γενικότητα
Το πραγματικό αμυντικό φράγμα κατά της αφυδάτωσης βρίσκεται στην κεράτινη στιβάδα, δηλαδή στο πιο επιφανειακό τμήμα της επιδερμίδας. Αυτό το φράγμα δεν χρησιμεύει μόνο για τη ρύθμιση της απώλειας νερού από το σώμα, αλλά και για τη ρύθμιση της διαδερμικής απορρόφησης των διαφόρων ουσιών που εφαρμόζονται στο δέρμα.
Η λειτουργία φραγμού που ασκείται από την κεράτινη στιβάδα οφείλεται κυρίως στην τυπική δομή του "τοίχου", στην οποία τα τούβλα αποτελούνται από τα κερατοκύτταρα και την επικάλυψή τους, ενώ το τσιμέντο αποτελείται από λιπιδικές ουσίες.
Αυτή η δομή θα αναλυθεί λεπτομερώς παρακάτω.
Καλά στρώση
Η κεράτινη στιβάδα σχηματίζεται από δύο διαμερίσματα: ένα κυτταρικό (τα κερατοκύτταρα, στη συνέχεια τα τούβλα) και ένα εξωκυτταρικό (το τσιμέντο), πλούσιο σε λιπίδια που γεμίζουν τους υπάρχοντες χώρους μεταξύ ενός κυττάρου και άλλου.
Τα κερατοκύτταρα είναι εξαιρετικά πεπλατυσμένα κύτταρα, χωρίς πυρήνα και μεγάλη επιφάνεια (κατά μέσο όρο ένα τετραγωνικό χιλιοστό). Η επέκτασή τους τείνει να αυξηθεί σημαντικά με την ηλικία. Αυτό συμβαίνει επειδή - με την πρόοδο του χρόνου - η απολέπιση και η επακόλουθη αντικατάσταση της επιδερμίδας εμφανίζονται 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 κύτταρα πυρηνικής προέλευσης (δηλαδή στερούμενα πυρήνα) των οποίων το κυτταρόπλασμα δεν περιέχει οργανίδια, αλλά αποτελείται κατά το μεγαλύτερο μέρος (πάνω από 80%) από νημάτια κερατίνης που συσσωματώνονται σε μακροδιάλια, με τη σειρά τους, συνδέονται μεταξύ τους χάρη στην παρουσία μίας πρωτεϊνικής μήτρας αποτελούμενης από filaggrin.
Καυτή επίστρωση
Τα κερατοκύτταρα περιβάλλουν μια κερατοειδή επένδυση: ένα πρωτεϊνικό κέλυφος του οποίου η αποστολή είναι να προσδώσει μια ορισμένη αντίσταση στα μηχανικά τραύματα και τις χημικές προσβολές.
Η κερατοειδής επένδυση είναι μια εξειδικευμένη δομή που αντικαθιστά την κυτταρική μεμβράνη. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων, στην πραγματικότητα, ο τελευταίος αντικαθίσταται σταδιακά από την επακόλουθη εφαρμογή μιας σειράς πρωτεϊνών: involucrin, λορικίνη, κερατολινίνη (ή κυστατίνη) και SPRRs ( μικρές πρωτεΐνες πλούσιες σε προλίνη, μια οικογένεια που περιλαμβάνει τουλάχιστον 15 διαφορετικές τύποι πρωτεϊνών).
Λεπτομερώς, η λορικρινά καθορίζει τα μακροφιβρίλια κερατινών που υπάρχουν στα κερατινοκύτταρα με την εξωτερική επικάλυψη, δημιουργώντας έτσι μια ορισμένη αντίσταση στην επιφάνεια του δέρματος.
Δεδομένης της φύσης και των χαρακτηριστικών της καμπύλης επικάλυψης, είναι επίσης γνωστή ως "φάκελος πρωτεΐνης".
Τσιμέντο ενδοκορενοκυττάρων
Το τσιμέντο ενδοκορνεοκυττάρων (ή λιπιδικό τσιμέντο) είναι το υλικό που συγκρατεί τα τούβλα μαζί (κερατοκύτταρα) που συνθέτουν την τυπική δομή τοιχώματος της κεράτινης στιβάδας.
Επομένως, το έργο του τσιμέντου των ενδοκορενοκυττάρων είναι να διατηρούν τα κερατοκύτταρα σταθερά μεταξύ τους, σφραγίζοντας τους χώρους μεταξύ των κυττάρων και έτσι εξασφαλίζοντας την αδιαπερατότητα της δομής.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτό το τσιμέντο αποτελείται από λιπιδικές ουσίες (ενδοκυτταρικά λιπίδια) και η σύνθεσή του συμβαίνει κατά τη διάρκεια των διαδικασιών διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων.
Τα διακυτταρικά λιπίδια, στην πραγματικότητα, προέρχονται από τα ελασματοειδή σώματα του Odland (ή κερατινοσωμάτων), τα οργανίδια που υπάρχουν στο κοκκώδες στρώμα της επιδερμίδας. Είναι κυστίδια εφοδιασμένα με μεμβράνη που περιέχει πολυάριθμες ελασματοειδείς στρώσεις λιπιδίων (εξ ου και οι ονομαστικές δοκοί), τοποθετημένες το ένα πάνω στο άλλο, λίγο σαν μια στοίβα από πλάκες.
Το περιεχόμενο αυτών των κυστιδίων είναι πλούσιο και ποικίλο και περιλαμβάνει:
- Λιπαρές ουσίες όπως φωσφολιπίδια, γλυκοζυλο-κεραμίδια, χοληστερόλη και σφιγγομυελίνη που σχηματίζουν τα προαναφερθέντα ελασματικά λιπίδια.
- Μη ενζυματικές πρωτεΐνες.
- ένζυμα?
- Μόρια με αντιμικροβιακή δράση.
Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης των κερατινοκυττάρων, η μεμβράνη των οδοντωτών σωμάτων του Odland συντήκεται με τη μεμβράνη των υψηλότερων κυττάρων του κοκκώδους στρώματος και τα λιπίδια εκπέμπονται προς τα έξω με εξωκυττάρωση. Αυτά τα λίπη τοποθετούνται στη συνέχεια μεταξύ ενός κερατοειδούς και ενός άλλου, σχηματίζοντας μακρά φύλλα: καθένα από αυτά είναι οργανωμένο σε στρώση διπλής στιβάδας, λίγο σαν το διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων που χαρακτηρίζει την κυτταρική μεμβράνη. Αυτά τα στρώματα είναι στρωματοποιημένα, οδηγώντας σε αυτό που συνήθως αναφέρεται ως "πολυστρωματικό λίπος".
Οι λιπαρές ουσίες που περιέχονται στα σώματα του Odland - παρόλο που είναι λιπόφιλες - δεν είναι απολύτως απολιθωμένες. Αυτό το χαρακτηριστικό χάνονται όταν εξωθούν από το κυστίδιο: τα γλυκοζυλο-κεραμίδια γίνονται κεραμίδια, η χοληστερόλη είναι σε μεγάλο βαθμό εστεροποιημένη και τα φωσφολιπίδια υδρολύονται από το ένζυμο φωσφολιπάση Α2, με επακόλουθη απελευθέρωση ελεύθερων λιπαρών οξέων.
Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα πλήρως υδρόφοβο λιπιδικό σύμπλεγμα, το οποίο είναι αδιαπέραστο από το νερό.
Επιπλέον, είναι καλό 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 όξινου ρΗ στο επίπεδο της κεράτινης στιβάδας.
Τα κεραμίδια, από την άλλη πλευρά, τοποθετούνται στη διεπιφάνεια μεταξύ του ίδιου του λιπιδικού τσιμέντου και της κερατοειδούς επικάλυψης που αντικαθιστά την κυτταρική μεμβράνη στα κερατοκύτταρα.
corneodesmosomes
Η ακεραιότητα της κεράτινης στιβάδας είναι επίσης εγγυημένη από την ύπαρξη πολυάριθμων κερατοειδών που δρουν ως σημεία σύνδεσης μεταξύ των διαφόρων κερατοειδών, τόσο μεταξύ εκείνων της ίδιας σειράς όσο και μεταξύ αυτών των ανώτερων και κατώτερων στρωμάτων.
Ωστόσο, στα πιο επιφανειακά τμήματα, η ακεραιότητα της κεράτινης στιβάδας είναι μικρότερη λόγω των διεργασιών απολέπισης που ρυθμίζονται στο φυσιολογικό επίπεδο.
Για την αποκόλληση των κερατοειδών, οι πρωτεΐνες που σχηματίζουν τα κερατοειδοσώματα πρέπει να υδρολυθούν με συγκεκριμένες πρωτεάσες. Η κεράτινη στιβάδα είναι επομένως η θέση μιας διακριτής ενζυματικής δραστηριότητας.
Περιεχόμενο νερού του Horny Layer
Προκειμένου το φράγμα του δέρματος που αντιπροσωπεύεται από την κεράτινη στιβάδα να είναι αποτελεσματικό, είναι απαραίτητο το περιεχόμενο νερού αυτής της περιοχής να παραμένει σταθερό.
Τα κερατοκύτταρα είναι φτωχά σε νερό. για να γίνει σύγκριση στην κεράτινη στιβάδα, το νερό αντιπροσωπεύει μόνο το 15% του κυτταρικού βάρους, ενώ στην υποκείμενη επιδερμίδα το ποσοστό αυτό φθάνει το 70%.
Όπως αναφέρθηκε μερικές γραμμές πριν, η περιεκτικότητα σε νερό των κερατοειδών, αν και χαμηλή, πρέπει να παραμείνει σταθερή. Αυτή η πτυχή είναι θεμελιώδης τόσο για τη διατήρηση της ευκαμψίας των κυττάρων όσο και για τη διατήρηση της ενζυματικής δραστηριότητας (όπως οι προαναφερθείσες πρωτεάσες που πρέπει να αποικοδομούν τα κερατοειδοσώματα ώστε να επιτραπεί η απολέπιση του δέρματος).
Η περιεκτικότητα σε νερό των κερατοειδών 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 παρατεταμένο εμποτισμό, το δέρμα των δακτύλων τείνει να τσαλακωθεί. Σε αυτές τις περιπτώσεις τα κύτταρα της κεράτινης στιβάδας απορροφούν νερό και τείνουν να αυξάνονται σε όγκο. Λαμβάνοντας υπόψη το μειωμένο μέγεθος του δέρματος σε αυτές τις περιοχές, τα κερατοκύτταρα διογκώνονται αλλά αποτυγχάνουν να επεκταθούν και έτσι να σχηματίσουν τις χαρακτηριστικές ρυτίδες.
Σε κάθε περίπτωση, το νερό δεν μπορεί να διεισδύσει σε υψηλές ποσότητες κάτω από την κεράτινη στιβάδα, λόγω της παρουσίας των ενδοκυτταρικών λιπιδίων που αποτελούν το τσιμέντο των ενδοκορενοκυττάρων.
Φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης
Ο φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης - ονομάζεται επίσης NMF (από τον Αγγλικό Φυσικό Ενυδατικό Παράγοντα ) - είναι ένα μείγμα διαφόρων υδατοδιαλυτών και εξαιρετικά υγροσκοπικών ουσιών (ικανών να απορροφούν πολύ νερό) τόσο στο εσωτερικό των κερατοειδών όσο και στους χώρους intercorneocitari. Είναι σημαντικό να διατηρηθεί η ενυδάτωση της κεράτινης στιβάδας στο σύνολό της.
Αναλυτικά, το NMF αποτελείται από:
- Ελεύθερα 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 αποτελούν τον φυσικό παράγοντα ενυδάτωσης. Πολλοί από αυτούς παρέχονται από filaggrin, την πρωτεΐνη που υποστηρίζει νημάτια κερατίνης μέσα στα κερατοκύτταρα και στη συνέχεια υποβαθμίζεται.
Όπως αναφέρθηκε, ο φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης υπάρχει άφθονα μέσα στα κερατοκύτταρα, 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 του δέρμα).
