Keratinocyten: structuur, functie en ziekten

Keratinocyten zijn hoornvormende cellen die make-up het grootste deel van alle cellen in de epidermis (cuticula), goed voor meer dan 90 procent. Ze vermenigvuldigen zich in de basale laag van de epidermis en migreren van de basale laag naar het oppervlak van de huid tijdens hun leven van ongeveer 28 dagen met voortdurende productie van keratine. Ze geven de huid sterkte door met elkaar in elkaar te grijpen en een beschermend schild te vormen tegen invloeden van buitenaf.

Wat zijn keratinocyten?

Keratinocyten ontlenen hun naam aan hun vermogen om keratine of hoornachtige substantie te produceren. Ze worden continu gevormd uit basale stamcellen die zich in de onderste laag van de epidermis, de stratum basale, bevinden. Terwijl ze langzaam naar de huid door opeenvolgende cellen in de loop van hun leven van ongeveer een maand aan de oppervlakte komen, blijven ze keratine produceren, ook wel hoornachtige substantie genoemd, en ondergaan ze geprogrammeerde celdood door hun kern op te lossen. Voordat ze het huidoppervlak bereiken, vormen ze celprocessen die desmosomen worden genoemd, waarmee ze in elkaar grijpen om een ​​beschermend schild te vormen dat de huid stevigheid geeft en haar beschermt tegen het binnendringen van water, chemicaliën, pathologisch kiemen en UV-stralen. Tegen de tijd dat ze het huidoppervlak bereiken, ondergaan keratinocyten voortdurende veranderingen in vorm en cellulaire inhoud. Net voor het normale afschilproces, dat aan de gang is, verliest de cel volledig zijn structuur en celmembraan​ Het is geëvolueerd van een keratinocyt naar een corneocyt, een hoorncel. Keratinocyten spelen echter niet alleen een passieve rol als beschermende barrière, maar zijn ook betrokken bij ontstekingsprocessen, actieve verdediging tegen kiemen en in de wond genezen proces, en maken dus deel uit van het actieve immuunsysteem.

Anatomie en structuur

Keratinocyten ondergaan tijdens hun relatief korte bestaan ​​constante veranderingen in vorm en celinhoud. Onmiddellijk na hun vorming uit mitotische celdelingen van epidermale stamcellen in de basale laag van de epidermis, begint hun differentiatie tot keratinocyten. Ze zijn volledig uitgerust met celkern, cytoplasma, ingesloten celorganellen en blaasjes en hebben een cilindrische vorm. In de granulaire laag (stratum granulosum) die direct boven de basale en prikkelcellagen ligt, gaat het keratinisatieproces en het oplossen van de kern voort. Blaasjes die bepaalde proteasen bevatten, legen hun inhoud in het cytoplasma, zodat de kern en andere celinhoud worden opgelost en gemetaboliseerd. Dit is de facto een voorgeprogrammeerde zelfmoord van de cel. De cellen worden steeds platter en het celbinnenland wordt geleidelijk gevuld met keratinebolletjes, de keratine korrels​ Voordat de keratinocyten de buitenste laag, het stratum corneum en het stratum disjunctim bereiken, passeren ze de glanzende laag, het stratum lucidum, die afhankelijk van het lichaamsgebied sterk of slechts in geringe mate uitgesproken is. Dit is een dunne grenslaag verrijkt met de speciale proteïne keratohyaling korrels, die een semi-vloeibare consistentie heeft en de huid beschermt tegen indringers en tegen uitdroging.

Functie en taken

De taken en functies van keratinocyten kunnen worden onderverdeeld in mechanisch-fysische functies en biologisch-immunologische functies. In de bovenste huidlaag, het stratum corneum, dragen keratinocyten niet voor niets hun naam. Ze kunnen niet langer reageren op boodschappersubstanties omdat ze hun celkern hebben verloren en ook de veelheid van hun organellen. De belangrijkste taak van de keratinocyten is om de mechanische trekvastheid vast te stellen voordat ze afschilferen en in het milieu terechtkomen. sterkte van de huid, wat goed wordt bereikt door de onderlinge vergrendeling van de cellen. Bovendien voorkomen de keratinocyten het binnendringen van water of andere vloeistoffen of het binnendringen van vaste stoffen in de vorm van stof of pathogeen kiemen​ Aan de andere kant voorkomen ze ook het weglekken van weefselvloeistof of het ongeremd uitdrogen van het lichaam als gevolg van de verschillende dampdrukken tussen het lichaam en de omringende lucht. In hun vroege stadia, wanneer keratinocyten nog een intact cytoplasma hebben, maken ze deel uit van de actieve immuunrespons. Ze zijn in staat om cytokinen te produceren, zoals interleukinen en chemokinen. In het bijzonder door het vrijkomen van TNF-alfa (tumor necrose factor) en IL-1, interveniëren keratinocyten actief in de immuunrespons en in ontstekingsprocessen en ondersteunen zo vooral het werk van andere cellen van de immuunsysteem​ De cytokines die wanneer nodig worden vrijgegeven, kunnen ook systemische lichaamsreacties veroorzaken, zoals koorts en andere immuunresponsen. Keratinocyten bieden zelfs enige bescherming tegen schadelijke stoffen UV straling omdat ze kunnen opnemen melanine-bevattende blaasjes van melanocyten en gebruiken de melanine die ze bevatten om hun kern te beschermen.

Ziekten

Naast lokale ontstekingsprocessen van de huid als gevolg van infecties door verwondingen en lokaal huidletsels, verschillende huidkankers en systemische huidlaesies zoals psoriasis worden beschouwd als de belangrijkste en meest voorkomende huidaandoeningen. Basale cellen, die voortdurend keratinocyten aanvullen door mitotische delingen, kunnen een zogenaamde basaalcelcarcinoom, een semi-kwaadaardige huidtumor die nauwelijks metastaseert maar omliggend weefsel zoals bot kan aanvallen kraakbeen. Basaalcelcarcinoom is het meest voorkomende huidtype kanker. Actinische keratose wordt veroorzaakt door lokale ongecontroleerde proliferatie van keratinocyten, die zich gewoonlijk manifesteert in roodachtige en ruwe huidvlekken. De ziekte vertegenwoordigt een vroege vorm van spinalioom, de zogenaamde prikkelcel kanker, die zich ontwikkelt als een kwaadaardige tumor in de prikkelcellaag (stratum spinosum). Meestal is de kanker komt voor op het gezicht bij mensen ouder dan 70 jaar. Voor mensen die last hebben van psoriasis, de ziekte is niet onmiddellijk bedreigend, maar het kan erg onaangenaam zijn vanwege het zichtbare huidveranderingen​ Meerdere parallelle processen leiden tot een proliferatiesnelheid van de keratinocyten met een factor vier tot zeven. De cellen kunnen in de korte beschikbare tijd niet meer differentiëren. In aanvulling op, immuunsysteem disfunctie treedt hoogstwaarschijnlijk op.

Typische en veel voorkomende huidaandoeningen

  • vitiligo (witte vlekziekte).
  • Huiduitslag
  • Huidschimmel
  • Rosacea (rosacea)
  • Systemische lupus erythematosus (SLE)
  • Huidkanker