

Bazalni sloj: formiraju ga redovi cilindričnih keratinocita i oni stvaraju međućelijske mostove. U ovom sloju je dobro poznati pigment koji koži daje boju i poznat je kao melanin.

Reference

1. Grone A. Keratinociti i citokini. Veterinarska imunologija i imunopatologija. 2002; 88: 1–12.
2. Li J. i sur. Miševi klonirani iz stanica kože. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. i sur. Besmrtne linije keratinocita proistekle iz Zbornika matičnih ćelija ljudskog embriona Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Navarrete G. Histologija kože. Časopis Medicinskog fakulteta UNAM-a. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. Faktor rasta epiderme i umnožavanje kultiviranih ljudskih epidermalnih keratinocita. Priroda. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. i sur. Genetski modificirani keratinociti presađeni na rane rekonstituiraju epidermu. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država. 1994; 91 (20): 9307-9311.