KERATINOZYTEN: FUNKTIONEN, HISTOLOGIE, TYPEN - BIOLOGIE - 2025

Die Keratinozyten sind eine Art von Keratin produzierenden Zellen, die bei Säugetieren einen Großteil der Haut bilden. In ihren verschiedenen Differenzierungszuständen können Keratinozyten bis zu 90% der Epidermis ausmachen.

Keratinozyten sind wichtige Produzenten von Zytokinen, die wichtige Proteine ​​für interzelluläre Kommunikationsprozesse sind.

Färbung der Epidermis und der Keratinozyten, aus denen sie besteht.

Diese Produktion von Zytokinen durch Keratinozyten hat mehrere Konsequenzen für die Migration von Entzündungszellen, Auswirkungen auf das Immunsystem sowie auf die Differenzierung und Produktion anderer Keratinozyten.

Aufgrund der wichtigen Rolle von Keratinozyten in der Epidermis und in intrazellulären Kommunikationsfunktionen haben diese Zelltypen die Aufmerksamkeit von Spezialisten auf sich gezogen, die zelluläre, immunologische und Hauterkrankungen untersuchen.

Keratinozyten sind auch eine vielversprechende Quelle für Stammzellen zur Entwicklung von menschlichem und tierischem Gewebe.

Studien mit diesem Zelltyp haben wissenschaftliche Errungenschaften wie das Klonen von Mäusen aus Keratinozyten der Maus und die Produktion von menschlichen pluripotenten und multipotentiellen Zellen ermöglicht.

Keratinozytenfunktionen

Keratinozyten befinden sich in verschiedenen Differenzierungsstadien in der Epidermis und sind für die Bildung enger Verbindungen mit Nerven in der Haut verantwortlich. Sie halten auch die Langerhans-Zellen in der Epidermis und die Lymphozyten in der Dermis an Ort und Stelle.

Abgesehen von dieser Bindefunktion sind Keratinozyten an der Funktion des Immunsystems beteiligt. Die Haut ist die erste Verteidigungslinie und Keratinozyten sind für die Sekretion von Molekülen verantwortlich, die als Reaktion auf Verletzungen Entzündungen stimulieren.

Das Hauptziel dieser Keratin-produzierenden Zellen ist es daher, vor dem Eindringen von Mikroben, Viren, Pilzen und Parasiten zu schützen. Zusätzlich schützen Keratinozyten vor UV-Strahlung und minimieren den Verlust von Wärme, gelösten Stoffen und Wasser.

Wichtig ist, dass Keratinozyten verwendet werden, um verschiedene Hautphänomene zu untersuchen, einschließlich epidermaler Ansäuerung, DNA-Abbau, Fettsäuremetabolismus und -transport, lokaler Immunantworten, Zellregeneration, Stammzelldifferenzierung und die Bildung von Tumoren.

Histologie

Die Haut ist in drei Schichten unterteilt: die Epidermis, die äußerste Schicht der Haut; die Dermis direkt unter der Epidermis; und eine subkutane oder Fettschicht unter der Dermis. Die Epidermis kann in Unterschichten unterteilt werden:

• Die Basallamina (die innere Schicht)
• Die stachelige Zellschicht
• Die Granulatzellschicht
• Der klare Umhang
• Die geile Schicht (die äußere Schicht)

Lebenszyklus

Das Folgende ist eine allgemeine Beschreibung des Lebenszyklus eines Keratinozyten. Ein Keratinozyt kann zwei Ziele haben:

1. Eine sich teilende Zelle sein und in der Basallamina bleiben.
2. Differenzieren und wandern Sie durch die Hautschichten.

In der Basallamina teilen sich die Keratinozyten ständig durch Mitose und erzeugen so neue Basalkeratinozyten. Diese können sich weiter teilen, um neue Keratinozyten zu produzieren.

Einige dieser Zellen bleiben bei ihren Eltern und füllen die basale Keratinozytenpopulation weiter auf. Diese Zellen sind als Stammzellen bekannt. Die anderen Keratinozyten beginnen jedoch mit dem Prozess der Zelldifferenzierung.

Im Laufe der Zeit drücken sich diese differenzierenden Zellen nach oben, wenn sich die nächste Generation von Zellen unter ihnen bildet. Schließlich werden sie in die nächste Hautschicht gedrückt, um stachelige Zellen zu werden.

Da immer mehr Zellen in der Grundschicht hergestellt werden, werden die neu gebildeten Stachelzellen weiter nach oben gedrückt und erreichen schließlich die Granulatschicht. Hier durchlaufen Zellen eine Reihe molekularer Ereignisse, bei denen ihre Organellen und ihr Zellkern abgebaut werden.

Nachdem sie in die oberen, stark keratinisierten Schichten verschoben wurden, werden die Keratinozyten zu Schuppen. Die Morphologie dieser Plattenepithelzellen ist flach, was ihre Ablösung als tot von der Haut erleichtert.

Dieser Lebenszyklus kann je nach Körperregion etwa einen Monat dauern. Im Laufe des Lebens wird die Haut ungefähr tausendmal erneuert. Nicht alle Zellen in der Basalzellschicht werden in Skalen enden, da einige notwendig sind, um die anfängliche Zellpopulation aufrechtzuerhalten.

Dieser Hauterneuerungsprozess ist stark reguliert, um sicherzustellen, dass in jeder Phase des Prozesses immer eine ausreichende Anzahl von Zellen vorhanden ist. Somit wird ein Gleichgewicht zwischen den Stammzellen von Keratinozyten und denen, die zur terminalen Differenzierung bestimmt sind, aufrechterhalten.

Im Allgemeinen wird dieses Gleichgewicht aufrechterhalten, solange für beide Populationen (basal und differenziert) ungefähr die gleiche Anzahl von Zellen vorhanden ist.

Arten von Keratinozyten

Keratinozyten verändern ihr Aussehen von einer Hautschicht zur nächsten. Sie beginnen in der Basalzellschicht und wandern nach oben. Diejenigen in der untersten Schicht oder Schicht der Haut sind im Allgemeinen die einzigen, die sich teilen.

Über diesen Basalzellen befinden sich mehrere Schichten größerer Stachelzellen, die durch interzelluläre Bindungspunkte, sogenannte Desmosomen, zusammengehalten werden.

Jedes Desmosom besteht aus Membranproteinen, die es den Zellen ermöglichen, sich miteinander zu verbinden. Diese Proteine ​​werden wiederum durch Verankerung an anderen Proteinen gebunden und bilden eine scheibenförmige Platte auf der Innenfläche der Membran.

Die Ankerproteine ​​sind durch Keratinfilamente verbunden. Diese Desmosomen erscheinen unter Lichtmikroskopie als spitze Zellmembranprojektionen, die den Zellen ein stacheliges Aussehen verleihen.

Über den Stachelzellen befinden sich die Granulatzellen. Diese zelluläre Schicht bildet eine undurchlässige Barriere und ist die Grenzschicht, die die inneren, metabolisch aktiven Schichten von den extrem keratinisierten und toten äußeren Schichten der Haut trennt.

Über den Granulatzellen befinden sich die Plattenepithelzellen. Diese abgeflachten Zellen sind stark keratinisiert, was bedeutet, dass sie extrem mit Keratinprotein gefüllt sind.

Sowohl die Schuppen als auch die äußerste Schicht der Granulatzellen direkt unter den Schuppen sind mit Schichten anderer vernetzter Proteine ​​geschützt.

Keratinozyten und Zytokine

Keratinozyten sind nicht nur der Hauptbestandteil des größten Organs im Körper (der Haut), sondern auch sehr wichtig für die Produktion von Zytokinen.

Diese von Keratinozyten produzierten Zytokine erfüllen wichtige und vielfältige Funktionen im Körper.

Einer von ihnen ist der entzündungsfördernde Prozess. Die Regulation dieser proinflammatorischen Zytokine und ihre Rolle in Keratinozyten ist gut dokumentiert.

Zu seinen Wirkungen gehören die Stimulierung der Keratinproduktion, die Erhöhung der Anhaftung bestimmter Bakterien an Keratinozyten und der Schutz der Keratinozyten vor dem programmierten Zelltod.

Von Keratinozyten produziertes Keratin spielt auch eine wichtige Immunrolle.

Einige Studien haben gezeigt, dass diese Keratine an der Bildung von Lymphomen der weißen Blutkörperchen in der Haut und an der Unterdrückung des Immunsystems beteiligt sind.

Andere wichtige Funktionen von Keratin, das von Keratinozyten produziert wird, umfassen die Regulation der Keratinproduktion, die Regulation der Keratinozytenproliferation und die Keratinozytendifferenzierung.

Einfluss auf die Struktur der Epidermis

Die verschiedenen Schichten der Epidermis werden in Abhängigkeit von den verschiedenen Differenzierungszuständen der Keratinozyten gebildet. Im Allgemeinen können wir von fünf Schichten in der Epidermis sprechen:

Hornschicht: Sie wird von Keratinozyten ohne Kern gebildet. Es wird als eine Schicht toter Zellen angesehen, deren Größe in verschiedenen Körperteilen variiert.

Klarer Umhang: Er befindet sich nur an einigen Körperteilen, z. B. an den Handflächen oder Fußsohlen.

Granulatschicht: Sie wird von rhomboiden Zellen gebildet, die ein Granulat aus Keratohyalin, einem Vorläufer von Keratin, aufweisen und dieser Schicht ihre Granulatform verleihen.

Stachelschicht: Sie besteht aus Schichten von Keratinozyten zwischen 5 und 7 Reihen. Zellen haben polygonale Formen mit interzellulären Brücken, die ihre Vereinigung mit benachbarten Schichten unterstützen.

Grundschicht: Sie wird von Reihen zylindrischer Keratinozyten gebildet und bildet interzelluläre Brücken. In dieser Schicht befindet sich das bekannte Pigment, das der Haut Farbe verleiht und als Melanin bekannt ist.

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