KERATINOCYTY: FUNKCE, HISTOLOGIE, TYPY - BIOLOGIE - 2025

Tyto keratinocyty jsou typem keratin produkující buňky, které tvoří velkou část pokožky u savců. V různých stavech diferenciace mohou keratinocyty tvořit až 90% epidermis.

Keratinocyty jsou důležitými producenty cytokinů, které jsou důležitými proteiny pro intercelulární komunikační procesy.

Barvení epidermy a keratinocytů, které ji tvoří.

Tato produkce cytokinů keratinocyty má četné důsledky na migraci zánětlivých buněk, účinky na imunitní systém a na diferenciaci a produkci dalších keratinocytů.

Vzhledem k důležité úloze keratinocytů v epidermis a při intracelulárních komunikačních funkcích přitahují tyto typy buněk pozornost odborníků, kteří studují procesy buněčných, imunologických a kožních poruch.

Keratinocyty jsou také slibným zdrojem kmenových buněk pro vývoj lidských a zvířecích tkání.

Studie s tímto typem buněk umožnily vědecké úspěchy, jako je klonování myší z myších keratinocytů a produkce lidských pluripotentních a multipotenciálních buněk.

Funkce keratinocytů

Keratinocyty se nacházejí v různých stádiích diferenciace v epidermis a jsou zodpovědné za utváření těsných spojení s nervy v kůži. Také udržují Langerhansovy buňky v epidermis a lymfocyty v dermis na místě.

Kromě této pojivové funkce se keratinocyty účastní funkce imunitního systému. Kůže je první obrannou linií a keratinocyty jsou zodpovědné za vylučování molekul, které stimulují zánět v reakci na poškození.

Hlavním cílem těchto buněk produkujících keratin je tedy ochrana před invazí mikrobů, virů, hub a parazitů. Keratinocyty navíc chrání před UV zářením a minimalizují ztráty tepla, solutů a vody.

Důležité je, že keratinocyty se používají ke zkoumání různých jevů kůže, včetně epidermální acidifikace, degradace DNA, metabolismu a transportu mastných kyselin, lokálních imunitních odpovědí, regenerace buněk, diferenciace kmenových buněk a tvorba nádorů.

Histologie

Kůže je rozdělena do tří vrstev: epidermis, nejvzdálenější vrstva kůže; dermis, přímo pod epidermis; a podkožní nebo mastnou vrstvu pod dermou. Epiderma může být rozdělena do subvrstev:

• Bazální lamina (vnitřní vrstva)
• Vrstva ostnatých buněk
• Vrstva buněk granulí
• Jasný plášť
• Nadržená vrstva (vnější vrstva)

Životní cyklus

Následuje obecný popis životního cyklu keratinocytu. Keratinocyt může mít dva cíle:

1. Být dělící buňkou a zůstat v bazální vrstvě.
2. Rozlišujte a migrujte přes vrstvy kůže.

V bazální vrstvě se keratinocyty neustále dělí mitózou, čímž vytvářejí nové bazální keratinocyty. Tito mohou pokračovat v dělení produkovat nové keratinocyty.

Některé z těchto buněk zůstanou u rodičů a budou i nadále doplňovat bazální populace keratinocytů. Tyto buňky jsou známé jako kmenové buňky. Ostatní keratinocyty však začnou proces buněčné diferenciace.

Postupem času se tyto diferenciační buňky tlačí vzhůru, jak se pod nimi tvoří další generace buněk. Nakonec jsou tlačeny do další vrstvy kůže, aby se staly pichlavými buňkami.

Protože se v bazální vrstvě vyrábí stále více buněk, nově vytvářené ostnaté buňky se stále tlačí směrem nahoru a nakonec dosáhnou granulární vrstvy. Zde buňky procházejí řadou molekulárních událostí, při nichž dochází k degradaci jejich organel a buněčného jádra.

Poté, co byly přemístěny do horních, vysoce keratinizovaných vrstev, keratinocyty se staly šupinami. Morfologie těchto skvamocelých buněk je plochá, což usnadňuje jejich odloučení při mrtvé kůži.

V závislosti na oblasti těla může tento životní cyklus trvat asi měsíc. Po celý život se pokožka obnovuje přibližně tisíckrát. Ne všechny buňky v bazální buněčné vrstvě skončí v měřítku, protože některé jsou nezbytné pro udržení počáteční populace buněk.

Tento proces obnovy kůže je vysoce regulován, aby se zajistilo, že v každé fázi procesu bude vždy dostatečný počet buněk. Je tak udržována rovnováha mezi kmenovými buňkami keratinocytů a buňkami určenými k terminální diferenciaci.

Obecně platí, že pokud je přibližně stejný počet buněk pro obě populace (bazální a diferencované), bude tato rovnováha zachována.

Druhy keratinocytů

Keratinocyty mění vzhled z jedné vrstvy na druhou. Začínají ve vrstvě bazálních buněk a migrují směrem vzhůru. Ti v nejnižší vrstvě nebo vrstvě kůže jsou obecně jediní, kteří se dělí.

Nad těmito bazálními buňkami je několik vrstev větších ostnatých buněk, které jsou drženy pohromadě mezibuněčnými přípojnými body zvanými desmosomy.

Každý desmozom je tvořen membránovými proteiny, které umožňují buňkám navzájem se spojovat. Tyto proteiny jsou zase spojeny kotvením s jinými proteiny, čímž se vytvoří deska ve tvaru disku na vnitřním povrchu membrány.

Kotevní proteiny jsou spojeny keratinovými filamenty. Tyto desmozomy se objevují pod světelnou mikroskopií jako špičaté buněčné membránové projekce, které dávají buňkám ostnatý vzhled.

Nad ostnatými buňkami jsou buňky granulí. Tato buněčná vrstva tvoří nepropustnou bariéru a je hraniční vrstvou, která odděluje vnitřní metabolicky aktivní vrstvy od extrémně keratinizovaných a mrtvých vnějších vrstev kůže.

Nad granulovanými buňkami jsou dlaždicové buňky. Tyto zploštělé buňky jsou vysoce keratinizované, což znamená, že jsou extrémně plné keratinového proteinu.

Šupiny i vnější vrstva granulárních buněk, těsně pod šupinami, jsou chráněny vrstvami jiných zesíťovaných proteinů.

Keratinocyty a cytokiny

Kromě toho, že keratinocyty jsou hlavní složkou největšího orgánu v těle (kůže), jsou velmi důležité pro jejich produkci cytokinů.

Tyto cytokiny produkované keratinocyty plní důležité a rozmanité funkce v těle.

Jedním z nich je prozánětlivý proces. Regulace těchto prozánětlivých cytokinů a jejich role v keratinocytech je dobře zdokumentována.

Mezi jeho účinky patří stimulace produkce keratinu, zvýšení přilnavosti určitých bakterií k keratinocytům a ochrana keratinocytů před programovanou buněčnou smrtí.

Keratin produkovaný keratinocyty také hraje důležitou imunitní roli.

Některé studie ukázaly, že tyto keratiny se podílejí na tvorbě lymfomů bílých krvinek v kůži a na potlačování imunitního systému.

Mezi další důležité funkce keratinu produkovaného keratinocyty patří regulace produkce keratinu, regulace proliferace keratinocytů a diferenciace keratinocytů.

Vliv na strukturu epidermis

Různé vrstvy epidermis se tvoří v závislosti na různých stavech diferenciace keratinocytů. Obecně můžeme mluvit o pěti vrstvách v epidermis:

Nadržená vrstva: je tvořena keratinocyty bez jádra. To je považováno za vrstvu mrtvých buněk, které se liší velikostí v různých částech těla.

Lucid plášť: je umístěn pouze na některých částech těla, jako jsou dlaně rukou nebo chodidla.

Granulovaná vrstva: je tvořena kosočtverečnými buňkami, které mají granule keratohyalinu, prekurzoru keratinu a které této vrstvě dávají granulární tvar.

Ostnatá vrstva: je tvořena vrstvami keratinocytů mezi 5 a 7 řadami. Buňky mají polygonální tvary, které mají mezibuněčné můstky, které pomáhají jejich spojení se sousedními vrstvami.

Bazální vrstva: je tvořena řadami válcových keratinocytů a vytváří mezibuněčné můstky. V této vrstvě je známý pigment, který dává kůži barvu a je známý jako melanin.

Reference

1. Grone A. Keratinocyty a cytokiny. Veterinární imunologie a imunopatologie. 2002; 88: 1-12.
2. Li J. a kol. Myši klonované z kožních buněk. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. a kol. Imortalizované linie keratinocytů odvozené z řízení lidských embryonálních kmenových buněk Národní akademie věd Spojených států amerických. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Navarrete G. Histologie kůže. Časopis Lékařské fakulty UNAM. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. Epidermální růstový faktor a množení kultivovaných lidských epidermálních keratinocytů. Příroda. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. a kol. Geneticky modifikované keratinocyty transplantované na rány Rekonstituují epidermis. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 1994; 91 (20): 9307-9311.