Keratinocyt

Jednotlivé vrstvy pokožky jsou tvořené převážně keratinocyty

Keratinocyt je hlavní pokožková buňka; představuje až 95% všech buněk v lidské pokožce.^[1] Pojmenování vychází ze skutečnosti, že keratinocyty obsahují množství bílkoviny keratinu. Mimo to obsahují také melanin, barvivo, které jim dodávají buňky zvané melanocyty.^[2]

Keratinocyty v pokožce

V pokožce vytváří keratinocyty 5 rozlišitelných vrstev. Nejníže (ve stratum basale) jsou keratinocyty cylindrického tvaru, které přímo sousedí se škárou. Tyto buňky vytváří kompaktní pevnou tkáň pospojovanou buněčnými spoji a vyztuženou vnitrobuněčnými vlákny keratinu. Nad ní je stratum spinosum s ploššími buňkami. O něco výše se nachází stratum granulosum, tvořené plochými buňkami s množstvím váčků obsahujícími například lipidy. Nad ním je velmi tenká, světlolomná vrstva stratum lucidum, v níž buňky začínají degenerovat, zplošťovat se a ztrácet některé buněčné organely. Vrstva nejblíže povrchu se nazývá stratum corneum, kde jsou buňky mrtvé, vyplněné keratinem. Ty nejsvrchnější keratinocyty se odlupují rychlostí až tisíc buněk za minutu. Odpadlé buňky jsou poté postupně nahrazovány z bazální vrstvy.^{[2] [3]}

Funkce

Hlavní role keratinocytů spočívá ve vytváření ochranné bariéry mezi organismem a vnějším prostředím. ^[4]

Hojení ran

Při poranění pokožky se v průběhu zánětu, za působení několika cytokinů a růstových faktorů, aktivují keratinocyty bazální vrstvy a začnou se dělit. Kromě toho také začnou měnit svou buněčnou strukturu, což jim umožňuje migrovat do rány a postupně jí zacelit. ^[4] První skupina keratinocytů podílejících se na opravě poškození ovšem pochází z kmenových buněk vlasového folikulu a v ráně vydrží pouze dočasně. Postupně jsou totiž tyto buňky nahrazeny keratinocyty z epidermis. ^[5][6]

Ve chvíli kdy se rána zahojí, signál k proliferaci vymizí a pokožka se začne stratifikovat. ^[4]

Diferenciace

Epidermální kmenové buňky leží v nejspodnější vrstvě pokožky (stratum basale).^[7]

Kmenová buňka se rozdělí na dvě buňky dceřiné. V rámci tohoto dělení mohou nastat tři případy. Buď vzniknou dvě buňky kmenové, nebo jedna buňka kmenová a jedna buňka určená k diferenciaci, nebo dvě buňky určené k diferenciaci. Který z těchto tří zmíněných případů nastane, závisí na aktuálních potřebách pokožky.^[8] Poté co se potomci kmenových buněk ještě několikrát rozdělí, ukončí svůj buněčný cyklus a podstoupí terminální diferenciaci. V průběhu diferenciace se jednotlivé buňky pohybují směrem k vnějším vrstvám epidermis a stávají se tak částí jedné z vrstev pokožky (stratum spinosum, stratum granulosum, stratum lucidum, stratum corneum).^[7]

Tato terminální diferenciace vede až k vytvoření tzv. korneocytů, neboli keratinocytů, které se nachází v nejsvrchnější vrstvě epidermis a které dokončily terminální diferenciaci a ztratily jádro a cytoplasmatické organely. ^[7] Staré korneocyty postupně odpadnou a nahradí je nové, které pochází ze spodních vrstev epidermis.

Celý proces od přeměny kmenové buňky až k odloupnutí korneocytu trvá 40 - 56 dní. ^[7]

V různém stádiu diferenciace exprimují keratinocyty různé typy keratinu. V nejspodnější vrstvě (stratum basale) je to keratin 5 a keratin 14. Blíže k povrchu, tedy ve stratum spinosum a stratum granulosum, se jedná o keratin 1 a keratin 10.^[9]

Interakce s ostatními buňkami

Keratinocyty se podílejí na ochraně organismu proti UV záření^[10] přijímáním melanozomů syntetizujících ochranný pigment melanin. Ke správné distribuci melaninu je potřeba asociace jednoho melanocytu, jedné Langerhansovy buňky a zhruba 36 keratinocytů, které dohromady vytváří funkční jednotku. Melanozomy naplněné melaninem se pomocí motorových proteinů aktinového i tubulinového cytoskeletu dostávají k dendritickým výběžkům melanocytů a poté jsou předány do keratinocytů. V nich jsou uloženy jako ochrana DNA proti UV záření.^[11][12]

Keratinocyty také spolupracují s imunitním systémem. Pokud se patogen dostane do svrchní vrstvy epidermis, keratinocyty začnou produkovat proteiny zvané chemokiny, které na dané místo přilákají buňky imunitního systému, konkrétně monocyty, NK buňky, T-lymfocyty a dendritické buňky. ^[13]

Mimo to jsou keratinocyty ve stratum basale spojeny prostřednictvím desmozomů s tzv. Merkelovými buňkami, které v epidermis slouží jako mechanoreceptory.

Patologie

Civatte body

Civatte body je anglický název pro keratinocyty ve stratum basale, které prošly programovanou buněčnou smrtí. Jsou složeny převážně z keratinových intermediálních filament a jsou trvale obaleny imunoglobuliny, především IgM. Tyto útvary se mohou vyskytnout u mnoha kožních onemocněních, nicméně jsou typické pro nemoci zvané discoid lupus erythematosus a lichen planus.^[14]

Epidermolysis bullosa

Epidermolysis bullosa, konkrétně její typ epidermolysis bullosa simplexní, je dědičné onemocnění pokožky způsobené mutacemi v genech pro keratin 5 a keratin 14. To má za následek degeneraci bazální vrstvy epidermis, což se projevuje tvorbou puchýřů.^{[15] [16]}

Nádory odvozené od keratinocytů

Nádory odvozené od keratinocytů jsou nejčastější formou rakoviny kůže. Jsou způsobeny především nadměrným vystavením pokožky UV záření, ale na jejich vzniku se mohou podílet i jiné faktory, jako například kouření nebo genetické poruchy.

Mezi tyto nádory patří bazocelulární a spinocelulární karcinom. ^[17]

Reference

1. McGrath, J.A.; Eady, R.A.; Pope, F.M. (2004). Rook's Textbook of Dermatology (Seventh Edition). Blackwell Publishing. Pages 3.1-3.6. ISBN 978-0-632-06429-8.
2. JUNQUEIRA, Luiz Carlos; CARNEIRO, Jose. Basic Histology text and atlas. 11. vyd. [s.l.]: McGraw Hill, 2005. Dostupné online. 
3. 1973-, Roberts, Alice M.,. Kompletní lidské tělo : [unikátní obrazový průvodce. [s.l.]: Knižní klub Dostupné online. ISBN 978-80-242-2958-4, ISBN 80-242-2958-7. OCLC 817049624 
4. Keratinocyte - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com [online]. [cit. 2021-03-14]. Dostupné online. 
5. ITO, Mayumi; LIU, Yaping; YANG, Zaixin. Stem cells in the hair follicle bulge contribute to wound repair but not to homeostasis of the epidermis. Nature Medicine. 2005-12, roč. 11, čís. 12, s. 1351–1354. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 1546-170X. DOI 10.1038/nm1328. (anglicky) 
6. CLAUDINOT, Stéphanie; NICOLAS, Michael; OSHIMA, Hideo. Long-term renewal of hair follicles from clonogenic multipotent stem cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2005-10-11, roč. 102, čís. 41, s. 14677–14682. PMID: 16203973 PMCID: PMC1253596. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.0507250102. PMID 16203973. 
7. KOSTER, Maranke I. Making an Epidermis. Annals of the New York Academy of Sciences. 2009, roč. 1170, čís. 1, s. 7–10. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 1749-6632. DOI 10.1111/j.1749-6632.2009.04363.x. PMID 19686098. (anglicky)  Archivováno 7. 3. 2022 na Wayback Machine.
8. HOUBEN, E.; PAEPE, K. De; ROGIERS, V. A Keratinocyte’s Course of Life. Skin Pharmacology and Physiology. 2007, roč. 20, čís. 3, s. 122–132. PMID: 17191035. Dostupné online [cit. 2021-03-15]. ISSN 1660-5527. DOI 10.1159/000098163. PMID 17191035. (english) 
9. KIRFEL, J.; MAGIN, T. M.; REICHELT, J. Keratins: a structural scaffold with emerging functions. Cellular and Molecular Life Sciences CMLS. 2003-01-01, roč. 60, čís. 1, s. 56–71. Dostupné online [cit. 2021-03-16]. ISSN 1420-9071. DOI 10.1007/s000180300004. (anglicky) 
10. BRENNER, Michaela; HEARING, Vincent J. The Protective Role of Melanin Against UV Damage in Human Skin. Photochemistry and photobiology. 2008, roč. 84, čís. 3, s. 539–549. PMID: 18435612 PMCID: PMC2671032. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 0031-8655. DOI 10.1111/j.1751-1097.2007.00226.x. PMID 18435612. 
11. SEIBERG, M. Keratinocyte-melanocyte interactions during melanosome transfer. Pigment Cell Research. 2001-08, roč. 14, čís. 4, s. 236–242. PMID: 11549105. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 0893-5785. DOI 10.1034/j.1600-0749.2001.140402.x. PMID 11549105. 
12. BRENNER, Michaela; HEARING, Vincent J. The Protective Role of Melanin Against UV Damage in Human Skin. Photochemistry and photobiology. 2008, roč. 84, čís. 3, s. 539–549. PMID: 18435612 PMCID: PMC2671032. Dostupné online [cit. 2021-03-15]. ISSN 0031-8655. DOI 10.1111/j.1751-1097.2007.00226.x. PMID 18435612. 
13. MURPHY, Kenneth. Janeway's immunobiology. 9. vyd. New York: [s.n.] xx, 904 pages s. Dostupné online. ISBN 978-0-8153-4505-3, ISBN 0-8153-4505-4. OCLC 933586700 
14. PRANAY, Tanwar; KUMAR, Arora Sandeep; CHHABRA, Seema. Civatte Bodies: A Diagnostic Clue. Indian Journal of Dermatology. 2013, roč. 58, čís. 4, s. 327. PMID: 23919028 PMCID: PMC3726905. Dostupné online [cit. 2021-03-14]. ISSN 0019-5154. DOI 10.4103/0019-5154.113974. PMID 23919028. 
15. JEŘÁBKOVÁ, B.; MAREK, J.; BUČKOVÁ, H. Keratin mutations in patients with epidermolysis bullosa simplex: correlations between phenotype severity and disturbance of intermediate filament molecular structure. British Journal of Dermatology. 2010, roč. 162, čís. 5, s. 1004–1013. Dostupné online [cit. 2021-03-16]. ISSN 1365-2133. DOI 10.1111/j.1365-2133.2009.09626.x. (anglicky) 
16. SR, MEFANET, síť lékařských fakult ČR a. Epidermolysis bullosa congenita – WikiSkripta. www.wikiskripta.eu [online]. [cit. 2021-03-16]. Dostupné online. 
17. Keratinocyte cancer | DermNet NZ. dermnetnz.org [online]. [cit. 2021-03-16]. Dostupné online. 

Externí odkazy