الخلايا الكيراتينية: وظائف ، الأنسجة ، أنواع
الخلايا الكيراتينية هي نوع من الخلايا المنتجة للكيراتين التي تشكل معظم الجلد في الثدييات. في حالات التمايز المختلفة ، يمكن أن تصل نسبة الخلايا القرنية إلى 90٪ من البشرة.
تعد الخلايا الكيراتينية من كبار منتجي السيتوكينات ، وهي بروتينات مهمة لعمليات الاتصال بين الخلايا.
هذا الإنتاج من السيتوكينات بواسطة الخلايا الكيراتينية له عواقب متعددة في هجرة الخلايا الالتهابية ، والآثار على الجهاز المناعي وفي تمايز وإنتاج الخلايا القرنية الأخرى.
نظرًا للدور الهام لخلايا الكيراتين في البشرة وفي وظائف الاتصال داخل الخلايا ، فقد اجتذب هذا النوع من الخلايا انتباه المتخصصين الذين يدرسون عمليات الاضطرابات الخلوية والمناعية والجلدية.
الخلايا الكيراتينية هي أيضا مصدر واعد للخلايا الجذعية لتطوير الأنسجة البشرية والحيوانية.
سمحت الدراسات التي أجريت مع هذا النوع من الخلايا بإنجازات علمية مثل استنساخ الفئران من الخلايا الكيراتينية في الماوس وإنتاج خلايا بشرية متعددة القدرات ومتعددة القدرات.
وظائف الخلايا الكيراتينية
توجد الخلايا الكيراتينية في مراحل مختلفة من التمايز في البشرة وتكون مسؤولة عن تشكيل تقاطعات ضيقة مع أعصاب الجلد. لديهم أيضا في مكان خلايا لانغرهانس من البشرة والخلايا الليمفاوية من الأدمة.
بصرف النظر عن هذه الوظيفة الضامة ، تشارك الخلايا الكيراتينية في وظيفة الجهاز المناعي. الجلد هو الخط الأول للدفاع وتكون الخلايا القرنية مسؤولة عن إفراز الجزيئات التي تحفز الالتهاب ، استجابةً للإصابة.
وبالتالي ، فإن الهدف الرئيسي لهذه الخلايا المنتجة للكيراتين هو الحماية ضد غزو الميكروبات والفيروسات والفطريات والطفيليات. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الخلايا الكيراتينية على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية ، وتقليل فقد الحرارة والمذاب والماء.
الأهم من ذلك ، يتم استخدام الخلايا القرنية للتحقيق في مختلف الظواهر الجلدية ، بما في ذلك تحمض البشرة ، وتدهور الحمض النووي ، والتمثيل الغذائي ونقل الأحماض الدهنية ، والاستجابات المناعية المحلية ، وتجديد الخلايا ، والتمايز بين الخلايا الجذعية تشكيل الاورام.
الأنسجة
ينقسم الجلد إلى ثلاث طبقات: البشرة ، الطبقة الخارجية من الجلد ؛ الأدمة ، أسفل البشرة مباشرة ؛ وطبقة تحت الجلد أو دهنية ، تحت الأدمة. يمكن تقسيم البشرة إلى طبقات فرعية:
- الصفيحة القاعدية (الطبقة الداخلية)
- طبقة الخلايا الشوكية
- طبقة الخلايا الحبيبية
- الطبقة الواضحة
- الطبقة قرنية (الطبقة الخارجية)
دورة الحياة
فيما يلي وصف عام لدورة حياة خلية كيراتينية. يمكن أن تحتوي الكيراتينية على وجهتين:
- أن تكون خلية تقسيم والبقاء في الصفيحة القاعدية.
- التفريق والهجرة من خلال طبقات الجلد.
في الصفيحة القاعدية ، يتم تقسيم الخلايا القرنية باستمرار عن طريق الانقسام ، وبهذه الطريقة يتم إنشاء الخلايا القرنية القاعدية الجديدة. يمكن أن تستمر هذه التقسيم لإنتاج الخلايا الكيراتينية الجديدة.
ستبقى بعض هذه الخلايا مع والديها وستواصل تجديد عدد الخلايا الكيراتينية القاعدية. وتعرف هذه الخلايا باسم الخلايا الجذعية . ومع ذلك ، فإن الخلايا الكيراتينية الأخرى ستبدأ عملية تمايز الخلايا .
بمرور الوقت ، يتم دفع هذه الخلايا المتمايزة إلى الأعلى حيث يتم تشكيل الجيل التالي من الخلايا تحتها. في النهاية ، يتم دفعهم إلى الطبقة التالية من الجلد ليصبحوا خلايا شوكيّة.
كما يتم إجراء المزيد والمزيد من الخلايا في الطبقة القاعدية ، تستمر الخلايا الشوكية التي تم تشكيلها حديثًا في الدفع لأعلى وتصل في النهاية إلى الطبقة الحبيبية. هنا ، تخضع الخلايا لسلسلة من الأحداث الجزيئية التي تتحلل فيها عضياتها ونواة الخلية.
بعد إزاحتها إلى الطبقات العليا ذات الكيراتين ، تصبح الخلايا الكيراتينية موازين. مورفولوجيا هذه الخلايا الحرشفية مسطحة ، مما يسهل انفصالها كجلد ميت.
اعتمادًا على منطقة الجسم ، يمكن أن تستغرق دورة الحياة هذه حوالي شهر. طوال الحياة ، يتم تجديد الجلد حوالي ألف مرة. لن تنتهي جميع الخلايا الموجودة في طبقة الخلايا القاعدية بمقاييس ، حيث إن بعضها ضروري للحفاظ على السكان الأولي للخلايا.
يتم تنظيم عملية تجديد الجلد هذه بشكل كبير ، وذلك لضمان وجود عدد كافٍ من الخلايا دائمًا في كل مرحلة من مراحل العملية. وبالتالي ، يتم الحفاظ على التوازن بين الخلايا الجذعية للخلايا الكيراتينية وتلك الموجهة للتمييز النهائي.
بشكل عام ، طالما هناك كمية متساوية تقريبًا من الخلايا لكل من السكان (القاعدية والمتباينة) ، فسيتم الحفاظ على هذا التوازن.
أنواع الخلايا الكيراتينية
الخلايا الكيراتينية تغير المظهر من طبقة واحدة من الجلد إلى أخرى. أنها تبدأ في طبقة الخلايا القاعدية وتهاجر إلى أعلى. الأشخاص الموجودون في الطبقة الدنيا من الجلد أو الطبقة هم عادة الوحيدون الذين ينقسمون.
على هذه الخلايا القاعدية ، هناك عدة طبقات من الخلايا الشوكية الكبيرة التي يتم تجميعها معًا بواسطة الوصلات بين الخلايا التي تسمى الديزموسومات .
يتكون كل ديسموسوم من بروتينات الأغشية التي تسمح للخلايا بالربط مع بعضها البعض. ترتبط هذه البروتينات بدورها بربطها بالبروتينات الأخرى ، وتشكيل لوحة على شكل قرص على السطح الداخلي للغشاء.
يتم ربط البروتينات المثبتة بخيوط الكيراتين. تظهر هذه الديزموسومات تحت المجهر الضوئي كتموج للغشاء الخلوي المدبب الذي يعطي الخلايا مظهرًا شائكًا.
فوق الخلايا الشوكية هي الخلايا الحبيبية . تشكل هذه الطبقة الخلوية حاجزًا غير منفرد وهي الطبقة الحدودية التي تفصل الطبقات الداخلية النشطة الأيض للطبقات الخارجية المميتة بالكيراتين والميتة من الجلد.
فوق الخلايا الحبيبية هي الخلايا الحرشفية . هذه الخلايا المسطّحة مُقرّنة جدًا ، مما يعني أنها غزيرة للغاية ببروتين الكيراتين.
كل من المقاييس والطبقة الخارجية للخلايا الحبيبية ، أسفل المقاييس مباشرة ، محمية بطبقات من البروتينات الشبكية الأخرى.
الخلايا الكيراتينية والسيتوكينات
بصرف النظر عن كونها العنصر الرئيسي المكون لأكبر عضو في الجسم (الجلد) ، فإن الخلايا الكيراتينية مهمة للغاية لإنتاج السيتوكينات.
هذه السيتوكينات التي تنتجها الخلايا الكيراتينية تؤدي وظائف مهمة ومتنوعة في الكائن الحي.
واحد منهم هو العملية المؤيدة للالتهابات. تم توثيق تنظيم هذه السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ووظيفتها في الخلايا الكيراتينية.
من بين آثاره تحفيز إنتاج الكيراتين ، وزيادة تمسك بعض البكتيريا بالخلايا الكيراتينية وحماية الخلايا الكيراتينية من موت الخلية المبرمج.
الكيراتين التي تنتجها الخلايا الكيراتينية يلعب أيضا دورا هاما في المناعة.
وقد أظهرت بعض الدراسات أن هذه الكيراتين تشارك في تكوين الأورام اللمفاوية في خلايا الدم البيضاء في الجلد وفي عمليات قمع الجهاز المناعي.
تشمل الوظائف الهامة الأخرى للكيراتين التي تنتجها الخلايا الكيراتينية تنظيم إنتاج الكيراتين وتنظيم تكاثر الخلايا الكيراتينية وتمايز الخلايا الكيراتينية.
التأثير على بنية البشرة
تتشكل طبقات البشرة المختلفة اعتمادًا على حالات التمايز المختلفة للخلايا القرنية. بشكل عام ، يمكنك التحدث عن خمس طبقات في البشرة:
طبقة قرنية: تتكون من الخلايا القرنية بدون نواة. يعتبر طبقة من الخلايا الميتة تختلف في حجمها في أجزاء مختلفة من الجسم.
الطبقة الصافية: تقع فقط في بعض أجزاء الجسم ، كما هو الحال في راحة اليد أو باطن القدمين.
الطبقة الحبيبية: تتكون من خلايا المعينية التي تمتلك حبيبات الكيراتوهيالين ، وهي مقدمة من الكيراتين والتي تعطي الشكل الحبيبي لهذه الطبقة.
الطبقة الشوكية: تتكون من طبقات من الخلايا القرنية بين 5 و 7 صفوف. تحتوي الخلايا على أشكال متعددة الأضلاع لها جسور بين الخلايا تساعد اتحادها مع الطبقات المجاورة.
الطبقة القاعدية: تتكون من صفوف من الخلايا القرنية الأسطوانية وتخلق جسوراً بين الخلايا. يوجد في هذه الطبقة الصباغ المعروف الذي يعطي لون البشرة ويعرف باسم الميلانين.
