Процесс кератинизации эпидермиса что это

Цикл кератинизации кожи.

Кератин — семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину в составе которого есть самые маленькие аминокислоты – глицин и аланин, обладающие хорошей проникающей способностью.

Кератинизация – это процесс отмирания и ороговения клеток в эпидермальном слое кожи. Кератин и жиры, которые выталкиваются на поверхность кожи в роговой слой, придают ей прочность, эластичность и способность защититься от внешней агрессивной среды, механических и химических повреждений.

Рассмотрим цикл кератизации кожи поэтапно.

На первом этапе в базальном слое эпидермиса происходит рождение клеток. По мере старения, клетки эпидермиса переходят в верхние слои, происходит постепенное исчезновение их функциональных элементов (ядра и органелл), и заполнение всего пространства клетки, ограниченного мембраной, кератином. Слой эпидермиса, в который переходят кератиноциты после базального, называется шиповатый из-за увеличения количества структурных элементов, связывающих клетки друг с другом. Для удержания кератиноцитов между собой, гранулами, образовавшимися в клетках, в межклеточное пространство выделяется особый межклеточный «цемент». При переходе ороговевающих клеток в зернистый слой, в них окончательно гибнут ядро и органеллы, а мембрана утолщается. В зернистом слое кератин теряет водорастворимость и уплотняется из-за присутствия в этом слое специфического белка филагрина. В роговом, последнем слое эпидермиса клетки приобретают плоскую форму и плотно прилегают друг к другу. Филагрин распадается на аминокислоты, выполнив свои функции, что очень важно для поддержания поверхностного тургора кожи, ее естественной увлажненности и защиты от свободных радикалов, которые образуются под воздействием УФ излучения.

Таким образом, кератинизация – это последовательный, послойный процесс в эпидермисе, протекающий с образованием веществ, защищающих кожу от воздействия неблагоприятных внешних факторов.

С возрастом, при условии плохой наследственности, приема определенных препаратов, наличия хронических болезней, или негативного воздействия внешней среды — может быть нарушен процесс кератинизиции кожи. Например, может увеличиться выработка кожного сала, который забивает поры. В таких условиях будет меняться кислотность кожи — pH, что в свою очередь, может повышать риск появления на поверхности кожи бактерий и различных заболеваний (кератозы, дерматозы, ихтиозы). Кожа может стать сухой, шелушиться и давать неприяные ощущения, например зуд. Это происходит за счет склейки кератиноцитов — клеток, которые вырабатывают кератин. В данном случае области кожи даже могут давать трещины и болеть, что еще больше повышает риск появления инфекций.

Обращение в клинику по обследованию таких новообразований будет правильным решением. Для определения опасности кератомы врачу придется провести гистологическое исследование, которое чаще всего представляет операцию по её удалению.

Для избежания вышеописанных нарушений цикла кератизации кожи кроме соблюдения правил здорового образа жизни, избегания приема препаратов, правильного питания и гигиены — существует также специализированная косметика для устранения проблем с кератинизацией на лице и теле. В зависимости от проблемы — могут применяться как увлажняющие кремы, так и средства для отшелушивания. В состав почти всех косметических препаратов, направленных на борьбу с негативными последствиями нарушения кератинизации кожи, входит гликолевая кислота. Перед использованием таких средств необходимо обязательно проконсультироваться с врачом.

Источник

Процесс кератинизации эпидермиса что это

Анатомия и физиология кожи

Кожа – наш самый большой орган, составляющий 15% от общей массы тела. Она выполняет множество функций, прежде всего защищает организм от воздействия внешних факторов физической, химической и биологической природы, от потери воды, участвует в терморегуляции. Последние научные данные подтверждают, что кожа не только обладает собственной иммунной системой, но и сама является периферическим иммунном органом.

Структура кожи

Кожа состоит из 3 слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки (ПЖК) (рис. 1). Эпидермис – самый тонкий из них, представляет собой многослойный ороговевающий эпителий. Дерма – средний слой кожи. Главным образом состоит из фибрилл структурного белка коллагена. ПЖК содержит жировые клетки – адипоциты. Толщина этих слоев может значительно варьировать в зависимости от анатомического места расположения.

Рис.1. Структура кожи

Эпидермис

Кератинизация. По мере дифференцировки кератиноцитов и продвижения от базального слоя до рогового происходит их кератинизация (ороговевание) – процесс, начинающийся с фазы синтеза кератина кератиноцитами и заканчивающийся их клеточной деградацией. Кератин служит строительным блоком для промежуточных филаментов. Пучки из этих филаментов, достигая цитоплазматический мембраны, формируют десмосомы, необходимые для образования прочных контактов между соседними клетками. Далее, по мере процесса эпителиальной дифференцировки, клетки эпидермиса вступают в фазу деградации. Ядра и цитоплазматические органеллы разрушаются и исчезают, обмен веществ прекращается, и наступаетапоптозклетки, когда она полностью кератинизируется (превращается в роговую чешуйку).

Базальный слой эпидермиса состоит из одного ряда митотически активных кератиноцитов, которые делятся в среднем каждые 24 часа и дают начало новым клеткам новым клеткам вышележащих эпидермальных слоев. Они активируются только в особых случаях, например при возникновении раны. Далее новая клетка, кератиноцит, выталкивается в шиповатый слой, в котором она проводит до 2 недель, постепенно приближаясь к гранулярному слою. Движение клетки до рогового слоя занимает еще 14 дней. Таким образом, время жизни кератиноцита составляет около 28 дней.

Надо заметить, что не все клетки базального слоя делятся с такой скоростью, как кератиноциты. Эпидермальные стволовые клетки в нормальных условиях образуют долгоживущую популяцию с медленным циклом пролиферации.

Шиповатый слой эпидермиса состоит из 5-10 слоев кератиноцитов, различающихся формой, структурой и внутриклеточным содержимым, что определяется положением клетки. Так, ближе к базальному слою, клетки имеют полиэдрическую форму и круглое ядро, но по мере приближения клеток к гранулярному слою они становятся крупнее, приобретают более плоскую форму, в них появляются ламеллярные гранулы, в избытке содержащие различные гидролитические ферменты. Клетки интенсивно синтезируют кератиновые нити, которые, собираясь в промежуточные филаменты, остаются не связанными со стороны ядра, но участвуют в образовании множественных десмосом со стороны мембраны, формируя связи с соседними клетками. Присутствие большого количества десмосом придает этому слою колючий вид, за что он и получил название «шиповатый».

Зернистый слой эпидермиса составляют еще живые кератиноциты, отличающиеся своей уплощенной формой и большим количеством кератогиалиновых гранул. Последние отвечают за синтез и модификацию белков, участвующих в кератинизации. Гранулярный слой является самым кератогенным слоем эпидермиса. Кроме кератогиалиновых гранул кератиноциты этого слоя содержат в большом количестве лизосомальные гранулы. Их ферменты расщепляют клеточные органеллы в процессе перехода кератиноцита в фазу терминальной дифференцировки и последующего апоптоза. Толщина гранулярного слоя может варьировать, ее величина, пропорциональная толщине вышележащего рогового слоя, максимальна в коже ладоней и подошв стоп.

Блестящий слой эпидермиса (назван так за особый блеск при просмотре препаратов кожи на световом микроскопе) тонкий, состоит из плоских кератиноцитов, в которых полностью разрушены ядра и органеллы. Клетки наполнены элейдином – промежуточной формой кератина. Хорошо развит лишь на некоторых участках тела – на ладонях и подошвах.

Роговой слой эпидермиса представлен корнеоцитами (мертвыми, терминально-дифференцированными кератиноцитами) с высоким содержанием белка. Клетки окружены водонепроницаемым липидным матриксом, компоненты которого содержат соединения, необходимые для отшелушивания рогового слоя (рис. 3). Физические и биохимические свойства клеток в роговом слое различаются в зависимости от положения клетки внутри слоя, направляя процесс отшелушивания наружу. Например, клетки в средних слоях рогового слоя обладают более сильными водосвязывающими свойствами за счет высокой концентрации свободных аминокислот в их цитоплазме.

Рис. 3. Схематичное изображение рогового слоя с нижележащим зернистым слоем эпидермиса.

Дерма

Дерма представляет собой сложноорганизованную рыхлую соединительную ткань, состоящую из отдельных волокон, клеток, сети сосудов и нервных окончаний, а также эпидермальных выростов, окружающих волосяные фолликулы и сальные железы. Клеточные элементы дермы представлены фибробластами, макрофагами и тучными клетками. Лимфоциты, лейкоциты и другие клетки способны мигрировать в дерму в ответ на различные стимулы.

Дерма, составляя основной объем кожи, выполняет преимущественно трофическую и опорную функции, обеспечивая коже такие механические свойства, как пластичность, эластичность и прочность, необходимые ей для защиты внутренних органов тела от механических повреждений. Также дерма удерживает воду, участвует в терморегуляции и содержит механорецепторы. И, наконец, ее взаимодействие с эпидермисом поддерживает нормальное функционирование этих слоев кожи.

В дерме нет такого направленного и структурированного процесса клеточной дифференцировки, как в эпидермисе, тем не менее в ней также прослеживается четкая структурная организация элементов в зависимости от глубины их залегания. И клетки, и внеклеточный матрикс дермы также подвергаются постоянному обновлению и ремоделированию.

Коллаген – один из главных компонентов ВКМ дермы. Синтезируется фибробластами. Процесс его биосинтеза сложный и многоступенчатый, в результате которого фибробласт секретирует в экстрацеллюлярное пространство проколлаген, состоящий из трех полипептидных α-цепей, свернутых в одну тройную спираль. Затем мономеры проколлагена ферментивным путем собираются в протяженные фибриллярные структуры различного типа. Всего в коже не менее 15 типов коллагена, в дерме больше всего I, III и V типов этого белка: 88, 10 и 2% соответственно. Коллаген IV типа локализуется в зоне базальной мембраны, а коллаген VII типа, секретируемый кератиноцитами, играет роль адаптерного белка для закрепления фибрилл ВКМ на базальной мембране (рис. 4). Волокна структурных коллагенов I, III и V типов служат каркасом, к которому присоединяются другие белки ВКМ, в частности коллагены XII и XIV типов. Считается, что эти минорные коллагены, а также небольшие протеогликаны (декорин, фибромодулин и люмикан) регулируют формирование структурных коллагеновых волокон, их диаметр и плотность образуемой сети. Взаимодействие олигомерных и полимерных комплексов коллагена с другими белками, полисахаридами ВКМ, разнообразными факторами роста и цитокинами приводит к образованию особой сети, обладающей определенной биологической активностью, стабильностью и биофизическими характеристиками, важными для нормального функционирования кожи. В папиллярном слое дермы волокна коллагена располагаются рыхло и более свободно, тогда как ее ретикулярный слой содержит более крупные тяжи коллагеновых волокон.

Рис. 4. Схематичное представление слоев кожи и распределения коллагенов разных типов.

Коллаген постоянно обновляется, деградируя под действием протеолитических ферментов коллагеназ и замещаясь вновь синтезированными волокнами. Этот белок составляет 70% сухого веса кожи. Именно коллагеновые волокна «держат удар» при механическом воздействии на нее.

Эластин формирует еще одну сеть волокон в дерме, наделяя кожу такими качествами, как упругость и эластичность. По сравнению с коллагеном эластиновые волокна менее жесткие, они скручиваются вокруг коллагеновых волокон. Именно с эластиновыми волокнами связываются такие белки, как фибулины и фибриллины, с которыми, в свою очередь, связывается латентный TGF-β-связывающий белок (LTBP). Диссоциация этого комплекса приводит к высвобождению и к активации TGF-β, самого мощного из всех факторов роста. Он контролирует экспрессию, отложение и распределение коллагенов и других матриксных белков кожи. Таким образом, интактная сеть из волокон эластина служит депо для TGF-β.

ГК с легкостью образует вторичные водородные связи и внутри одной молекулы, и между соседними молекулами. В первом случае они обеспечивают формирование относительно жестких спиральных структур. Во втором – происходит ассоциация с другими молекулами ГК и неспецифическое взаимодействие с клеточными мембранами, что приводит к образованию сети из полимеров полисахаридов с включенными в нее фибробластами. На длинную молекулу ГК, как на нить, «усаживаются» более короткие молекулы протеогликанов (версикана, люмикана, декорина и др.), формируя агрегаты огромных размеров. Протяженные во всех направлениях, они создают каркас, внося вклад в стабилизацию белковой сети ВКМ и фиксируя фибробласты в определенном окружении матрикса. В совокупности все эти свойства ГК наделяют матрикс определенными химическими характеристиками – вязкостью, плотностью «ячеек» и стабильностью. Однако сеть ВКМ является динамической структурой, зависящей от состояния организма. Например, в условиях воспаления агрегаты ГК с протеогликанами диссоциируют, а образование новых агрегатов между вновь синтезированными молекулами ГК (обновляющимися каждые 3 дня) и протеогликанами блокируется. Это приводит к изменению пространственной структуры матрикса: увеличивается размер его ячеек, меняется распределение всех волокон, структура становится более рыхлой, клетки меняют свою форму и функциональную активность. Все это сказывается на состоянии кожи, приводя к снижению ее тонуса.

Помимо регуляции водного баланса и стабилизации ВКМ, ГК выполняет важную регуляторную роль в поддержании эпидермального и дермального гомеостаза. ГК активно регулирует динамические процессы в эпидермисе, включая пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов, окислительный стресс и воспалительный ответ, поддержание эпидермального барьера и заживление раны. В дерме ГК также регулирует активность фибробластов и синтез коллагена. Ремоделируя матрикс, ГК управляет функционированием клеток в матриксе, влияя на их доступность для различных факторов роста и изменяя их функциональную активности. От действия ГК зависит миграция клеток и иммунный ответ в ткани. Таким образом, изменения в распределении, организации, молекулярном весе и метаболизме ГК имеют значимые физиологические последствия.

Фибробласты представляют собой основной тип клеточных элементов дермы. Именно эти клетки отвечают за продукцию ГК, коллагена, эластина, фибронектина и многих других белков межклеточного матрикса, необходимых для формирования соединительной ткани. Фибробласты в различных слоях дермы различаются и морфологически, и функционально. От глубины их залегания в дерме зависит не только количество синтезируемого ими коллагена, но и соотношение типов этого коллагена, например I и III типов, а также синтез коллагеназы: фибробласты более глубоких слоев дермы производят меньшее ее количество. Вообще, фибробласты – очень пластичные клетки, способные менять свои функции и физиологический ответ и даже дифференцироваться в другой тип клеток в зависимости от полученного стимула. В роли последнего могут выступать и сигнальные молекулы, синтезированные соседними клетками, и перестройка окружающего ВКМ.

Подкожно-жировая клетчатка

Источник

Процесс кератинизации эпидермиса что это

27.1.1. Исходные сведения

27.1.1.1. Компоненты кожи

соединительнотканная основа, или дерма.

Полный размер3. В свою очередь (и об этом тоже говорилось выше),

5. Роговой слой (5)
4. Блестящий слой (4)
3. Зернистый слой (3)
2. Шиповатый слой (2)
1. Базальный слой (1)

1. Сосочковый слой (6) – рыхлая неоформленная соединительная ткань.

I. Основные различия

По толщине эпидермиса различают два типа кожи. –

II. Препарат тонкой кожи

а) Препарат, приведённый выше (в п. 27.1.1.1), относился к «толстой» коже.

базальный (1),
шиповатый (2),
зернистый (3) и
очень тонкий роговой (4).

27.1.2. Эпидермис: клеточный состав

Локализация	а) Меланоциты (II) имеют, скорее всего, невральное происхождение (т.е. выселяются в эмбриогенезе из закладки нервной системы). б) Они располагаются в базальном слое эпидермиса (составляя не менее 10% клеток этого слоя). в) Причём, десмосомных контактов с соседними клетками не образуют.
Общая характерис- тика клеток	а) Меланоциты и меют многоотростчатый вид. в) Но п ри обычной окраске гистологических препаратов (гематоксилин-эозином) меланин не виден и меланоциты выглядят как светлые клетки.
Меланосомы	а ) У людей разной расы (разного цвета кожи) различно не количество меланоцитов в эпидермисе, а количество и размер меланосом в клетках. 27.1.2.4. Внутриэпителиальные макрофаги (клетки Лангерганса) Напомним, что данные клетки находятся также в эпителии воздухоносных путей (пп. 26.2.1.2 и 26.2.3.2). б) Располагаются в базальном и шиповатом слоях эпидермиса. в) Подобно меланоцитам, не образуют десмосомных контактов и б) А в цитоплазме содержатся т.н. гранулы Бирбека в виде теннисных ракеток.
Формо- образующая функция	а) Своими вертикально ориентированными отростками клетки Лангерганса способствуют правильной послойной организации кератиноцитов. б) Видимо, существуют эпидермальные пролиферативные единицы: каждая из них содержит определённое число кератиноцитов разной степени зрелости и представляют корпускулярные антигены привлечённым сюда Т-лимфоцитам, а также выделяют лизоцим и интерферон. 27.1.2.5. Осязательные клетки Меркеля б) Более полно обзор механорецепторов кожи даётся в п. 27. 1.5.2. )
Локали- зация и происхож— дение	а) Клетки Меркеля (IV) находятся в базальном слое эпидермиса (их много в кончиках пальцев) и б) Вероятно, они, как и меланоциты, имеют невральное происхождение.	б) С этими клетками контактируют окончания дендритов (1) чувствительных нейронов. б) Последние выделяются после раздражения клеток и влияют на регенерацию эпителия и тонус кровеносных сосудов. в) Следовательно, с помощью осязательных воздействий можно влиять на процессы заживления.

27.1.3. Процесс кератинизации

I. Кератиноциты на препарате

1. Несмотря на присутствие в эпидермисе меланоцитов, макрофагов и осязательных клеток, на гистологическом препарате мы видим, в основном, кератиноциты на разных стадиях их дифференцировки. 2. Именно благодаря этой дифференцировке и образуются те пять слоёв, которые выделяют в эпидермисе: базальный (1), шиповатый (2), зернистый (3), блестящий (4) и роговой (5). II. Кератиноциты на схеме 1. Используя приведённую схему, ниже мы опишем особенности кератиноцитов разных слоёв. 2. Обозначения на схеме таковы: в) специфические внутриклеточные структуры: г) обычная внутриклеточная структура: 27.1.3.2. Базальные клетки Опре- деление 1. К базальным клеткам (I) относятся переходные клетки, которые 2-4 раза делятся, переходные клетки, утратившие способность к делению и вступившие в созревание. б) Кератин образует промежуточные филаменты, или тонофибриллы. в) Но последних пока мало ; они объединены в пучки и вплетаются в 27.1.3.3. Шиповатые клетки I. Основные сведения от 3-4 («тонкая» кожа) до 10 и более («толстая» кожа). Б. Последние позднее (в поверхностных слоях эпидермиса) будут участвовать в связывании клеток друг с другом. II. Дополнение: две микрофотографии Электронная микрофотография. Шиповатый слой эпидермиса. А вот как выглядят шиповатые кератиноциты под электронным микроскопом. 1. а) Межклеточное пространство практически отсутствует (что характерно для всех видов эпителиальных тканей; п. 7.1.2.2). б) А клетки, действительно, образуют друг с другом множество 2. а) От этих контактов в цитоплазму отходят б) В некоторых клетках можно разглядеть и тонофибриллы, ориентированные концентрически вокруг ядра (1). 4. В цитоплазме видны многочисленные электроноплотные гранулы: 2. а) Достаточно хорошо видна структура десмосомных контактов (3) между этими клетками. б) Она вполне соответствует классическому описанию (п. 2.2.3.1): — в области десмосомы плазмолеммы утолщены с внутренней стороны (за счёт белков десмоплакинов), 3. а) Некоторые тонофибриллы вновь расположены параллельно поверхности ядра (1). в) Кератиномы в поле зрения не попали. 27.1.3.4. Зернистые клетки б) Их тела и ядра (8) несколько уплощены, имея овальную форму. Специфи- ческие структу- ры а-б) «Керато- гиалиновые» гранулы (6) и кератиновые тонофибриллы а) В клетках появля ю тся специфические гранулы, которые и обуславливают зернистость цитоплазмы. б) Они содержат белок филагрин; благодаря ему, на поверхности гранул агрег ируют кератиновы е тонофибрилл ы. в) Кератино- сомы а) В кератиносомах продолжается синтез специфических липидов; причём, последние уже начинают поступать в межклеточное пространство в виде ламеллярных (мембраноподобных) структур. б) Это явление несколько напоминает образование сурфактантного комплекса в альвеолах лёгких (п. 26.3.2.1). г) Б елок кератолинин а) Синтезируется такж е б е лок кератолинин. б) Накапливаясь под плазмолеммой, он постепенно (в клетках последующих слоёв) утолщает оболочку клетки примерно в 20 раз. Связь между клетками Связь между клетками обеспечивается двумя способами: ещё сохраняющимися десмосомами и уже выделившимися в межклеточное вещество липидами. 27.1.3.5. Клетки блестящего слоя Общие сведения а) В блестящем слое клетки тоже лежат в 3-4 ряда и ещё более уплощаются. б) В коже ладоней и подошв толщина межклеточных «прослоек», видимо, особенно велика ; поэтому границы клеток становятся неразличимыми и весь слой воспринимается как блестящая полоса. 27.1.3.6. Роговые чешуйки (зрелые корнеоциты) б) Это позволяет им более тесно прилегать друг к другу и укладываться в виде столбиков: по 3-4 (в «тонкой» коже) или 15-20 (в «толстой» коже) рядов. (В частности, кератин становится нерастворимым). б) Т.к. потребность в агрегирующей функции филагрина исчезает, он распадается до аминокислот. Описание клеток а) В итоге, клетки выглядят как светлые призматические ячейки, которые б) Внутри их также часто находятся пузырьки воздуха. б) Поэтому адгезия (связь) между роговыми чешуйками ослабевает и происходит их слущивание (десквамация ). На основании приведённых сведений можно составить следующую таблицу. б) Продольно расположенные пучки тонофибрилл в матриксе из филагрина. 27.1.3.8. Базальная мембрана эпидермиса 27.1.4.2. Характеристика слоёв дермы Краткая характеристика двух слоёв дермы приводится в таблице. СОСОЧКОВЫЙ СЛОЙ СЕТЧАТЫЙ СЛОЙ Клетки Фибробласты Макрофаги Тучные клетки (и др.) Фибробласты Волокна Тонкие коллагеновые Сеть эластических волокон. Другие элементы Небольшие пучки гладких миоцитов : одни связаны с волосом и поднимают его; Сальные железы. (Э то лежит в основе дактилоскопии). Сеть коллагеновых волокон сетчатого слоя обусловливает появление линий Лангера. Это более крупный рисунок, видимый, например, на запястье в виде ромбовидной сети. 27.1.5. Кровоснабжение и иннервация кожи Кровоснабжение кожи отражается следующей схемой. 27.1.5.2. Иннервация кожи 1. Эфферентные окончания вегетативной нервной системы иннервируют в коже гладкие миоциты в сосудах, внесосудистые гладкие миоциты, потовые железы. II. Осязательные тельца Мейснера на препарате: специальная окраска 2. Мы видим обычные компоненты кожи: эпидермис (1) и сосочковый слой дермы (2). 3. а) Осязательное тельце (3) располагается в одном из соединительнотканных сосочков. окружающие их видоизменённые глиальные клетки (которые, возможно, принимают участие в рецепции), тонкую (в данных тельцах) соединительнотканную капсулу. 4. а) От тельца отходит дендрит (4) чувствительного нейрона. б) Тело нейрона, как мы знаем (п. 14.2.2.1), находится в одном из спинномозговых ганглиев. III. Осязательные тельца Мейснера на препарате: обычная окраска 1. А этот снимок показывает, что осязательное тельце (3) можно обнаружить (хотя с б о льшим трудом) и при обычной окраске. Источник таракан на теле примета → Вам также понравится Пример чего служит неработающий бухгалтер который ищет работу по своей специальности 07.07.202214.07.2022 admin 0 утепление пола в каркасном доме опилками 19.07.202219.07.2022 admin 0 Прививка аиг что это 07.07.202214.07.2022 admin 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.