QUERATINÒCITS: FUNCIONS, HISTOLOGIA, TIPUS - BIOLOGIA - 2025

Els queratinòcits són un tipus de cèl·lules productores de queratina que formen la major part de la pell en els mamífers. En els seus diferents estats de diferenciació, els queratinòcits poden arribar a ser fins al 90% de l'epidermis.

Els queratinòcits són importants productors de citoquines, que són proteïnes importants per als processos de comunicació intercel·lular.

Tinció de l'epidermis i els queratinòcits que la conformen.

Aquesta producció de citoquines per queratinòcits té múltiples conseqüències en la migració de cèl·lules inflamatòries, efectes en el sistema immune i en la diferenciació i producció d'altres queratinòcits.

Per l'important paper dels queratinòcits en l'epidermis i en les funcions de comunicació intracel·lular, aquest tipus de cèl·lules han cridat l'atenció dels especialistes que estudien els processos cel·lulars, immunològics i dels trastorns de la pell.

Els queratinòcits són també una font prometedora de cèl·lules mare per al desenvolupament de teixits humans i animals.

Estudis amb aquest tipus de cèl·lules han permès èxits científics com la clonació de ratolins a partir de queratinòcits de ratolí i la producció de cèl·lules humanes pluripotencials i multipotencials.

Funcions dels queratinòcits

Els queratinòcits s'encuentan en diverses etapes de diferenciació en l'epidermis i són responsables de formar unions estretes amb els nervis de la pell. També mantenen en el seu lloc les cèl·lules de Langerhans de l'epidermis i els limfòcits de la dermis.

A part d'aquesta funció connectiva, els queratinòcits participen en la funció de el sistema immunitari. La pell és la primera línia de defensa i els queratinòcits són els responsables de secretar molècules que estimulen la inflamació, en resposta a una lesió.

Així, l'objectiu principal d'aquestes cèl·lules productores de queratina és protegir contra la invasió de microbis, virus, fongs i paràsits. Addicionalment, els queratinòcits funcionen per protegir contra la radiació UV, i per minimitzar la pèrdua de calor, soluts i aigua.

És important destacar que els queratinòcits s'utilitzen per investigar diversos fenòmens de la pell, inclosa l'acidificació epidèrmica, la degradació de l'ADN, el metabolisme i el transport d'àcids grassos, les respostes immunes locals, la regeneració cel·lular, la diferenciació de cèl·lules mare i la formació de tumors.

histologia

La pell es divideix en tres capes: l'epidermis, la capa més externa de la pell; la dermis, directament sota l'epidermis; i una capa subcutània o greix, sota de la dermis. L'epidermis es pot dividir en subcapes:

• La làmina basal (la capa interna)
• La capa de cèl·lules espinoses
• La capa de cèl·lules granulars
• La capa lúcida
• Les capa còrnia (la capa externa)

Cicle de vida

A continuació es descriu de manera general d'el cicle de vida d'un queratinocito. Un queratinocito pot tenir dues destinacions:

1. Ser una cèl·lula en divisió i romandre en la làmina basal.
2. Diferenciar-i migrar a través de les capes de la pell.

A la làmina basal, els queratinòcits es divideixen constantment mitjançant mitosi i d'aquesta manera es generen nous queratinòcits basals. Aquests poden continuar dividint-per produir nous queratinòcits.

Algunes d'aquestes cèl·lules romandran amb els seus pares i continuaran reposant la població de queratinòcits basals. Aquestes cèl·lules es coneixen com a cèl·lules mare. No obstant això, els altres queratinòcits començaran el procés de diferenciació cel·lular.

Amb el temps, aquestes cèl·lules diferenciadores s'empenyen cap amunt a mesura que es forma la següent generació de cèl·lules sota d'elles. Eventualment, són empesos a la següent capa de la pell per convertir-se en cèl·lules espinoses.

A mesura que es fabriquen més i més cèl·lules a la capa basal, les cèl·lules espinoses acabades de formar continuen sent empeses cap amunt i eventualment arriben a la capa granular. Aquí, les cèl·lules es sotmeten a una sèrie d'esdeveniments moleculars en els quals es degraden les seves organel·les i el seu nucli cel·lular.

Després que han estat desplaçats fins a les capes superiors, altament queratinitzada, els queratinòcits es converteixen en escates. La morfologia d'aquestes cèl·lules escamoses és plana, el que facilita el seu despreniment com mortes de la pell.

Depenent de la regió de el cos, aquest cicle de vida pot prendre al voltant d'un mes. Al llarg de la vida, la pell es renova aproximadament mil vegades. No totes les cèl·lules en la capa de cèl·lules basals acabaran en escates, ja que algunes són necessàries per mantenir la població inicial de cèl·lules.

Aquest procés de renovació de la pell està altament regulat, això amb la finalitat d'assegurar que sempre hi hagi un nombre de cèl·lules adequat en cada etapa de l'procés. Així, es manté un equilibri entre les cèl·lules mare dels queratinòcits i les destinades a diferenciar-terminalment.

En general, sempre que hi hagi una quantitat aproximadament igual de cèl·lules per a ambdues poblacions (basals i diferenciades), es mantindrà aquest equilibri.

Tipus de queratinòcits

Els queratinòcits canvien d'aparença d'una capa de la pell a la següent. Comencen a la capa de cèl·lules basals i migren cap amunt. Aquells en l'estrat més baix, o capa, de la pell són generalment els únics que es divideixen.

Sobre aquestes cèl·lules basals, hi ha diverses capes de cèl·lules espinoses més grans que es mantenen unides entre si per punts d'unió intercel·lulars anomenats desmosomes.

Cada desmosoma està compost de proteïnes de membrana que permeten que les cèl·lules s'uneixin entre si. Aquestes proteïnes al seu torn estan unides per l'ancoratge a altres proteïnes, formant una placa en forma de disc en la superfície interna de la membrana.

Les proteïnes d'ancoratge estan unides per filaments de queratina. Aquests desmosomes apareixen sota microscòpia de llum com projeccions de membrana cel·lular punxeguda que donen a les cèl·lules una aparença espinosa.

Per sobre de les cèl·lules espinoses estan les cèl·lules granulars. Aquesta capa cel·lular forma una barrera impermeable i és la capa límit que separa els estrats interns, metabòlicament actius de les capes exteriors, extremadament queratinitzades i mortes de la pell.

Per sobre de les cèl·lules granulars estan les cèl·lules escamoses. Aquestes cèl·lules de forma aplanada estan molt queratinitzades, el que significa que estan extremadament empaquetades amb proteïna de queratina.

Tant les escates com la capa més externa de les cèl·lules granulars, just a sota de les escates, estan protegides amb capes d'altres proteïnes reticulades.

Queratinòcits i citoquines

A part de ser l'element constitutiu majoritari de l'òrgan més gran de el cos (la pell), els queratinòcits són molt importants per la seva producció de citocines.

Aquestes citoquines produïdes pels queratinòcits compleixen importants i variades funcions en l'organisme.

Una d'elles és el procés pro-inflamatori. La regulació d'aquestes citoquines pro-inflamatrias i la seva funció en els queratinòcits està ben documentada.

Entre els seus efectes es troben l'estímul de la producció de queratina, l'increment de l'adherència de certs bacteris als queratinòcits i la protecció dels queratinòcits contra la mort cel·lular programada.

La queratina produïda per queratinòcits també compleix un paper immunològic important.

Alguns estudis han mostrat que aquestes queratines estan involucrades en la formació de limfomes de glòbuls blancs en la pell i en els processos de supressió de el sistema immune.

Altres funcions importants de la queratina produïda per queratinòcits inclouen la regulació de la producció de queratines, la regulació de la proliferació de queratinòcits i la diferenciació dels mateixos.

Influència en l'estructura de l'epidermis

Les diferents capes de l'epidermis es formen depenent dels diferents estats de diferenciació dels queratinòcits. En general es pot parlar de cinc capes en l'epidermis:

Capa còrnia: està formada per queratinòcits sense nucli. Es considera que és una capa de cèl·lules mortes que varia de grandària en diferents parts de el cos.

Capa lúcida: està situada només en algunes parts de el cos, com en els palmells de les mans o les plantes dels peus.

Capa granulosa: es forma per cèl·lules romboïdals que posseeixen grànuls de queratohialina, un precursor de la queratina i que dóna la forma granular a aquesta capa.

Capa espinosa: està constituïda per capes de queratinòcits d'entre 5 i 7 fileres. Les cèl·lules tenen formes poligonals que posseeixen ponts intercel·lulars que ajuden a la seva unió amb les capes adjacents.

Capa basal: està formada per fileres de queratinòcits cilíndrics i creen ponts intercel·lulars. En aquesta capa es troba el conegut pigment que dóna el color de la pell i és conegut com melanina.

referències

1. Grone A. Keratinocytes and cytokines. Veterinary Immunology and Immunopathology. 2002; 88: 1-12.
2. Li J. et al. Mice Cloned from Skin Cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. et al. Immortalized Keratinocyte Lines Derived from Human Embryonic Stem Cells Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Navarrete G. Histologia de la pell. Revista de la facultat de medicina de la UNAM. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. epidermal growth factor and the multiplication of Cultured human epidermal keratinocytes. Nature. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. et al. Genetically Modified Keratinocytes Transplanted to Wounds Reconstitute the Epidermis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1994; 91 (20): 9307-9311.