שכבה שכבה: מאפיינים כלליים, היסטולוגיה, תפקודים - אנטומיה ופיזיולוגיה - 2025

השכבה הקרנית , או שכבה קשקשית, היא השכבה החיצונית של האפידרמיס של החוליות היבשתיים, שבו תאים הנקראים corneocytes מלאים קרטין. שכבה זו הינה חידוש אבולוציוני של טיפולי הברגה המסייעים להם לשרוד בסביבות יבשות ושוחקות.

האפידרמיס, על פני השטח, והדרמיס, מתחתיו, יוצרים את העור או האינטגומנט שהוא אחד האיברים הארוכים בגוף. ניתן להבדיל את האפידרמיס לשערות, נוצות, קשקשים חרמנים, קרניים, טפרים וציפורניים, מקורים ומערכת הסינון של פה הלוויתן.

מקור: Rjelves

מאפיינים כלליים

הקרנוציטים של שכבת הקורנום הם תאים מתים, כלומר חסר להם גרעין ואברונים תאיים. תאי האפידרמיס הללו נוצרים על ידי מיטוזה בשכבת הבסיס העמוקה. הם דוחפים תאים קיימים לפני השטח, שם הם מתים בצורה מסודרת. הם מוחלטים ומוחלפים ללא הרף על ידי תאים משכבות בסיסיות.

במהלך מוות בתאים, קרטין החלבון מצטבר בתוך התא. תהליך זה נקרא קרטיניזציה או קרניפציה, והתאים המייצרים קרטין מכונים קרטוציטים. קרטין מחליף בהדרגה את הציטופלזמה הפעילה מטבולית, והתאים הופכים לתאים מכורלים, הנקראים קורנוציטים.

לקורנוציטים מעטפה בלתי מסיסה המחליפה את קרום הפלזמה. מעטפה זו מורכבת מחומצות שומן, סטרולים וסרמידות. ליפידים אלו מיוצרים על ידי גופים למלמליים, אברונים שנמצאים בקרטוציטים שלא החלו להתקרקע.

מעטפת השומנים מהווה את הפיגום לארגון המולקולרי של שומנים חוץ תאיים היוצרים יריעות דו-שכביות בחללים שבין הקורנוציטים. שכבות ליפידים אלה מציעות עמידות לספיגת חומרים כימיים וחומרים מסיסים אחרים במים. הם נמנעים מאיבוד מים על ידי אידוי.

היסטולוגיה

עורות זוחלים, ציפורים ויונקים מורכבים מאפיתל קשקשתי מרובד. האפידרמיס של חוליות אלה שונה במספר השכבות או האזורים המרכיבים אותה.

בזוחלים יש לאפידרמיס שלושה אזורים: שכבה בסיסלית, שכבה גרנולוזה ושכבה שכבה. תנינים וצבים שופכים מעט מאוד עור, בעוד שנחשים חווים הסרת אזורים גדולים במשטח האפידרמיס.

אצל עופות יש לאפידרמיס שני אזורים: שכבה בשכבה ושכבה שכבה. בין שתי השכבות נמצאת שכבה חולפת של תאים העוברים קרטיניזציה.

אצל יונקים יש לאפידרמיס ארבעה אזורים: שכבה spinosum, שכבה גרנולוזה, שכבה lucidum ושכבה שכבה. הקרטיניזציה היא הגדולה ביותר באזורים שבהם יש יותר חיכוך, כמו כפות הידיים וסוליות כפות הרגליים.

בשכבות חוליות שכבה חרמנית מורכבת מ 20–30 שורות של קרנוציטים שטוחים (30-40 מיקרומטר). בעזרת מיקרוסקופ הוא נצפה כשכבת סיבים שנראית כמו קיר לבנים בעובי 0.75 עד 1.5 מ"מ. קורנוציטים הם "רוחות רפאים" של תאים עם צרורות קרטין בפנים.

פונקציות כלליות

שכבת הקרנה מאורגנת לשתי מערכות תאים שונות מורפולוגית ופונקציונאלית: קורנאוציטים והמטריקס החוץ תאי (המורכב משומנים ניטרליים).

קורנוציטים מספקים עמידות מכנית לחיתוך או לפגיעה, הם מהווים מחסום כנגד אור אולטרה סגול, היותם האתר בו מתחילה דלקת (הפעלת ציטוקינים) ודיכוי פוטו-אימונומי.

המטריצה ​​החוץ תאית אחראית על שלמות שכבת הקורנאום, הלכידות וההחלפה. זה עובד כמחסום אנטי-מיקרוביאלי (חסינות מולדת) ומספק ספיגה סלקטיבית. הקורנוציטים והמטריצה ​​השומנית פועלים כמחסומים המעכבים חדירות והידרציה.

תפקוד שכבת הנשימה תלוי בהרכבו הביוכימי ובמבנה הרקמה. לפני המוות, הקרטוציטים של שכבת הגרנולוזה אחראיים על ייצור החומרים האחראים לתפקודים שמבוצעת על ידי שכבה שכבה.

קרטוציטים, בנוסף לייצור ליפידים, מייצרים: אנזימים המעבדים את השומנים הללו, אנזימים פרוטאוליטיים, גליקופרוטאינים, מעכבי אנזים ופפטידים אנטי-מיקרוביאלים.

שימור מים והגנה מפני כניסת פתוגנים

יכולתו של העור למנוע אובדן מים וכניסת פתוגנים תלויה בארבעת המאפיינים של המטריצה ​​החוץ תאית של שכבת הקורנאום: 1) כמות מוחלטת של ליפידים; 2) חלוקת שומנים; 3) תכונות הידרופוביות; ו -4) ארגון סופר-פרמולקולרי של ליפידים. ההערכה היא שבבני אדם מחסום זה מונע אובדן של 300–500 מ"ל ליום.

כמויות הליפידים בשכבה שכבה הם: ceramides, 50%; חומצות שומן, 25% (הן יכולות להיות חיוניות ולא חיוניות; הן תורמות להחמצת השכבה); כולסטרול, 25%. שומנים אלה יוצרים מבנה למלמלי הסוגר את החללים הבין תאיים בשכבה ויוצרים מחסום בלתי חדיר.

במטריקס החוץ תאי ישנם רכיבים נוספים, בנוסף למבנה הנגדי, התורמים ליצירת מחסום זה: מעטפת הקורנוציטים; ω-חד-שכבתי-הידרוקסיצראמיד סביב הקורנוציטים; אנזימים; פפטידים אנטי-מיקרוביאליים; וחלבונים מבניים המופרשים על ידי גופי השומן הקרטוציטים.

פפטידים אנטי-מיקרוביאליים כוללים בטא-דיפנסין, שיש לו פעילות אנטי-מיקרוביאלית חזקה כנגד חיידקים גראם-חיוביים, שמרים ווירוסים, וקתליצידין, שיש לו פעילות נגד מגוון רחב של חיידקים (כולל סטאפילוקוס אאורוס) ווירוסים.

הידרציה, סינון UV, ודיכוי חיסוני

בתוך הקורנוציטים ישנם חומרים היגרוסקופיים רבים, אשר יחד עם סוכרים ואלקטרוליטים פשוטים נקראים גורמי הרטבה טבעיים (NHF). הם ממלאים תפקיד חשוב בשמירה על הידרציה של שכבה שכבה.

השפלה של פילאגרין מייצרת NHFs, המורכבים מ: 1) חומצות אמינו חופשיות כמו היסטידין, גלוטמין וארגינין (תוצר של פרוטאוליזה); ו 2) חומצה קרבוקסילית של פירולידין, חומצה אורוקנית, ציטרולין, אורניתין וחומצה אספרטית (תוצר הפעולה של אנזימים על חומצות אמינו חופשיות).

באמצעות האנזים היסטידין אמונוליאז, מייצרים היסטידין חומצה טרנס-אורוקנית (tUCA), המפוטריסומרס על ידי UV-A לחומצה cis-urucanic (cUCA). מולקולה אחרונה זו משמשת כקרם הגנה מפני שמש והיא גם מדככת חיסון עוצמתית שמשתתפת בפתוגנזה של סרטן העור הנגרם כתוצאה מאור אולטרה סגול (UV).

פִּילִינג

אחד המאפיינים של שכבת הקורנאום הוא desquamation, המורכב מההשפלה הפרוטאוליטית של קורנודמוסומים, שטבעם הוא חלבון ולכן הם אחראים על שמירת הקורנוציטים זה לזה.

ניתן להוכיח זאת בצורה מורפולוגית על ידי אובדן הקורנוזמוזומים והיעלמותם של חלבונים אחרים, כמו desmocholine 1.

ישנם לפחות עשרה סוגים של פרוטאזות סרין שנמצאים בשכבה שכבה ומעורבים בפשיטה. לדוגמא, צ'ימוטריפסין והאנזים הטריפטיק של שכבה קורנאה. הפעלת אנזימים אלו תלויה בנוכחות מעכבים אנדוגניים ובמצב הפיזיולוגי של שכבה שכבה (pH נמוך; Ca ⁺² מתייבש בצורה לא טובה).

הפניות

1. Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. ספר הלימוד של רוק לרפואת עור. וויילי, אוקספורד.
2. Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. הרלוונטיות הקלינית של שמירה על שלמותו התפקודית של שכבת שכבה בעור בריא וגם מושפע ממחלות. כתב עת קליני אסתטיקה ודרמטולוגיה, 4, 22–44.
3. אליאס, ראש הממשלה 2005. פונקציות הגנה של שכבה קורנאה: מבט משולב. Journal of Dermatology Investigative, 125, 183-200.
4. אליאס, ראש הממשלה 2012. מבנה ופונקציה של המטריקס החוץ תאי של שכבה קורנאום. Journal of Investatative Dermatology, 132, 2131–2133.
5. אליאס, ראש הממשלה, צ'וי, EH 2005. אינטראקציות בין פונקציות הגנת שכבה. דרמטולוגיה ניסיונית, 14, 719–726.
6. Hall, JE 2016. גיאטון וספר הלימוד של האולם לפיזיולוגיה רפואית. Elsevier, פילדלפיה.
7. Kardong, KV 2012. חוליות חוליות: אנטומיה השוואתית, תפקוד, אבולוציה. מקגרו היל, ניו יורק.
8. Menon, GK 2015. ליפידים ובריאות העור. שפרינגר, ניו יורק.
9. Schurer, N., Elias, PM 1991. הביוכימיה והתפקוד של ליפידים בשכבה קורנאה. התקדמות במחקר ליפידים, 24, 27-56.
10. Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. ספר הלימוד של אינדרביר סינג להיסטולוגיה אנושית, עם אטלס צבעוני ומדריך מעשי. ג'ייפי, מעדנייה חדשה.