Vrstva spinosum je vrstva epidermis, jehož název je vzhledem k tomu, že má velký počet tonofilaments, které vyzařují z cytoplazmy do desmosomů, což jsou proteiny, které se připojují sousední buňky.
Ostnatá vrstva pochází z buněčného dělení bazální vrstvy, která je nejhlubší vrstvou epidermis. Buňky stratum spinosum mají funkci diferenciace a tvorby granulárních a rohovkových vrstev. Přítomnost Langerhansových buněk a melanocytů v spinální vrstvě poskytuje ochranu před patogeny a slunečním zářením.
Zdroj: Skinlayers_ (italsky).png: Adertderivativní práce: Fulvio314
Obecné vlastnosti
Epiderma je tvořena buňkami zvanými keratinocyty, pojmenovanými podle jejich biosyntetické kapacity keratinů. Spinální vrstva kromě toho, že má keratinocyty, rozptýlila melaninové granule a Lanhergansovy buňky.
Když keratinocyty stratum spinosum migrují do nejvzdálenější části epidermis, začnou produkovat keratohyalinové granule a lamelární těla.
Keratohyalinové granule obsahují proteiny, jako je involucrin, loricrin a profilaggrin. Ten je řezán a přeměněn na filaggrin.
Lamelární těla, také známá jako membránou pokryté granule, Odlandova těla nebo keratinosomy, pocházejí z Golgiho aparátu. Jejich velikost je 0,2 - 0,3 um. Jsou hlavními aktéry při tvorbě mezibuněčných složek. Obsahují hydrolytické enzymy, polysacharidy a lipidy.
Obsah lamelárních těl se exocytózou vypouští do mezibuněčných prostorů granulární vrstvy. V této vrstvě se lipidy stanou prekurzory jiných lipidů, které tvoří část mezibuněčného prostoru stratum corneum.
Složení lamelárních těl se mění, jak buňky migrují do povrchnějších vrstev epidermis. Například fosfolipidy jsou hojné v bazální vrstvě, ale v ostnaté vrstvě klesají.
Histologie
Kůže se skládá ze dvou hlavních vrstev: dermis a epidermis. Posledně jmenovaný je stratifikovaný skvamózní epitel složený z keratinocytů, což jsou buňky se schopností syntetizovat keratin.
Od nejhlubší po nejpovrchnější jsou vrstvy, které tvoří epidermu, základní vrstva nebo germinativní vrstva, vrstva spinosum, vrstva granulosa, vrstva lucidní a vrstva rohovitá. Keratinocyty se dělí mitózou a pohybují se nahoru po epidermis za vzniku stratum spinosum.
Stratum spinosum sestává ze čtyř až šesti úrovní buněk. Histologické přípravky obvykle způsobují smršťování buněk. V mezibuněčných prostorech se tedy objevují četná rozšíření cytoplazmy nebo ostny, vyčnívající z jeho povrchu.
Spiny jsou desmozomy ukotvené k tonofilamentům, což jsou svazky mezilehlých keratinových filamentů zvaných tonofibrily, které spojují sousední buňky. Desmosomy se nazývají Bizzorero uzly.
Jak keratinocyty zrají a pohybují se na povrchu, zvětšují se, zplošťují se a jsou orientovány rovnoběžně s povrchem. Mezitím se jádra těchto buněk prodlužují a keratinocyty začnou produkovat keratohyalinové granule a lamelární tělíska.
Funkce
Ve stratum spinosum se lamelární těla podílejí na tvorbě mezibuněčné vodní bariéry epidermis. Tato bariéra se vytváří během diferenciace keratinocytů.
Prvky vodní bariéry epidermis jsou buněčný obal (EC) a lipidový obal. Buněčný obal je tvořen ukládáním nerozpustných proteinů na vnitřní povrch plazmatické membrány. Lipidový obal je tvořen vazbou lipidů na vnější povrch plazmové membrány.
Tloušťka jaderného obalu se zvětšuje v epitelu. Díky tomu je pokožka odolnější vůči mechanickému namáhání. Příkladem jsou rty, dlaně rukou a chodidla chodidel. Proteiny přítomné v CD jsou cystatin, desmoplakin, elafin, filaggrin, involucrin, loricrin a různé typy keratinů.
Lipidový obal je tvořen vazbou buněčného povrchu k lipidům prostřednictvím esterových vazeb. Hlavními lipidovými složkami této obálky jsou sfingolipidy, cholesterol a volné mastné kyseliny.
Ceramidy se účastní signalizace. Částečně jsou odpovědné za indukci buněčné diferenciace, apoptózy a snížení buněčné proliferace.
Langerhansovy buňky
Langerhansovy buňky, přítomné ve vrstvě spinosum, pocházejí z kmenových buněk CD34 v kostní dřeni. Tyto buňky jsou zodpovědné za nalezení a prezentaci antigenů, které vstupují kůží.
Langerhansovy buňky, podobné makrofágům, exprimují hlavní histokompatibilní komplexy I a II, jakož i receptory imunoglobulinu G (IgG) a receptory komplementu C3b.
Analýza kožní biopsie od pacientů s HIV ukazuje, že Langerhansovy buňky obsahují HIV ve své cytoplazmě. Protože Langerhansovy buňky jsou odolnější než T buňky, slouží bývalé buňky jako rezervoár pro virus HIV.
Melanocyty
Melanocyty jsou dendritické buňky, které se nacházejí v bazální vrstvě. Prodlužují tonofilamenty mezi keratinocyty stratum spinosum. Jejich funkcí je biosyntéza melaninu, která chrání před působením ultrafialového a slunečního záření. Poměr melanocytů k keratinocytům se pohybuje mezi 1: 4 a 1:10.
Během svého života si melanocyty udržují schopnost replikace. Jeho rychlost dělení je však pomalejší než u keratocytů. Tímto způsobem se udržuje jednotka epidermis-melanin.
Melanin je produkován oxidací tyrosinu na 3,4-dihydro-fenylalanin (DOPA) s intervencí tyrosinázy a transformací DOPA na melanin. Tyto transformace probíhají v membránově vázané struktuře zvané premelanosomy, která pochází z Golgiho aparátu.
Nepřítomnost pigmentace v kůži, například v albinismu, je způsobena nepřítomností tyrosinázy. Na druhé straně, pigmentace kůže souvisí s množstvím melaninu přítomného v keratocytech.
Rozdíly v obsahu melaninu vytvářejí široké spektrum barev v lidské kůži, vlastnosti různých ras.
U lidí existují dva typy melaninů: eumelaminy, které jsou hnědé až černé barvy; pheomelaniny, žluté až červenohnědé barvy.
Reference
- Bereiter-Hahn, J., Matoltsy, AG, Richards, KS 1986. Biologie integument 2, obratlovci. Springer, Berlín.
- Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Učebnice histologie. Chapman & Hall, New York.
- Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Rookova učebnice dermatologie. Wiley, Oxford.
- Eroschenko, VP 2017. Atlas histologie s funkční korelací. Wolters Kluwer, Baltimore.
- Gawkrodger, DJ 2002. Dermatologie: ilustrovaný barevný text. Churchill Livingstone, Londýn.
- Hall, JE 2016. Guyton a Hall učebnice lékařské fyziologie. Elsevier, Philadelphia.
- Humbert, P., Fanian, F., Maibach, H., Agache, P. 2017. Agache měří kůži Neinvazivní vyšetřování, fyziologie, normální konstanty. Springer, Švýcarsko.
- Kardong, KV 2012. obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, vývoj. McGraw-Hill, New York.
- Lai-Cheong, JE, McGrath, JA 2017. Struktura a funkce kůže, vlasů a nehtů. Medicine, 45, 347–351.
- Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Stevens & Loweova lidská histologie. Mosby, Philadelphia.
- Menon, GK 2015. Lipidy a zdraví kůže. Springer, New York.
- Mescher, AL 2016. Junqueirova základní histologie: text a atlas. McGraw-Hill, New York.
- Rehfeld, A., et al. 2017. Kapitola 20. Informační systém. In: Kompendium histologie. Springer, Cham. DOI 10.1007 / 978-3-319-41873-5_20.
- Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histologie: text a atlas, s korelovanou buněčnou a molekulární biologií. Wolters Kluwer, Philadelphia.
- Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Učebnice lidské histologie Inderbira Singha, s barevným atlasem a praktickým průvodcem. Jaypee, New Deli.