Keratinosit

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Keratinosit
SistemEpidermis
Tanımlayıcılar
JSTORkeratinocytes
Microsoft Academic2777074287
MeSHD015603
FMA62879
Epidermisteki keratinositlerin, bazal hücrelerin ve melanositlerin mikrografisi
Bir farenin derisindeki keratinostiler (yeşil renkli)

Keratinositler, derinin en dış katmanı epidermiste bulunan temel hücre tipidir. Keratinositler, insanlardaki epidermal deri hücrelerinin 90%'ını oluşturur.[1] Derinin bazal katmanındaki (stratum bazale) bazal hücreler bazen bazal keratinositler olarak da adlandırılır.[2] Keratinositler ısı, ultraviyole radyasyon, su kaybı, ve, bakteri, mantar, parazit ve virüs gibi patojenik etmenlerin neden olduğu çevresel hasara karşı bir bariyer oluşturur. Bazı yapısal proteinler, enzimler, lipitler ve antimikrobiyal peptitler, derinin bariyer işlevinin korunmasına katıkıda bulunur. Keratinositler, epidermisin alt tarafındaki epidermisteki epidermal kök hücrelerden farklılaşır ve yüzeye doğru hareket eder, sonunda korneositlere dönüşür ve insanlarda 40-56 gün arasında[3] soyulur.[4][5][6][7]

İşlev[değiştir | kaynağı değiştir]

Keratinositlerin birinci işlevi, ısı, ultraviyole (UV) radyasyon, su kaybı ve, patojenik bakteri, mantar, parazit ve virüslere karşı bir bariyer oluşturmaktır.

Epidermisin üst katmanlarını etkileyen patojenler, keratinositlerin proinflamatuar mediyatörler, özellikle patojenden etkilenen bölgeye monosit, doğal katil hücresi, T lenfositi ve dendritik hücre gelmesini sağlayan CXCL10 ve CCL2 kemokinlerini, üretmesine neden olur.[8]

Yapı[değiştir | kaynağı değiştir]

Bazı yapısal proteinler (filaggrin, keratin), enzimler (proteazlar), lipitler ve antimikrobiyal peptitler (defensinler), derinin bariyer işlevinin korunmasına katıkıda bulunur. Keratinizasyon fiziksel bariyer oluşumunun bir parçasıdır (kornifikasyon); bu süreçte keratinositler daha fazla keratin üretir ve terminal farklılaşmaya uğrar. Derinin en dış katmanını oluşturan tamamen kornife keratinositler, sürekli soyulur ve yeni hücrelerle değiştirilir.[4]

Hücre farklılaşması[değiştir | kaynağı değiştir]

Epidermal kök hücreleri, epidermisin alt tarafında (stratum bazale) bulunur ve hemidesmozomlarla bazal membrana bağlıdır. Epidermal kök hücreleri rastgele bir şekilde bölünür, bu şekilde daha fazla kök hücre veya ön hücre oluşur.[5] Bazı ön hücreler, bölünmeye (proliferasyon) devam eder ve sonra farklılaşıp epidermis yüzeyine doğru hareket eder. Bu kök hücreler ve bu hücrelerin farklılaşmış ürünleri, epidermal bölünme birimleri olarak adlandırılan sütunlar şeklinde düzenlenir.[6]

Keratinositler, bu farklılaşma sürecinde kalıcı olarak hücre döngüsünden çıkar, epidermal farklılaşmayı gösteren moleküllerin üretimine başlar ve suprabazal yönde hareket ederek stratum spinozum ve stratum granülozuma, ve en sonunda stratum korneumdaki korneositlere dönüşür.

Korneositler, farklılaşma sürecini tamamlamış ve, çekirdeklerini ve sitoplazmik organelllerini kaybetmiş keratinositlerdir.[7] Korneositler, yeni hücreler geldikçe zamanla deskuamasyon sonucunda dökülür.

Keratinositler, farklılaşmanın her evresinde keratin 1, keratin 5, keratin 10 ve keratin 14 gibi belirli keratinler ve aynı zamanda involukrin, lorikrin, transglutaminaz, filaggrin ve kaspaz 14 gibi diğer işaretleyici moleküller üretir.

Keratinositlerin insanlarda kök hücreden farklılaşıp deriden soyulması döngüsünün 40-56 gün sürdüğü tahmin edilmektedir,[3] farelerdeki tahmini döngü süresi 8-10 gündür.[9]

Keratinosit farkılaşmasını hızlandıran etmenler, aşağıdaki gibidir:

  • Kalsiyum gradyanı, en düşük derişim stratum bazaledeyken derişim dışarıdaki stratum granülozumda en yükseğe ulaşır. Stratum korneumdaki kalsiyum derişimi, kısmen bu katmandaki görece kuru hücrelerin iyonları çözememesinden dolayı çok yüksektir.[10] Ekstraselüler kalsiyum derişimindeki bu yükselmeler, keratinositlerde intraselüler serbest kalsiyum derişiminin artmasını tetikler.[11] Bu intraselüler kalsiyum artışının bir kısmı intraselüler depolardan gelirken[12] diğer kısmı kalsiyuma hassas klor kanallarından[13] ve kalsiyuma geçirgen voltaja bağlı olmayan katyon kanalları üzerinden[14] transmembran kalsiyum girişinden[15] gelir. Ayrıca, ekstraselüler bir kalsiyum algılayıcı reseptörün (CaSR) de intraselüler kalsiyum derişimine katkıda bulunduğu düşünülmektedir.[16]
  • Vitamin D3 (kolekalsiferol), büyük oranda kalsiyum derişimlerini düzenleyerek ve keratinosit farklılaşmasında rol oynayan genlerin ifade edilişini düzenleyerek keratinosit bölünmesini ve farklılaşmasını düzenler.[17][18] Keratinositler, D vitamini üretiminden yıkımına ve D vitamini reseptörü üretimine kadar tüm D vitamini metabolizması işlemleri bulunan tek hücre türüdür.[19]
  • Katepsin E[20]
  • TALE homeodomain transkripsiyon faktörleri[21]
  • Hidrokortizon[22]

Keratinosit farkılaşması keratinosit proliferasyonunu engellediği için keratinosit proliferasyonunu tetikleyen etmenlerin farklılaşmayı engellediği düşünülmektedir. Bu etmenler, şunları içerir:

Diğer hücrelerle etkileşim[değiştir | kaynağı değiştir]

Keratinoistler, epidermis içinde melanosit ve Langerhans hücresi gibi diğer hücre türleriyle ilişkilidir. Keratinositler, derinin sinirleriyle sıkı bağlantılar oluşturur ve, Langerhans hücrelerini ve deri içindeki lenfositleri epidermis içinde bir arada tutar. Keratinositler, bağışıklık sistemini de düzenler; yukarıda bahsedilen antimikrobiyal peptitlere ve kemokinlere ek olarak IL-10 ve TGF-B gibi antiinflamatuar mediyatörlerin büyük bir üreticisidir. Keratinositler, etkinleşmeleri durumunda TNFa ve IL-1B salgılanması sonucunda kutanöz iltihaplanma ve Langerhans hücresi etkinleşmesini tetikleyebilir.

Keratinositler, epidermal melanositlerden endojen fotoprotektif melanin içeren vesiküller olan melanozomlar alarak vücudu ultraviyole radyasyona (UVR) karşı korumaya devam eder. Epidermisteki her melanositte, çok sayıda keratinositle bağlanmak için uzayan birkaç tane dendrit bulunur. Melanin, keratinositlerin ve melanositlerin içinde perinüklear alanda DNA'yı ultraviyole radyasyon hasarına karşı koruyan supranüklear başlık olarak depolanır.[28]

Yara iyileşmesine etkisi[değiştir | kaynağı değiştir]

Derideki yaralar, kısmen keratinositlerin yaranın oluşturduğu boşluğu doldurmak için yer değiştirmesiyle onarılır. Bu onarım sürecinde görev alan ilk keratinositler, saç folikülünün çıkıntı bölgesinden gelir ve yalnızca geçici olarak hayatta kalır. Bu hücreler, sonradan iyileşen epidermiste epidermisten temel alan keratinositlerle değiştirilir.[29][30]

Aynı zamanda epidermal keratinositler, büyük yaralar iyileşirken yeni (de novo) saç folikülü oluşumuna katkıda bulunabilir.[31]

Timpanik perforasyonun iyileşmesi için işlev gösteren keratinositler gerekir.[32]

Güneş yanığı hücreleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Güneş yanığı hücresi, ultraviyole C (UVC) veya ultraviyole B (UVB) radyasyonuna veya psoralen bulunan durumlarda ultraviyole A (UVA) radyasyonuna maruz kaldıktan sonra ortaya çıkan, piknotik çekirdek ve eozinofilik sitoplazması bulunan keratinosittir. Bu hücreler, erken ve anormal keratinizasyon gösterir ve bir apoptoz örneği olarak tanımlanır.[33][34]

Yaşlanma[değiştir | kaynağı değiştir]

Yaş ilerledikçe doku homeostazisi kısmi olarak kök/ön hücrelerinin yenilenmesi veya farklılaşmasındaki sorunlardan dolayı kötüleşir. Kök/ön hücrelerin reaktif oksijen türlerine (ROS) maruz kalması nedeniyle ortaya çıkan DNA hasarı, epidermal kök hücresi yaşlanmasında (senesens) büyük bir rol oynayabilir. Mitokondriyal süperoksit dismutaz (SOD2), normalde reaktif oksijen türlerine karşı koruma sağlar. Fare epidermal hücrelerinde SOD2 kaybının, keratinositlerin bir kısmının bölünmesini kalıcı olarak durduran hücresel yaşlanmaya neden olduğu gözlenmiştir.[35] Yaşlı farelerde SOD2 eksikliği, yara iyileşmesini geciktirdi ve epidermal kalınlığı azalttı.[35]

Civatte cisimciği[değiştir | kaynağı değiştir]

Civatte cismi

Civatte cisimciği (Fransız dermatolojist Achille Civatte'in adı verilmiştir, 1877-1956),[36] apoptoza uğramış hasarlı bir bazal keratinosittir ve büyük oranda keratin ara filamentlerinden oluşur, ve neredeyse her zaman immünglobinlerle, temel olarak IgM, kaplıdır.[37] Civatte cisimcikleri, özellikle liken planus ve diskoid lupus eritematoz olmak üzere derideki çeşitli dermatoz lezyonlarında karakteristik olarak bulunur. Bu cisimcikler, graft-versus-host hastalığı, ilaç yan reaksiyonları, inflamatuar keratoz (örneğin likenoid aktinik keratoz ve liken planus benzeri keratoz), eritema multiforme, bullöz pemfigoid, egzama, liken planopilaris, febril nötrofilik dermatoz, toksik epidermal nekroliz, herpes simpleks ve varisella zoster lezyonları, dermatitis herpetiformis, porfiria cutanea tarda, sarkoidoz, subkorneal püstüler dermatoz, geçici akantolitik dermatoz ve epidermolitik hiperkeratozdur.[37]

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ McGrath JA; Eady RAJ; Pope FM. (2004). "Anatomy and Organization of Human Skin". Burns T; Breathnach S; Cox N; Griffiths C. (Ed.). Rook's Textbook of Dermatology (7. bas.). Blackwell Publishing. s. 4190. doi:10.1002/9780470750520.ch3. ISBN 978-0-632-06429-8. 20 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Haziran 2010. 
  2. ^ James W, Berger T, Elston D (December 2005). Andrews' Diseases of the Skin: Clinical Dermatology (10. bas.). Saunders. ss. 5-6. ISBN 978-0-7216-2921-6. 11 Ekim 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Haziran 2010. 
  3. ^ a b Halprin KM (January 1972). "Epidermal "turnover time"--a re-examination". The British Journal of Dermatology. 86 (1): 14-9. doi:10.1111/j.1365-2133.1972.tb01886.x. PMID 4551262. 
  4. ^ a b Gilbert, Scott F. (2000). "The Epidermis and the Origin of Cutaneous Structures.". Developmental BiologyÜcretsiz kayıt gerekli. Sinauer Associates. ISBN 978-0878932436. Throughout life, the dead keratinized cells of the cornified layer are shed (humans lose about 1.5 grams of these cells each day*) and are replaced by new cells, the source of which is the mitotic cells of the Malpighian layer. Pigment cells (melanocytes) from the neural crest also reside in the Malpighian layer, where they transfer their pigment sacs (melanosomes) to the developing keratinocytes. 
  5. ^ a b Houben E, De Paepe K, Rogiers V (2007). "A keratinocyte's course of life". Skin Pharmacology and Physiology. 20 (3): 122-32. doi:10.1159/000098163. PMID 17191035. 
  6. ^ a b Ghazizadeh S, Taichman LB (March 2001). "Multiple classes of stem cells in cutaneous epithelium: a lineage analysis of adult mouse skin". The EMBO Journal. 20 (6): 1215-22. doi:10.1093/emboj/20.6.1215. PMC 145528 $2. PMID 11250888. 
  7. ^ a b Koster MI (July 2009). "Making an epidermis". Annals of the New York Academy of Sciences. 1170 (1): 7-10. Bibcode:2009NYASA1170....7K. doi:10.1111/j.1749-6632.2009.04363.x. PMC 2861991 $2. PMID 19686098. 
  8. ^ Murphy, Kenneth (Kenneth M.) (2017). Janeway's immunobiology. Weaver, Casey (Ninth bas.). New York, NY, USA. s. 112. ISBN 9780815345053. OCLC 933586700. 
  9. ^ Potten CS, Saffhill R, Maibach HI (September 1987). "Measurement of the transit time for cells through the epidermis and stratum corneum of the mouse and guinea-pig". Cell and Tissue Kinetics. 20 (5): 461-72. doi:10.1111/j.1365-2184.1987.tb01355.x. PMID 3450396. 
  10. ^ Proksch E, Brandner JM, Jensen JM (December 2008). "The skin: an indispensable barrier". Experimental Dermatology. 17 (12): 1063-72. doi:10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x. PMID 19043850. 
  11. ^ Hennings H, Kruszewski FH, Yuspa SH, Tucker RW (April 1989). "Intracellular calcium alterations in response to increased external calcium in normal and neoplastic keratinocytes". Carcinogenesis. 10 (4): 777-80. doi:10.1093/carcin/10.4.777. PMID 2702726. 
  12. ^ Pillai S, Bikle DD (January 1991). "Role of intracellular-free calcium in the cornified envelope formation of keratinocytes: differences in the mode of action of extracellular calcium and 1,25 dihydroxyvitamin D3". Journal of Cellular Physiology. 146 (1): 94-100. doi:10.1002/jcp.1041460113. PMID 1990023. 
  13. ^ Mauro, TM; Pappone, PA; Isseroff, RR (1990). "Extracellular calcium affects the membrane currents of cultured human keratinocytes". Journal of Cellular Physiology. 143 (1): 13-20. doi:10.1002/jcp.1041430103. PMID 1690740. 
  14. ^ Mauro, TM; Isseroff, RR; Lasarow, R; Pappone, PA (1993). "Ion channels are linked to differentiation in keratinocytes". The Journal of Membrane Biology. 132 (3): 201-9. doi:10.1007/BF00235738. PMID 7684087. 
  15. ^ Reiss, M; Lipsey, LR; Zhou, ZL (1991). "Extracellular calcium-dependent regulation of transmembrane calcium fluxes in murine keratinocytes". Journal of Cellular Physiology. 147 (2): 281-91. doi:10.1002/jcp.1041470213. PMID 1645742. 
  16. ^ Tu, CL; Oda, Y; Bikle, DD (1999). "Effects of a calcium receptor activator on the cellular response to calcium in human keratinocytes". The Journal of Investigative Dermatology. 113 (3): 340-5. doi:10.1046/j.1523-1747.1999.00698.xÖzgürce erişilebilir. PMID 10469331. 
  17. ^ Hennings, Henry; Michael, Delores; Cheng, Christina; Steinert, Peter; Holbrook, Karen; Yuspa, Stuart H. (1980). "Calcium regulation of growth and differentiation of mouse epidermal cells in culture". Cell. 19 (1): 245-54. doi:10.1016/0092-8674(80)90406-7. PMID 6153576. 
  18. ^ Su, MJ; Bikle, DD; Mancianti, ML; Pillai, S (1994). "1,25-Dihydroxyvitamin D3 potentiates the keratinocyte response to calcium". The Journal of Biological Chemistry. 269 (20): 14723-9. doi:10.1016/S0021-9258(17)36685-1Özgürce erişilebilir. PMID 7910167. 
  19. ^ Fu, G. K.; Lin, D; Zhang, MY; Bikle, DD; Shackleton, CH; Miller, WL; Portale, AA (1997). "Cloning of Human 25-Hydroxyvitamin D-1 -Hydroxylase and Mutations Causing Vitamin D-Dependent Rickets Type 1". Molecular Endocrinology. 11 (13): 1961-70. CiteSeerX 10.1.1.320.3485 $2. doi:10.1210/mend.11.13.0035. PMID 9415400. 
  20. ^ Kawakubo, Tomoyo; Yasukochi, Atsushi; Okamoto, Kuniaki; Okamoto, Yoshiko; Nakamura, Seiji; Yamamoto, Kenji (2011). "The role of cathepsin E in terminal differentiation of keratinocytes". Biological Chemistry. 392 (6): 571-85. doi:10.1515/BC.2011.060. hdl:2324/25561Özgürce erişilebilir. PMID 21521076. 
  21. ^ Jackson, B.; Brown, S. J.; Avilion, A. A.; O'Shaughnessy, R. F. L.; Sully, K.; Akinduro, O.; Murphy, M.; Cleary, M. L.; Byrne, C. (2011). "TALE homeodomain proteins regulate site-specific terminal differentiation, LCE genes and epidermal barrier". Journal of Cell Science. 124 (10): 1681-1690. doi:10.1242/jcs.077552. PMC 3183491 $2. PMID 21511732. 
  22. ^ Rheinwald, JG; Green, H (1975). "Serial cultivation of strains of human epidermal keratinocytes: The formation of keratinizing colonies from single cells". Cell. 6 (3): 331-43. doi:10.1016/S0092-8674(75)80001-8. PMID 1052771. 
  23. ^ Truong, AB; Kretz, M; Ridky, TW; Kimmel, R; Khavari, PA (2006). "P63 regulates proliferation and differentiation of developmentally mature keratinocytes". Genes & Development. 20 (22): 3185-97. doi:10.1101/gad.1463206. PMC 1635152 $2. PMID 17114587. 
  24. ^ Qu J, Tanis SE, Smits JP, Kouwenhoven EN, Oti M, van den Bogaard EH, Logie C, Stunnenberg HG, van Bokhoven H, Mulder KW, Zhou H (December 2018). "Mutant p63 affects epidermal cell identity through rewiring the enhancer landscape". Cell Reports. 25 (12): 3490-503. doi:10.1016/j.celrep.2018.11.039Özgürce erişilebilir. PMID 30566872. 
  25. ^ Fuchs, E; Green, H (1981). "Regulation of terminal differentiation of cultured human keratinocytes by vitamin A". Cell. 25 (3): 617-25. doi:10.1016/0092-8674(81)90169-0. PMID 6169442. 
  26. ^ Rheinwald, JG; Green, H (1977). "Epidermal growth factor and the multiplication of cultured human epidermal keratinocytes". Nature. 265 (5593): 421-4. Bibcode:1977Natur.265..421R. doi:10.1038/265421a0. PMID 299924. 
  27. ^ Barrandon, Y; Green, H (1987). "Cell migration is essential for sustained growth of keratinocyte colonies: The roles of transforming growth factor-alpha and epidermal growth factor". Cell. 50 (7): 1131-7. doi:10.1016/0092-8674(87)90179-6. PMID 3497724. 
  28. ^ Brenner M; Hearing VJ. (May–June 2008). "The Protective Role of Melanin Against UV Damage in Human Skin". Photochemistry and Photobiology. 84 (3): 539-549. doi:10.1111/j.1751-1097.2007.00226.x. PMC 2671032 $2. PMID 18435612. 
  29. ^ Ito, M; Liu, Y; Yang, Z; Nguyen, J; Liang, F; Morris, RJ; Cotsarelis, G (2005). "Stem cells in the hair follicle bulge contribute to wound repair but not to homeostasis of the epidermis". Nature Medicine. 11 (12): 1351-4. doi:10.1038/nm1328. PMID 16288281. 
  30. ^ Claudinot, S; Nicolas, M; Oshima, H; Rochat, A; Barrandon, Y (2005). "Long-term renewal of hair follicles from clonogenic multipotent stem cells". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (41): 14677-82. Bibcode:2005PNAS..10214677C. doi:10.1073/pnas.0507250102Özgürce erişilebilir. PMC 1253596 $2. PMID 16203973. 
  31. ^ Ito, M; Yang, Z; Andl, T; Cui, C; Kim, N; Millar, SE; Cotsarelis, G (2007). "Wnt-dependent de novo hair follicle regeneration in adult mouse skin after wounding". Nature. 447 (7142): 316-20. Bibcode:2007Natur.447..316I. doi:10.1038/nature05766. PMID 17507982. 
  32. ^ Y Shen, Y Guo, C Du, M Wilczynska, S Hellström, T Ny, Mice Deficient in Urokinase-Type Plasminogen Activator Have Delayed Healing of Tympanic Membrane Perforations, PLOS ONE, 2012
  33. ^ Young AR (June 1987). "The sunburn cell". Photodermatology. 4 (3): 127-134. PMID 3317295. 
  34. ^ Sheehan JM, Young AR (June 2002). "The sunburn cell revisited: an update on mechanistic aspects". Photochemical and Photobiological Sciences. 1 (6): 365-377. doi:10.1039/b108291d. PMID 12856704. 
  35. ^ a b Velarde MC, Demaria M, Melov S, Campisi J (August 2015). "Pleiotropic age-dependent effects of mitochondrial dysfunction on epidermal stem cells". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112 (33): 10407-12. Bibcode:2015PNAS..11210407V. doi:10.1073/pnas.1505675112Özgürce erişilebilir. PMC 4547253 $2. PMID 26240345. 
  36. ^ Crissey, John Thorne; Parish, Lawrence C.; Holubar, Karl (2002). Historical Atlas of Dermatology and Dermatologists. Boca Raton, FL: CRC Press. s. 147. ISBN 1-84214-100-7. 
  37. ^ a b Seema, Chhabra; Pranay, Tanwar; Kumar, AroraSandeep (2013). "Civatte bodies: A diagnostic clue". Indian Journal of Dermatology. 58 (4): 327. doi:10.4103/0019-5154.113974. ISSN 0019-5154. PMC 3726905 $2. PMID 23919028. 

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]