Γενικότητα
Το πραγματικό αμυντικό φράγμα κατά της αφυδάτωσης βρίσκεται στην κεράτινη στιβάδα, δηλαδή στο πιο επιφανειακό τμήμα της επιδερμίδας. Αυτό το φράγμα χρησιμεύει όχι μόνο για τη ρύθμιση της απώλειας νερού από το σώμα, αλλά και για τη ρύθμιση της διαδερμικής απορρόφησης των διαφόρων ουσιών. εφαρμόζεται στο δέρμα.
Η λειτουργία φραγμού που ασκεί η κεράτινη στιβάδα οφείλεται κυρίως στην τυπική δομή του "τσιμεντοειδούς τοίχου", στην οποία τα τούβλα αποτελούνται από κερατοκύτταρα και την επικάλυψή τους, ενώ το τσιμέντο από λιπιδικές ουσίες.
Αυτή η δομή θα αναλυθεί λεπτομερώς παρακάτω.
Κεράτινο στρώμα
Η κεράτινη στιβάδα σχηματίζεται από δύο διαμερίσματα: ένα κυτταρικό (τα κερατοκύτταρα, επομένως τα τούβλα) και ένα εξωκυττάριο (το τσιμέντο), πλούσιο σε λιπίδια που γεμίζουν τους χώρους που υπάρχουν μεταξύ του ενός κυττάρου και του άλλου.
Τα κερατοκύτταρα είναι εξαιρετικά πεπλατυσμένα κύτταρα χωρίς πυρήνα και με μεγάλη επιφάνεια (κατά μέσο όρο ένα τετραγωνικό χιλιοστό). Η έκτασή τους τείνει να αυξάνεται σημαντικά με την ηλικία. Αυτό συμβαίνει επειδή - με την πάροδο του χρόνου - η απολέπιση και η επακόλουθη αντικατάσταση της επιδερμίδας συμβαίνουν πιο αργά, επιτρέποντας στα κερατοκύτταρα να παραμείνουν στα επιφανειακά στρώματα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Τα κερατοκύτταρα αποτελούν το τελικό στάδιο της πολύπλοκης διαδικασίας διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων που προέρχονται από τα βαθύτερα στρώματα της επιδερμίδας.
Όπως αναφέρθηκε, τα κύτταρα που προκύπτουν από αυτή τη διαφοροποίηση είναι πυρηνοποιημένα (δηλαδή, χωρίς πυρήνα) κύτταρα των οποίων το κυτταρόπλασμα δεν περιέχει οργανίδια, αλλά αποτελείται ως επί το πλείστον (περισσότερο από 80%) από νημάτια κερατίνης συσσωρευμένα σε μακροΐνες που, με τη σειρά τους, , ενώνονται μεταξύ τους χάρη στην παρουσία μιας μήτρας πρωτεΐνης που αποτελείται από φιλαγκρίνη.
Horny Coating
Τα κερατοκύτταρα περιστοιχίζονται από ένα καυτερό κάλυμμα: ένα φάκελο πρωτεΐνης του οποίου το καθήκον είναι να προσφέρει κάποια αντίσταση σε μηχανικά τραύματα και χημικές προσβολές.
Η κερατώδης επένδυση είναι μια εξειδικευμένη δομή που αντικαθιστά την κυτταρική μεμβράνη. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων, στην πραγματικότητα, η τελευταία αντικαθίσταται σταδιακά με την επακόλουθη προσθήκη μιας σειράς πρωτεϊνών: ενελουκρίνη, λορικρίνη, κερατολινίνη (ή κυστατίνη) και SPRR (Μικρές πρωτεΐνες πλούσιες σε προλίνη, μια οικογένεια που περιλαμβάνει τουλάχιστον 15 διαφορετικούς τύπους πρωτεϊνών).
Αναλυτικά, η λορικρίνη στερεώνει τα μακροϊνίδια κερατίνης που υπάρχουν μέσα στα κερατοκύτταρα με την εξωτερική κερατώδη επένδυση, προσδίδοντας έτσι μια ορισμένη αντίσταση στην επιφάνεια του δέρματος.
Δεδομένης της φύσης και των χαρακτηριστικών της κερατώδους επίστρωσης, είναι επίσης γνωστή ως "φάκελος πρωτεΐνης".
Τσιμέντο μεσοκορνοκυττάρων
Το intercorneocyte τσιμέντο (ή λιπιδικό τσιμέντο) αντιπροσωπεύει το υλικό που συγκρατεί τα τούβλα (κερατοκύτταρα) που αποτελούν την τυπική δομή τοιχώματος της κεράτινης στιβάδας.
Επομένως, το καθήκον του τσιμέντου μεταξύ των κορνεοκυττάρων είναι να κρατήσει τα κορνεοκύτταρα σταθερά μεταξύ τους, σφραγίζοντας τους χώρους μεταξύ των κυττάρων και έτσι εγγυάται τη στεγανότητα της δομής.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτό το τσιμέντο αποτελείται από λιπιδικές ουσίες (μεσοκυτταρικά λιπίδια) και η σύνθεσή του συμβαίνει κατά τη διάρκεια των διαδικασιών διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων.
Τα μεσοκυττάρια λιπίδια, στην πραγματικότητα, προέρχονται από τα ελασματοειδή σώματα του Odland (ή κερατινοσωμάτων), οργανιδίων που υπάρχουν στο κοκκώδες στρώμα της επιδερμίδας. Είναι κυστίδια εφοδιασμένα με μεμβράνη που περιέχουν πολυάριθμα στρωματοειδή στρώματα λιπιδίων (εξ ου και το όνομα ελασματοειδή σώματα), τοποθετημένο το ένα πάνω στο άλλο, λίγο σαν μια στοίβα πιάτων.
Το περιεχόμενο αυτών των κυστιδίων είναι πλούσιο και ποικίλο και περιλαμβάνει:
- Λιπαρές ουσίες όπως φωσφολιπίδια, γλυκοζυλοκεραμίδια, χοληστερόλη και σφιγγομυελίνη που σχηματίζουν τα προαναφερθέντα ελασματοειδή λιπίδια.
- Μη ενζυματικές πρωτεΐνες.
- Ένζυμα;
- Μόρια με αντιμικροβιακή δράση.
Σε κάθε περίπτωση, κατά τη διαφοροποίηση των κερατινοκυττάρων, η μεμβράνη των ελασματικών σωμάτων του Odland συγχωνεύεται με τη μεμβράνη των υψηλότερων κυττάρων της κοκκώδους στιβάδας και τα λιπίδια εκπέμπονται προς τα έξω με εξωκυττάρωση. Αυτά τα λίπη στη συνέχεια τοποθετούνται μεταξύ ενός κερατοκυττάρου και το άλλο, σχηματίζοντας μακρά ελάσματα: καθένα από αυτά είναι οργανωμένο σε ένα στρώμα δύο στρωμάτων, λίγο σαν τη διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων που χαρακτηρίζει την κυτταρική μεμβράνη. Αυτά τα ελάσματα στρωματοποιούνται, δημιουργώντας αυτό που συνήθως ορίζεται ως "πολυστρωματικό λίπος".
Οι λιπαρές ουσίες που περιέχονται στα σώματα του Οντλάνδη - παρά το γεγονός ότι είναι λιπόφιλες - δεν είναι εντελώς πολικές. Αυτό το χαρακτηριστικό χάνεται όταν εξωθούνται από το κυστίδιο: τα γλυκοζυλοκεραμίδια γίνονται κεραμίδια, η χοληστερόλη εστεροποιείται σε μεγάλο βαθμό και τα φωσφολιπίδια υδρολύονται από το ένζυμο φωσφολιπάση Α2, με συνέπεια την απελευθέρωση ελεύθερων λιπαρών οξέων.
Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα εντελώς υδρόφοβο λιπιδικό σύμπλεγμα, δηλαδή αδιαπέραστο στο νερό.
Επιπλέον, πρέπει να θυμόμαστε ότι τα ελεύθερα λιπαρά οξέα που προέρχονται από την προαναφερθείσα αντίδραση υδρόλυσης είναι απαραίτητα όχι μόνο για την εκτέλεση της λειτουργίας φραγμού, αλλά και για τη διατήρηση του ρΗ του οξέος στο επίπεδο της κεράτινης στιβάδας.
Τα κεραμίδια, από την άλλη πλευρά, είναι διατεταγμένα στη διεπαφή μεταξύ του ίδιου λιπιδικού τσιμέντου και της κερατοειδούς επένδυσης που αντικαθιστά την κυτταρική μεμβράνη στα κερατοκύτταρα.
Κορνεοδεσμοσώματα
Η ακεραιότητα της κεράτινης στοιβάδας διασφαλίζεται επίσης από την παρουσία πολυάριθμων κορνεοδεσμοσωμάτων που λειτουργούν ως σημεία προσκόλλησης μεταξύ των διαφόρων κερατοκυττάρων, τόσο μεταξύ εκείνων της ίδιας σειράς όσο και μεταξύ εκείνων του άνω και κάτω στρώματος.
Ωστόσο, στα πιο επιφανειακά τμήματα, η ακεραιότητα της κεράτινης στιβάδας είναι χαμηλότερη λόγω των διαδικασιών απολέπισης που ρυθμίζονται σε φυσιολογικό επίπεδο.
Προκειμένου να επέλθει η απολέπιση των κερατοκυττάρων, οι πρωτεΐνες που αποτελούν τα κερατοδεσμοσώματα πρέπει να υδρολυθούν από συγκεκριμένες πρωτεάσες. Η κεράτινη στιβάδα είναι επομένως η περιοχή μέτριας ενζυματικής δραστηριότητας.
Περιεκτικότητα σε νερό της κεράτινης στιβάδας
Για να είναι αποτελεσματικό το φράγμα του δέρματος που αντιπροσωπεύεται από την κεράτινη στιβάδα, η περιεκτικότητα σε νερό αυτής της περιοχής πρέπει να παραμένει σταθερή.
Τα κερατοκύτταρα είναι φτωχά σε νερό. για σύγκριση, στην κεράτινη στιβάδα, το νερό αντιπροσωπεύει μόνο το 15% του βάρους του κυττάρου, ενώ στην υποκείμενη επιδερμίδα το ποσοστό αυτό φτάνει το 70%.
Όπως αναφέρθηκε πριν από μερικές γραμμές, η περιεκτικότητα σε νερό των κερατοκυττάρων, αν και χαμηλή, πρέπει να παραμένει απολύτως σταθερή. Αυτή η πτυχή είναι θεμελιώδης τόσο για τη διατήρηση της κυτταρικής ευελιξίας όσο και για τη διατήρηση της ενζυματικής δραστηριότητας (όπως οι προαναφερθείσες πρωτεάσες που πρέπει να υποβαθμίζουν τα κορνεοδεσμοσώματα για να επιτρέπουν την απολέπιση του δέρματος).
Η περιεκτικότητα σε νερό των κερατοκυττάρων επηρεάζεται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τον βαθμό υγρασίας. Εάν το εξωτερικό περιβάλλον είναι πολύ ξηρό, αυτά τα κύτταρα τείνουν να αφυδατώνονται, αντίθετα, εάν βυθιστούν στο νερό, το απορροφούν έως και 5-6 φορές το βάρος τους. Αυτό, μαζί με την απουσία σμήγματος, εξηγεί γιατί, μετά από ένα μούλιασμα παρατεταμένο, το δέρμα των δακτύλων τείνει να τσαλακώνεται. Σε αυτές τις περιπτώσεις τα κύτταρα της κεράτινης στοιβάδας απορροφούν νερό και τείνουν να αυξάνονται σε όγκο. Δεδομένης της μειωμένης έκτασης του δέρματος σε αυτές τις περιοχές, τα κερατοκύτταρα διογκώνονται αλλά δεν είναι σε θέση να επεκταθούν και να σχηματίσουν έτσι τις χαρακτηριστικές ρυτίδες.
Σε κάθε περίπτωση, το νερό αδυνατεί να διεισδύσει σε μεγάλες ποσότητες κάτω από την κεράτινη στιβάδα, λόγω της παρουσίας μεσοκυττάριων λιπιδίων που αποτελούν το μεσοκορνεοκυτταρικό τσιμέντο.
Φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης
Ο φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης - ονομάζεται επίσης NMF (από τα Αγγλικά Φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης)-είναι ένα μείγμα διαφόρων υδατοδιαλυτών και ιδιαίτερα υγροσκοπικών ουσιών (που είναι σε θέση να απορροφήσει πολύ νερό) που υπάρχουν τόσο στα κερατοκύτταρα όσο και στους διακερατοκυτταρικούς χώρους. Είναι σημαντικό για τη διατήρηση της ενυδάτωσης της κεράτινης στιβάδας, όπως ένα σύνολο ..
Αναλυτικά, το "NMF αποτελείται από:
- Δωρεάν αμινοξέα.
- Οργανικά οξέα και τα άλατά τους.
- Ενώσεις αζώτου (όπως, για παράδειγμα, ουρία).
- Ανόργανα οξέα και τα άλατά τους.
- Σακχαρίτες.
Τα αμινοξέα είναι οι κύριες ουσίες που συνθέτουν τον φυσικό παράγοντα ενυδάτωσης. Πολλά από αυτά παρέχονται από τη φιλαγκρίνη, την πρωτεΐνη που υποστηρίζει τα νήματα κερατίνης μέσα στα κερατοκύτταρα και η οποία στη συνέχεια υποβαθμίζεται.
Όπως αναφέρθηκε, ο φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης είναι άφθονος στο εσωτερικό των κερατοκυττάρων, όπου εκτελεί υγραντικές λειτουργίες (δηλαδή, εγγυάται την ενυδάτωση της κεράτινης στιβάδας διατηρώντας το 15% του νερού που έχουμε δει ότι είναι πολύ σημαντικό για την υγεία των το δέρμα).
