STRATUM CORNEUM: ОБЩИ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ХИСТОЛОГИЯ, ФУНКЦИИ - АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ - 2025

На роговия слой, или плоскоклетъчен слой, е най-външния слой на епидермиса на земни гръбначни, в което клетки, наречени корнеоцити са пълни с кератин. Този слой е еволюционно нововъведение на тетраподите, което им помага да оцелеят в суха и абразивна земна среда.

Епидермисът на повърхността и дермата под него образуват кожата или покривката, която е един от най-дългите органи в тялото. Епидермисът може да бъде диференциран на косми, пера, рогови люспи, рога, нокти и нокти, човки и филтърната система на устата на кита.

Източник: Rjelves

Основни характеристики

Корнеоцитите на роговия слой са мъртви клетки, тоест липсват ядро ​​и клетъчни органели. Тези епидермални клетки се образуват от митоза в дълбокия базален слой. Те изтласкват съществуващите клетки на повърхността, където те умират по подреден начин. Те са ексфолирани и непрекъснато се заместват от клетки от подлежащи слоеве.

По време на клетъчната смърт протеинът кератин се натрупва вътре в клетката. Този процес се нарича кератинизация или корнификация, а клетките, които произвеждат кератин, се наричат ​​кератоцити. Кератинът постепенно замества метаболитно активната цитоплазма, а клетките се трансформират в омекотени клетки, наречени корнеоцити.

Корнеоцитите имат неразтворима обвивка, която замества плазмената мембрана. Този плик е съставен от мастни киселини, стероли и серамиди. Тези липиди се произвеждат от ламеларни тела, органели, присъстващи в кератоцитите, които не са започнали да се уплътняват.

Липидната обвивка представлява скелето за молекулярната организация на извънклетъчните липиди, които образуват двуслойни листове в пространствата между корнеоцитите. Тези слоеве липиди предлагат устойчивост на абсорбция на химикали и други водоразтворими вещества. Те избягват загубата на вода чрез изпаряване.

Хистология

Кожите на влечуги, птици и бозайници са съставени от стратифициран плоскоклетъчен епител. Епидермисът на тези гръбначни животни се различава по броя на слоевете или регионите, които го съставят.

При влечуги епидермисът има три области: stratum basalis, stratum granulosa и stratum corneum. Крокодили и костенурки проливат много малко кожа, докато змиите изпитват отстраняване на големи участъци от повърхността на епидермиса.

При птиците епидермисът има два региона: stratum basalis и stratum corneum. Между двата слоя е преходен слой от клетки, които се подлагат на кератинизация.

При бозайниците епидермисът има четири области: stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucidum и stratum corneum. Кератинизацията е най-голяма в региони, където има повече триене, като дланите на ръцете и ходилата на стъпалата.

При гръбначните животни роговият слой се състои от 20–30 реда сплескани корнеоцити (30–40 µm). С помощта на микроскоп се наблюдава като слой от влакна, който прилича на тухлена стена с дебелина от 0,75 до 1,5 мм. Корнеоцитите са „призраци“ на клетки със снопове кератин вътре.

Общи функции

Роговият слой е организиран в две морфологично и функционално различни системи от отделения: корнеоцити и извънклетъчна матрица (изградена от неутрални липиди).

Корнеоцитите осигуряват механична устойчивост на рязане или удар, те са бариера срещу ултравиолетова светлина, като са мястото, където започва възпалението (активиране на цитокини) и фотоимуносупресията.

Извънклетъчната матрица е отговорна за целостта на роговия слой, сплотеността и десквамацията. Той действа като антимикробна бариера (вроден имунитет) и осигурява селективна абсорбция. Корнеоцитите и липидната матрица действат като бариери, които възпрепятстват пропускливостта и хидратацията.

Функцията на роговия слой зависи от биохимичния му състав и структурата на тъканта. Преди да умрат, кератоцитите на прослоената гранулоза са отговорни за производството на веществата, които ще отговарят за функциите, изпълнявани от роговия слой.

Кератоцитите, освен че произвеждат липиди, генерират: ензими, които обработват тези липиди, протеолитични ензими, гликопротеини, ензимни инхибитори и антимикробни пептиди.

Опазване на водата и защита от навлизане на патогени

Способността на кожата да предотвратява загубата на вода и навлизането на патогени зависи от четирите характеристики на извънклетъчната матрица на роговия слой: 1) абсолютно количество липиди; 2) разпределение на липидите; 3) хидрофобни свойства; и 4) супрамолекулна организация на липидите. Счита се, че при хората тази бариера предотвратява загубата на 300–500 ml / ден.

Количествата липиди в роговия слой са: серамиди, 50%; мастни киселини, 25% (те могат да бъдат есенциални и несъществени; допринасят за подкисляване на слоя); холестерол, 25%. Тези липиди образуват ламеларна структура, която затваря междуклетъчните пространства в слоя, образувайки непроницаема бариера.

В извънклетъчната матрица освен ламеларната структура има и други компоненти, които допринасят за формирането на тази бариера: корнеоцитната обвивка; ω-хидроксицерамидни монослоеве, обграждащи корнеоцити; ензими; антимикробни пептиди; и структурни протеини, секретирани от ламеларните тела на кератоцитите.

Антимикробните пептиди включват бета-дефенсин, който има мощна антимикробна активност срещу грам-положителни бактерии, дрожди и вируси, и кателицидин, който има активност срещу голямо разнообразие от бактерии (включително Staphyloccous aureus) и вируси.

Хидратация, UV филтриране и имуносупресия

В рамките на корнеоцитите има много хигроскопични вещества, които заедно с прости захари и електролити се наричат ​​естествени омокрящи фактори (NHF). Те играят важна роля за поддържане на хидратацията на роговия слой.

Разграждането на филагрин произвежда NHF, съставен от: 1) свободни аминокиселини като хистидин, глутамин и аргинин (продукт на протеолиза); и 2) карбоксилна киселина на пиролидин, уроканова киселина, цитрулин, орнитин и аспарагинова киселина (продукт на действието на ензимите върху свободните аминокиселини).

Чрез ензима хистидин амоноляза, хистидин произвежда транс-уроканова киселина (tUCA), която се фотоизомеризира от UV-A до цис-уруканова киселина (cUCA). Тази последна молекула действа като слънцезащитен крем и е също така мощен имуносупресор, който участва в патогенезата на рака на кожата, причинена от ултравиолетова (UV) светлина.

белене

Една от характеристиките на роговия слой е десквамацията, която се състои в протеолитичното разграждане на корнеодесмозомите, чиято природа е протеин и следователно са отговорни за поддържането на корнеоцитите заедно.

Това може да се докаже морфологично чрез загубата на корнеодесмозоми и изчезването на други протеини, като десмохолин 1.

Има поне десет вида серинови протеази, които се намират в роговия слой и участват в десквамацията. Например, химотрипсин и триптичен ензим stratum corneum. Активирането на тези ензими зависи от наличието на ендогенни инхибитори и физиологичното състояние на роговия слой (ниско рН; Са ⁺² слабо хидратиран).

Препратки

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Учебникът по дерматология на Рук. Уайли, Оксфорд.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Клиничното значение на поддържането на функционалната цялост на роговия слой, както при здрава, така и при засегната от заболяване кожа. Списание „Клинична естетика и дерматология“, 4, 22–44.
3. Elias, PM 2005. Стратегични защитни функции на роговицата: интегриран изглед. Списание за разследваща дерматология, 125, 183–200.
4. Elias, PM 2012. Структура и функция на извънклетъчната матрица на роговия слой. Списание за разследваща дерматология, 132, 2131–2133.
5. Elias, PM, Choi, EH 2005. Взаимодействия между защитните функции на роговия слой. Експериментална дерматология, 14, 719–726.
6. Хол, JE 2016. Учебник по медицинска физиология по Гайтон и зала. Elsevier, Филаделфия.
7. Kardong, KV 2012. Гръбначни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill, Ню Йорк.
8. Menon, GK 2015. Липиди и здраве на кожата. Спрингер, Ню Йорк.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. Биохимията и функцията на роговите липиди на stratum. Напредък в липидните изследвания, 24, 27–56.
10. Васудева, Н., Мишра, С. 2014. Учебникът по човешка хистология на Андербир Сингх, с цветен атлас и практическо ръководство. Джейпи, Ню Дели.