Bariera naskórkowa

Skóra i jej funkcje

Wyobraźmy sobie, że nasza skóra to taka zbroja. Oddziela wrażliwe narządy i tkanki organizmu od zmiennego, a czasem niebezpiecznego świata zewnętrznego. Pozwala zachować homeostazę pomiędzy organizmem człowieka, a środowiskiem. Gdybyśmy ją z siebie zrzucili, ważyłaby około 3,5 kg i miała powierzchnię około 2 m kwadratowych. Skóra to największy narząd naszego organizmu. Składa się z trzech warstw: naskórka, skóry właściwej oraz tkanki podskórnej.

Aby zapewnić odpowiednią ochronę, naskórek ewoluował w kierunku wytworzenia odpornej warstwy rogowej (stratum corneum). To ona w głównej mierze pełni barierę skórną. Uformowanie się tej bariery jest wynikiem różnicowania się keratynocytów. Swoją transformację zaczynają od warstwy podstawnej, aż do warstw będących w bezpośrednim kontakcie ze środowiskiem zewnętrznym (SC).

Proces powstawania bariery naskórkowej w 4 krokach

Popularna analogia organizacji strukturalnej stratum corneum to mur składający się z cegiełek i zaprawy murarskiej. „Cegły” to bogate w białka korneocyty, które otoczone są „zaprawą murarską” - lipidami. Aby zapewnić spójność międzykomórkową warstwy rogowej, dodatkowo „mur” wzmocniony jest korneodesmosomami, które łączą ze sobą korneocyty.

Przejdźmy teraz przez cały ten proces krok po kroku:

1. Warstwa podstawna Tutaj wszystko się zaczyna. Rolą tej warstwy jest stała produkcja keratynocytów w celu dostarczenia ich do zewnętrznej warstwy skóry. Są one mocno przytwierdzone do błony podstawnej za pomocą hemidesmosomów. Z komórkami sąsiadującymi po bokach i od góry łączą się za pomocą desmosomów. Część komórek, które są mocno związane z błoną podstawną, stają się komórkami macierzystymi. Pozostałe różnicują się do keratynocytów.

2. Warstwa kolczysta Na tym etapie nie ma już odwrotu. Częściowo zróżnicowana komórka nie może stać się ponownie komórką macierzystą. W cytoplazmie pojawiają się tonofilamenty, które są uważane za prekursory keratyny. Następnie komórki zaczynają syntezę białek tj. inwolukryny i lorykryny, które tworzą kopertę rogową. Powstają ciałka lamelarne, dzięki którym będzie zachodziła synteza lipidów.

3. Warstwa ziarnista Najbardziej intensywne działania zachodzą w warstwie ziarnistej. Następuje synteza i ostateczny montaż elementów białkowych i lipidowych budujących barierę naskórkową. Cytoplazmę wypełniają ziarnistości - są to ciałka Odlanda. Zawierają prekursory lipidowe (glikosfingolipidy, ceramidy, wolne sterole, fosfolipidy, cholesterol, siarczan cholesterolu) oraz enzymy kataboliczne. Lipidy wypływają z wnętrza komórki, aby utworzyć spoiwo międzykomórkowe. Ziarna keratohialiny - obecne również w cytoplazmie, zawierają białka przede wszystkim trichohialinę oraz profilagrynę. Po uwolnieniu tych białek zapoczątkowują one proces keratynizacji. Dzięki aktywności enzymu transglutaminazy 1, profilagryna przekształca się do filagryny - wysoko zróżnicowanej keratyny wbudowanej w tzw. otoczkę zrogowaciałą komórek.

4. Warstwa rogowa Korneocyt stracił już większość funkcji enzymatycznych. Jego los jest z góry przesądzony i musi umrzeć, aby spełnić swoje zadanie. Nie jest to jednak klasyczna apoptoza, ale klasyfikowana jako „kornifikacja”. Korneocyty składają się głównie z makrofibryli keratynowych, a z zewnątrz chronione są zrogowaciałą otoczką komórkową. Prekursorowe lipidy są „wyciskane” do stratum corneum. Tworzą bogatą w ceramidy, cholesterol i kwasy tłuszczowe hydrofobową barierę chroniąca nas przez utratą wody (TEWL). Z biegiem czasu korneodesmosomy przebudowują się oraz ulegają degradacji pod wpływem działających w warstwie rogowej enzymów. Po takim enzymatycznym ataku połączenia pękają i naskórek ulega złuszczeniu.