Všeobecnosť
Skutočná obranná bariéra proti dehydratácii sa nachádza v stratum corneum, tj v najpovrchovejšej časti pokožky. Táto bariéra slúži nielen na reguláciu straty vody z tela, ale aj na moduláciu perkutánnej absorpcie rôznych látok. aplikovaný na kožu.
Bariérová funkcia, ktorú uplatňuje stratum corneum, je daná predovšetkým jeho typickou štruktúrou „cementovanej steny“, v ktorej sú tehly tvorené korneocytmi a ich povlakom, zatiaľ čo cement je tvorený lipidovými látkami.
Táto štruktúra bude podrobne analyzovaná nižšie.
Nadržaná vrstva
Stratum corneum je tvorené dvoma oddeleniami: bunkovým (korneocyty, teda tehly) a extracelulárnym (cement), bohatým na lipidy, ktoré vypĺňajú medzery medzi jednou bunkou a druhou.
Korneocyty sú extrémne sploštené bunky bez jadra a s veľkým povrchom (v priemere jeden milimeter štvorcový). Ich rozsah má tendenciu sa s pribúdajúcim vekom značne zvyšovať. Stáva sa to preto, že - s postupom času - k deskvamácii a následnému nahradeniu epidermis dochádza pomalšie, čo umožňuje, aby korneocyty zostali dlho v povrchových vrstvách.
Korneocyty predstavujú konečnú fázu komplexného procesu diferenciácie keratinocytov, ktoré pochádzajú z hlbších vrstiev epidermis.
Ako bolo uvedené, bunky vyplývajúce z tejto diferenciácie sú anukleované (t.j. bez jadra) bunky, ktorých cytoplazma neobsahuje organely, ale je tvorená z väčšej časti (viac ako 80%) keratínovými vláknami agregovanými v makrofibriloch, ktoré naopak , sú navzájom spojené vďaka prítomnosti proteínovej matrice pozostávajúcej z filaggrínu.
Nadržaný povlak
Korneocyty sú obklopené nadržaným krytom: proteínový obal, ktorého úlohou je dodať určitú odolnosť voči mechanickému traumu a chemickým urážkam.
Nadržaná výstelka je špecializovaná štruktúra, ktorá nahrádza bunkovú membránu. V priebehu procesu diferenciácie keratinocytov je tento v skutočnosti postupne nahradený nasledujúcim pridaním série proteínov: involucrin, loricrin, keratolinin (alebo cystatin) a SPRR (Malé proteíny bohaté na prolín(rodina obsahujúca najmenej 15 rôznych typov proteínov).
Podrobne, loricrín fixuje keratínové makrofibrily prítomné vo vnútri korneocytov vonkajšou rohovou výstelkou, čím dodáva povrchu pokožky určitú odolnosť.
Vzhľadom na povahu a vlastnosti nadržaného povlaku je známy aj ako „proteínový obal“.
Interkorneocytový cement
Interkorneocytový cement (alebo lipidový cement) predstavuje materiál, ktorý drží pohromade tehly (korneocyty), ktoré tvoria typickú štruktúru steny stratum corneum.
Úlohou interkorneocytového cementu je teda udržať korneocyty navzájom pevné, utesniť medzery medzi bunkami a tým zaručiť nepriepustnosť štruktúry.
Ako už bolo spomenuté, tento cement je tvorený lipidovými látkami (medzibunkové lipidy) a jeho syntéza prebieha počas procesov diferenciácie keratinocytov.
Medzibunkové lipidy v skutočnosti pochádzajú z lamelárnych telies Odlandu (alebo keratinozómov), organel prítomných v granulovanej vrstve epidermis. Sú to vezikuly vybavené membránou, ktorá obsahuje početné lamelárne vrstvy lipidov (odtiaľ názov lamelárne telieska), usporiadané jeden na druhom, trochu ako stoh tanierov.
Obsah týchto vezikúl je bohatý a rozmanitý a zahŕňa:
- Mastné látky, ako sú fosfolipidy, glukozyl-ceramidy, cholesterol a sfingomyelín, ktoré tvoria vyššie uvedené lamelárne lipidy;
- Neenzymatické proteíny;
- Enzýmy;
- Molekuly s antimikrobiálnou aktivitou.
V každom prípade sa počas diferenciácie keratinocytov membrána lamelárnych telies Odlandu spojí s membránou najvyšších buniek granulovanej vrstvy a lipidy sú exocytózou emitované von. Tieto tuky sú potom usporiadané medzi korneocytmi ... a ďalšie, ktoré tvoria dlhé vrstvy: každá z nich je usporiadaná v dvojvrstvovej vrstve, trochu ako fosfolipidová dvojvrstva, ktorá charakterizuje bunkovú membránu. Tieto vrstvy sa stratifikujú, čo vedie k tomu, čo sa bežne definuje ako „viacvrstvový tuk“.
Mastné látky obsiahnuté v Odlandových telách - napriek tomu, že sú lipofilné - nie sú úplne nepolárne. Táto vlastnosť sa stráca, keď sú vytláčané z vezikuly: z glukozylceramidov sa stanú ceramidy, cholesterol sa do značnej miery esterifikuje a fosfolipidy sa hydrolyzujú enzýmom fosfolipáza A2, s následným uvoľňovaním voľných mastných kyselín.
Konečným výsledkom je úplne hydrofóbny lipidový komplex, teda nepriepustný pre vodu.
Ďalej by sa malo pamätať na to, že voľné mastné kyseliny pochádzajúce z vyššie uvedenej hydrolýznej reakcie sú nevyhnutné nielen na uskutočnenie bariérovej funkcie, ale aj na udržanie pH kyseliny na úrovni stratum corneum.
Ceramidy sú na druhej strane usporiadané na rozhraní medzi rovnakým lipidovým cementom a rohovitou výstelkou, ktorá nahrádza bunkovú membránu v korneocytoch.
Korneodesmozómy
Integrita stratum corneum je tiež zaručená prítomnosťou početných korneodesmozómov, ktoré pôsobia ako body pripojenia medzi rôznymi korneocytmi, a to ako medzi bodmi rovnakého radu, tak medzi bodmi hornej a dolnej vrstvy.
Avšak v povrchnejších častiach je celistvosť stratum corneum nižšia v dôsledku deskvamačných procesov, ktoré sú regulované na fyziologickej úrovni.
Aby mohlo dôjsť k deskvamácii korneocytov, proteíny, ktoré tvoria korneodesmozómy, musia byť hydrolyzované špecifickými proteázami. Stratum corneum je preto miestom miernej enzymatickej aktivity.
Obsah vody v stratum corneum
Aby bola kožná bariéra reprezentovaná stratum corneum účinná, obsah vody v tejto oblasti musí zostať konštantný.
Korneocyty sú chudobné na vodu; aby sme to porovnali, v stratum corneum predstavuje voda iba 15% hmotnosti buniek, zatiaľ čo v spodnej epidermis toto percento dosahuje 70%.
Ako už bolo spomenuté pred niekoľkými riadkami, obsah vody v korneocytoch, aj keď je nízky, musí zostať absolútne konštantný. Tento aspekt je zásadný pre zachovanie bunkovej flexibility a pre zachovanie enzymatickej aktivity (ako sú vyššie uvedené proteázy, ktoré musia degradovať korneodesmozómy, aby umožnili deskvamáciu pokožky).
Obsah vody v korneocytoch je ovplyvnený teplotou okolia a stupňom vlhkosti. Ak je vonkajšie prostredie veľmi suché, tieto bunky majú tendenciu dehydratovať, naopak, ak sú ponorené do vody, absorbujú ju až 5 až 6-násobok svojej vlastnej hmotnosti. To spolu s absenciou kožného tuku vysvetľuje, prečo po namočení predĺžená, koža končekov prstov má tendenciu sa vráskať. V týchto prípadoch bunky stratum corneum absorbujú vodu a majú tendenciu zväčšovať svoj objem.Vzhľadom na znížené rozšírenie pokožky v týchto oblastiach korneocyty napučiavajú, ale nie sú schopné expandovať a vytvárať tak charakteristické vrásky.
V každom prípade voda nie je schopná preniknúť vo veľkých množstvách pod stratum corneum kvôli prítomnosti medzibunkových lipidov, ktoré tvoria interkorneocytový cement.
Prirodzený hydratačný faktor
Prirodzený hydratačný faktor - nazývaný aj NMF (z angličtiny Prírodný hydratačný faktor)-je zmes rôznych vo vode rozpustných a vysoko hygroskopických látok (ktorá je schopná absorbovať veľa vody) prítomných vo vnútri korneocytov aj v medzikorneocytových priestoroch. Je dôležitý pre udržanie hydratácie stratum corneum ako celok ...
Podrobne „NMF pozostáva z:
- Voľné aminokyseliny;
- Organické kyseliny a ich soli;
- Zlúčeniny dusíka (ako je napríklad močovina);
- Anorganické kyseliny a ich soli;
- Sacharidy.
Aminokyseliny sú hlavnými látkami, ktoré tvoria prirodzený hydratačný faktor. Mnoho z nich dodáva filaggrín, proteín, ktorý podporuje keratínové vlákna vo vnútri korneocytov a ktorý sa následne degraduje.
Ako už bolo spomenuté, prírodný hydratačný faktor je hojne prítomný v korneocytoch, kde vykonáva zvlhčujúce funkcie (to znamená, že zaručuje hydratáciu stratum corneum zadržaním 15% vody, o ktorej sme videli, že je veľmi dôležitá pre zdravie koža).
