Queratina, el proceso de queratinización

 Artículo redactado por María Cristina Quintana González.

Probablemente has escuchado y conoces el significado de la palabra queratina ya que forma parte de nuestra piel, pelo y uñas, pero ¿sabes como se forma y cuantos tipos existen?

¿Qué es la queratina? ¿Cómo se produce el proceso de queratinización?

QUERATINA

La queratina se compone de una proteína fibrosa constituida por cadenas de aminoácidos en secuencia constante y colocados de forma helicoidal también está formada por otra proteína globulosa que cubre a la proteína fibrosa.

Existen 2 tipos: una blanda y otra dura.

Las queratinas humanas constan de 54 miembros de los cuales

•       28 son tipo I corresponde a las ácidas: son de peso molecular bajo (40-56 kDa). De aquí 17 son queratinas epiteliales y 11 pertenecen a queratinas del pelo.
•       26 son de tipo II corresponde a las básicas: poseen un alto peso molecular (52-67 kDa). 20 queratinas van a ser epiteliales y 6 queratinas de pelo.

A medida que se produce el éxodo de los queratinocitos en la epidermis, se simplifican las queratinas de mayor peso molecular, se apiñan formando pares compuestos por una queratina acida y otra queratina básica.

Imagen 1. Histopatología de un quiste triquilemal, de adentro hacia afuera (abajo a arriba):
- Queratina sólida con tinción eosinofílica.
- Queratinocitos pálidos hinchados, que aumentan de altura hacia el interior.
- Células epiteliales basales pequeñas, cúbicas, de tinción oscura, dispuestas en empalizada, sin puentes intercelulares definidos.
- Cápsula fibrosa.

SU BIOQUIMICA.

Es una escleroproteína formada por cadenas paralelas de polipéptidos con muchos enlaces perpendicularmente, a destacar enlaces de 2 átomos de azufre los cuales surgen de la transformación de 2 moléculas de cisteína en 1 de cistina.

Como curiosidad deciros que en estructura la queratina tiene dos formas: la alfa-queratina se encuentra asociada a las que conforman pelo y uñas, algunas son de tipo I y II ayudando a que sean rígidos pero flexibles; y la beta-queratina que no presenta cisteína, o lo hace en muy baja proporción, por lo tanto, contiene pocos entrecruzamientos intermacromoleculares a través de puentes disulfuro (cistina), además de tener estructuras de lámina beta (característica de las telas de araña).

La misión de estos puentes es que no se produzca el deslizamiento de unas cadenas de polipéptidos unas sobre otras. Como norma general las cadenas de polipéptidos se encuentran plegadas, formando α-queratina, cuando disminuye la tensión y llega casi a una posición recta forma β-queratina.

SU ESTRUCTURA.

Los gránulos de queratohialina intracitoplasmáticos poseen una forma irregular son muy visibles en el estrato granuloso.

Imagen 2. Estructura molecular de la queratina.

Existen 2 tipos de gránulos por un lado tenemos los gránulos PF y por otro los gránulos L.

Donde los gránulos PF tienen mucha importancia pues poseen profilagrina que después sufre un proceso por el cual se elimina un grupo de fosfato de una molécula mediante hidrolisis puede ser por ejemplo un azúcar o proteína, con el objetivo de formar filagina, la filagrina es una proteína rica en histidina y encargada de agregar los filamentos intermedios de queratiana.

Los gránulos L engloban un segundo polipéptido que se llama loricrina cuya finalidad es la formación de la barrera intracitoplasmática que es estable e insoluble denominada envoltura cornificada.

Por lo tanto, la queratinización ¿Qué es? ¿En qué consiste?

QUERATINIZACION

No es otra cosa que un proceso biológico fundamental que tiene lugar en la epidermis es la capa mas externa de la piel.

Los queratinocitos, células más abundantes, se encuentran en la capa cornea o corneocitos, no tienen núcleo, se encuentran completamente queratinizados, pero con pérdida de organela citoplasmática, ribosomas y otros componentes que, por hidrolisis enzimática con inicio en lisosomas, están agrupados de manera compacta.

Los corneocitos se encuentran aplanados y rebosantes de queratina, se unen entre ellos mediante desmosomas, la queratina parece que se colocan en bandas, donde la filagrina es la encargada de que se agreguen filamentos de queratina, están defendidos por una envoltura de proteína interna insoluble o también conocido por envoltura cornificada, colocada en la superficie de dentro de la membrana plasmática engrosada, a causa del deposito que es de material denso. La fuerte estabilidad es gracias a la fijación de los filamentos intermedios de queratina.

Imagen 3. Esquema de la queratinización de la piel.

Loricrina, componente primario de la envoltura ya cornificada y responsable de la función barrera y la permeabilidad de nuestra piel.

La envoltura externa lipídica está compuesta por:

1. Ceramidas.
2. Ácidos grasos libres.
3. Colesterol.
4. Esteres de colesterol.

Que se enlaza con involucrina en la parte donde está la proteína de la envoltura, participa en la unión entre corneocitos.

Cuando los corneocitos rompen al mismo tiempo sueltan grasas, hidratos de carbono, aminoácidos, ácido úrico, urea y minerales. Esta pérdida lipídica, forma el manto cutáneo ácido lipídico compuesto por ácidos grasos libres y ceramidas.

Esta “barrera física y química” tiene su función pues defiende nuestro organismo de agentes externos, su renovación es constante.

Mas adelante veremos qué es lo que ocurre si el proceso de queratinización se ve alterado.

Conclusión

El cuidado de la piel es un acto que debe llevarse a cabo en todas las etapas de nuestra vida, como veis es un órgano muy importante y con múltiples funciones.

Como veis el proceso de queratinización hace que las células de la epidermis sufran una transformación, los queratinocitos, llenas de queratina. La queratina no es otra cosa que una proteína resistente que brinda a nuestra piel resistencia y formar una barrera para que en nuestro cuerpo no entren sustancias nocivas y a través de nuestra piel no perdamos agua.

Como veis tiene un componente lipídico bastante importante que, si se pierden, se pierde esa barrera cutánea y como consecuencia la piel puede sufrir enfermedades o trastornos.

Vamos que digno de un octubre donde se celebra Halloween en unos días para hablar de las células que dan la “piel muerta”, que hemos visto que es esencial para estar sanos.

Referencias

-       Real Academia Española. https://www.rae.es/

-       Instituto Nacional del Cáncer. https://www.cancer.gov/espanol

-       Clínica Universidad de Navarra. https://www.cun.es/

-       Real Academia Nacional de Medicina de España. https://www.ranm.es/

-       Anatomía y Fisiopatología de la piel. Manual de Dermatología, 2.ª edición. Editores: J. Conejo-Mir, J. C. Moreno, F. M. Camacho, pp. 2-27. ISBN Volumen I: 978-84-7885-628-2. ISBN Obra completa: 978-84-7885-627-5. ISBN Volumen II: 978-84-7885-629-9.

-       Imagen 1: Histopatología de un quiste triquilemal, de adentro hacia afuera (arriba):
- Queratina sólida con tinción eosinofílica.
- Queratinocitos pálidos hinchados, que aumentan de altura hacia el interior.
- Células epiteliales basales pequeñas, cúbicas, de tinción oscura, dispuestas en empalizada, sin puentes intercelulares definidos.
- Imagen destacada. Imagen extraída de: https://www.medicinaesteticactraseira.es/noticias/que-

-       es-la-melanina/

-       Imagen 1. Cápsula fibrosa. Wikimedia commons, dominio público.  Histopatología del quiste triquilemal - anotado.jpg

-       Imagen 2. Estructura molecular de la queratina. Imagen extraída de: https://es.wikipedia.org/wiki/Queratina

-       Imagen 3. Esquema del proceso de queratinización. Imagen extraída de: https://b-log-ia20.blogspot.com/2015/12/

Artículo editado por Ana María Morón Usero, creadora de Ammu Neuroscience and Biology.

Podéis consultar más conceptos y palabras en el Glosario de la piel y Glosario de Biología.

Más sobre la autora:

Me presento soy María Cristina Quintana, técnico en farmacia, especializada en el cuidado de la piel y productos cosméticos. Amante de la lectura, escritura y transmitir todo aquello que estudio y descubro. Especialmente la piel, ¡me encanta!

Ha colaborado con el proyecto de Ammu Neuroscience and Biology, proyecto que intenta acercar la ciencia a la gente. Os animamos a leer otros post, donde aprenderéis mucho sobre la ciencia en Lokicia, tenéis más artículos de científicas escritos por Ammu. 

Que la ciencia y la fuerza os acompañe.