STRATUM CORNEUM: ALLMÄNNA EGENSKAPER, HISTOLOGI, FUNKTIONER - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

Det stratum corneum , eller skvamöst skikt, är det yttersta skiktet av epidermis av landlevande ryggradsdjur, i vilka celler som kallas korneocyter är fyllda med keratin. Detta lager är en evolutionär innovation av tetrapods som hjälper dem att överleva i torra och slipande markmiljöer.

Epidermis, på ytan och dermis, under den, bildar huden eller integumentet, som är ett av de längsta organen i kroppen. Epidermis kan differentieras i hår, fjädrar, kåta våg, horn, klor och naglar, näbb och filtersystemet för valens mun.

Källa: Rjelves

Generella egenskaper

Corneocyterna i stratum corneum är döda celler, det vill säga de saknar en kärna och cellulära organeller. Dessa epidermala celler bildas genom mitos i det djupa basskiktet. De pressar befintliga celler till ytan, där de dör på ett ordnat sätt. De exfolieras och ersätts kontinuerligt av celler från underliggande lager.

Under celldöd ackumuleras proteinkeratinet inuti cellen. Denna process kallas keratinisering eller kornifiering, och cellerna som producerar keratin kallas keratocyter. Keratin ersätter gradvis den metaboliskt aktiva cytoplasma, och cellerna förvandlas till kornifierade celler, kallad korneocyter.

Corneocyter har ett olösligt hölje som ersätter plasmamembranet. Detta kuvert består av fettsyror, steroler och ceramider. Dessa lipider produceras av lamellkroppar, organeller som finns i keratocyter som inte har börjat kornisera.

Lipidhöljet utgör ställningen för den molekylära organisationen av extracellulära lipider som bildar tvåskiktsark i utrymmena mellan korneocyter. Dessa lager av lipider erbjuder resistens mot absorption av kemikalier och andra vattenlösliga ämnen. De undviker förlust av vatten genom förångning.

Histologi

Skinn av reptiler, fåglar och däggdjur består av stratifierat skivepitel. Epidermis hos dessa ryggradsdjur varierar i antalet lager eller regioner som utgör den.

I reptiler har epidermis tre regioner: stratum basalis, stratum granulosa och stratum corneum. Krokodiler och sköldpaddor kastar väldigt lite hud, medan ormar upplever avlägsnandet av stora områden på epidermisytan.

Hos fåglar har epidermis två regioner: stratum basalis och stratum corneum. Mellan de två skikten finns ett övergående lager av celler som genomgår keratinisering.

Hos däggdjur har epidermis fyra regioner: stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucidum och stratum corneum. Keratinisering är störst i regioner där det finns mer friktion, som handflatorna och fotsulorna.

I ryggradsdjur består det kåta skiktet av 20–30 rader av platta korneocyter (30–40 um). Med hjälp av ett mikroskop observeras det som ett lager av fibrer som ser ut som en tegelvägg, 0,75 till 1,5 mm tjock. Corneocyter är "spöken" av celler med buntar keratin inuti.

Allmänna funktioner

Stratum corneum är organiserat i två morfologiskt och funktionellt olika system av fack: korneocyter och den extracellulära matrisen (består av neutrala lipider).

Corneocyter ger mekanisk motståndskraft mot skärning eller slag, de är en barriär mot ultraviolett ljus, som är platsen där inflammation börjar (aktivering av cytokiner) och fotoimmunosuppression.

Den extracellulära matrisen ansvarar för integriteten hos stratum corneum, sammanhållning och desquamation. Det fungerar som en antimikrobiell barriär (medfödd immunitet) och ger selektiv absorption. Corneocyterna och lipidmatrisen fungerar som hinder som hindrar permeabilitet och hydrering.

Stratum corneums funktion beror på dess biokemiska sammansättning och vävnadens struktur. Innan de dör, är keratocyterna i stratum granulosa ansvariga för att producera de ämnen som är ansvariga för funktionerna som utförs av stratum corneum.

Keratocyter genererar förutom att producera lipider: enzymer som bearbetar dessa lipider, proteolytiska enzymer, glykoproteiner, enzymhämmare och antimikrobiella peptider.

Bevarande av vatten och skydd mot inträde av patogener

Hudens förmåga att förhindra förlust av vatten och inträde av patogener beror på de fyra egenskaperna hos den extracellulära matrisen i stratum corneum: 1) absolut mängd lipider; 2) lipidfördelning; 3) hydrofoba egenskaper; och 4) supramolekylär organisation av lipider. Det beräknas att hos människor förhindrar denna barriär förlust av 300–500 ml / dag.

Mängderna lipider i stratum corneum är: ceramider, 50%; fettsyror, 25% (de kan vara väsentliga och icke nödvändiga; de bidrar till att sura skiktet); kolesterol, 25%. Dessa lipider bildar en lamellstruktur som stänger de intercellulära utrymmena i stratum och bildar en ogenomtränglig barriär.

I den extracellulära matrisen finns det andra komponenter, förutom den lamellära strukturen, som bidrar till att bilda denna barriär: korneocythöljet; ω-hydroxyceramid-monolager som omger korneocyter; enzymer; antimikrobiella peptider; och strukturella proteiner som utsöndras av keratocyter.

Antimikrobiella peptider inkluderar beta-defensin, som har kraftig antimikrobiell aktivitet mot gram-positiva bakterier, jäst och virus, och cathelicidin, som har aktivitet mot en mängd olika bakterier (inklusive Staphyloccous aureus) och virus.

Hydrering, UV-filtrering och immunsuppression

Inom korneocyterna finns det många hygroskopiska ämnen, som tillsammans med enkla sockerarter och elektrolyter kallas naturliga vätningsfaktorer (NHF). De spelar en viktig roll för att upprätthålla hydratationen av stratum corneum.

Nedbrytningen av filaggrin producerar NHF, som består av: 1) fria aminosyror såsom histidin, glutamin och arginin (produkt av proteolys); och 2) karboxylsyra av pyrrolidin, urokansyra, citrulline, ornitin och asparaginsyra (produkt av enzyms verkan på fria aminosyror).

Genom enzymet histidinammonolyas producerar histidin trans-urokansyra (tUCA), som fotoisomeriseras med UV-A till cis-urucansyra (cUCA). Denna sista molekyl fungerar som en solskyddsmedel och är också ett kraftfullt immunsuppressivt medel som deltar i patogenesen för hudcancer orsakad av ultraviolett (UV) ljus.

Peeling

En av kännetecknen för stratum corneum är desquamation, som består av proteolytisk nedbrytning av corneodesmosomer, vars natur är protein och därför ansvarar för att hålla korneocyterna ihop.

Detta kan bevisas morfologiskt av förlusten av corneodesmosomer och försvinnandet av andra proteiner, såsom desmocholine 1.

Det finns minst tio typer av serinproteaser som finns i stratum corneum och är involverade i desquamation. Till exempel chymotrypsin och tryptisk enzym av stratum corneum. Aktiveringen av dessa enzymer beror på närvaron av endogena hämmare och det fysiologiska tillståndet hos stratum corneum (lågt pH; Ca ⁺² dåligt hydratiserat).

referenser

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Rooks lärobok för dermatologi. Wiley, Oxford.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Den kliniska relevansen av att bibehålla den funktionella integriteten hos stratum corneum i både frisk och sjukdomspåverkad hud. Journal Clinical Aesthetic and Dermatology, 4, 22–44.
3. Elias, PM 2005. Stratum corneum defensiva funktioner: en integrerad vy. Journal of Investigative Dermatology, 125, 183–200.
4. Elias, PM 2012. Struktur och funktion av stratum corneum extracellular matrix. Journal of Investigative Dermatology, 132, 2131–2133.
5. Elias, PM, Choi, EH 2005. Interaktioner mellan stratum corneum defensiva funktioner. Experimental Dermatology, 14, 719–726.
6. Hall, JE 2016. Guyton and hall textbook of medical physiology. Elsevier, Philadelphia.
7. Kardong, KV 2012. Vertebrates: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill, New York.
8. Menon, GK 2015. Lipider och hudhälsa. Springer, New York.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. Biokemi och funktion hos stratum corneum lipider. Framsteg inom Lipidforskning, 24, 27–56.
10. Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Inderbir Singhs lärobok om mänsklig histologi, med färgatlas och praktisk guide. Jaypee, New Deli.