Tế bào sừng: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Tế bào sừng là những tế bào tạo sừng điểm phần lớn của tất cả các tế bào trong lớp biểu bì (lớp biểu bì), chiếm hơn 90 phần trăm. Chúng được tăng sinh ở lớp đáy của biểu bì và di chuyển từ lớp cơ bản lên bề mặt của da trong suốt cuộc đời khoảng 28 ngày của chúng với quá trình sản xuất keratin liên tục. Họ cung cấp cho da sức mạnh bằng cách liên kết với nhau và tạo thành một lá chắn bảo vệ khỏi các tác động bên ngoài.

Tế bào sừng là gì?

Tế bào sừng bắt nguồn từ khả năng sản xuất keratin hoặc chất sừng của chúng. Chúng được hình thành liên tục từ các tế bào gốc cơ bản nằm ở lớp thấp nhất của biểu bì, tầng đáy. Khi chúng từ từ được đẩy về phía da Bề mặt của các tế bào tiếp theo trong suốt vòng đời khoảng một tháng, chúng tiếp tục sản xuất keratin, còn được gọi là chất sừng, và trải qua quá trình chết tế bào theo chương trình bằng cách phân giải nhân của chúng. Trước khi tiếp cận bề mặt da, chúng hình thành các quá trình tế bào được gọi là desmosomes, chúng liên kết với nhau để tạo thành một lá chắn bảo vệ giúp da săn chắc và bảo vệ da khỏi sự xâm nhập của nước, hóa chất, bệnh lý vi trùng và tia UV. Vào thời điểm chúng tiếp cận bề mặt da, các tế bào sừng trải qua những thay đổi liên tục về hình dạng và nội dung tế bào. Ngay trước khi quá trình tẩy da chết bình thường đang diễn ra, tế bào mất hoàn toàn cấu trúc và màng tế bào. Nó đã phát triển từ một tế bào sừng thành một tế bào giác mạc, một tế bào sừng. Tuy nhiên, tế bào sừng không chỉ đóng vai trò thụ động như một hàng rào bảo vệ mà còn tham gia vào quá trình viêm nhiễm, bảo vệ tích cực chống lại vi trùng và trong làm lành vết thương và do đó là một phần của hoạt động hệ thống miễn dịch.

Giải phẫu và cấu trúc

Tế bào sừng trải qua những thay đổi liên tục về hình dạng và hàm lượng tế bào trong thời gian tồn tại tương đối ngắn. Ngay sau khi hình thành chúng từ sự phân bào nguyên phân của các tế bào gốc biểu bì ở lớp đáy của biểu bì, quá trình biệt hóa của chúng thành tế bào sừng bắt đầu. Chúng được trang bị đầy đủ nhân, tế bào chất, các bào quan và túi tế bào bao bọc và có dạng hình trụ. Trong lớp hạt (stratum granulosum) nằm ngay trên lớp tế bào đáy và tế bào gai, quá trình sừng hóa và phân giải nhân tiến triển. Các mụn nước chứa một số protease nhất định sẽ chuyển các chất chứa của chúng vào trong tế bào chất để nhân và các chất bên trong tế bào khác được hòa tan và chuyển hóa. Trên thực tế, đây là một sự tự sát được lập trình trước của tế bào. Các tế bào ngày càng phẳng ra và bên trong tế bào dần dần được lấp đầy bởi các hạt cầu keratin, chất sừng hạt. Trước khi các tế bào sừng đến lớp ngoài cùng, lớp sừng và lớp sừng không kết hợp với nhau, chúng sẽ đi qua lớp bóng, lớp sừng, biểu hiện rõ rệt hoặc chỉ nhẹ, tùy thuộc vào từng vùng cơ thể. Đây là một lớp ranh giới mỏng được làm giàu với chất sừng hóa protein đặc biệt hạt, có tính nhất quán bán lỏng và bảo vệ da khỏi những kẻ xâm lược và khỏi mất nước.

Chức năng và nhiệm vụ

Nhiệm vụ và chức năng của tế bào sừng có thể được chia thành chức năng cơ học-vật lý và chức năng sinh học-miễn dịch học. Ở lớp trên cùng của da, lớp sừng, tế bào sừng mang tên của chúng với lý do chính đáng. Chúng không còn có thể phản ứng với các chất truyền tin vì chúng đã mất nhân tế bào và vô số bào quan của chúng. Trước khi chúng được tẩy tế bào chết và “giải phóng” ra môi trường, nhiệm vụ chính của tế bào sừng là thiết lập độ căng cơ học sức mạnh của da, được hoàn thành tốt bởi sự liên kết lẫn nhau của các tế bào. Ngoài ra, các tế bào sừng ngăn chặn sự xâm nhập của nước hoặc các chất lỏng khác hoặc sự xâm nhập của các chất rắn dưới dạng bụi hoặc gây bệnh vi trùng. Mặt khác, chúng cũng ngăn ngừa sự rò rỉ của dịch mô hoặc làm khô cơ thể một cách không kiềm chế do áp suất hơi khác nhau giữa cơ thể và không khí xung quanh. Trong giai đoạn đầu, khi tế bào sừng vẫn còn nguyên vẹn tế bào chất, chúng là một phần của phản ứng miễn dịch tích cực. Chúng có khả năng tạo ra các cytokine như interleukin và chemokine. Đặc biệt, thông qua việc giải phóng TNF-alpha (khối u hoại tử yếu tố) và IL-1, tế bào sừng can thiệp tích cực vào phản ứng miễn dịch và trong các quá trình viêm. Do đó, chúng chủ yếu hỗ trợ công việc của các tế bào khác của hệ thống miễn dịch. Các cytokine được giải phóng khi cần thiết cũng có thể kích hoạt các phản ứng toàn thân của cơ thể như sốt và các phản ứng miễn dịch khác. Tế bào sừng thậm chí cung cấp một số bảo vệ chống lại tác hại Bức xạ của tia cực tím bởi vì họ có thể chiếm melanin-giữ mụn nước khỏi các tế bào hắc tố và sử dụng các hắc tố chứa chúng để bảo vệ nhân của chúng.

Bệnh

Ngoài các quá trình viêm cục bộ của da do nhiễm trùng từ chấn thương và tại chỗ tổn thương da, các bệnh ung thư da khác nhau và các tổn thương da toàn thân như bệnh vẩy nến được coi là bệnh ngoài da quan trọng và phổ biến nhất. Tế bào đáy, liên tục bổ sung tế bào sừng thông qua phân bào, có thể phát triển cái gọi là ung thư biểu mô tế bào đáy, một khối u da bán ác tính hầu như không di căn nhưng có thể tấn công các mô xung quanh như xương và xương sụn. Ung thư biểu mô tế bào đáy là loại da phổ biến nhất ung thư. Dày sừng hoạt tính là do sự tăng sinh cục bộ không kiểm soát của các tế bào sừng, thường biểu hiện thành các mảng da đỏ và thô ráp. Căn bệnh này đại diện cho một dạng ban đầu của u cột sống, cái gọi là tế bào gai ung thư, phát triển như một khối u ác tính trong lớp tế bào gai (stratum spinosum). Thông thường, ung thư xảy ra trên mặt ở những người trên 70 tuổi. Đối với những người bị ảnh hưởng bởi bệnh vẩy nến, căn bệnh này không đe dọa ngay lập tức, nhưng nó có thể rất khó chịu do có thể nhìn thấy thay da. Một số quy trình song song dẫn với tốc độ tăng sinh của tế bào sừng theo hệ số từ bốn đến bảy. Các tế bào không còn có thể biệt hóa trong thời gian ngắn. Ngoài ra, hệ thống miễn dịch rối loạn chức năng rất có thể xảy ra.

Các bệnh ngoài da điển hình và thường gặp

  • Bạch tạng (bệnh đốm trắng).
  • Phát ban da
  • Nấm da
  • Rosacea (bệnh trứng cá đỏ)
  • Lupus ban đỏ hệ thống (SLE)
  • Ung thư da