Epidermis, las células que la componen

 Artículo redactado por María Cristina Quintana González.

Nos hemos estrenado con una nueva sección, el mundo de la piel, hay mucho que aprender acerca de este órgano.

En la primera entrada aprendimos que la piel es un órgano, como se forma desde el embrión, conocimos sus funciones y las capas que la componen.

Bien pues vamos a continuar hablando largo y tendido acerca de la epidermis (ver este artículo).

¡Vamos a ello!

 

Células de la epidermis 

Esta compuesta principalmente por queratinocitos,melanocitos, células de Langerhans y células de Merkel.

Imagen 1. Ilustraciones de las células de la epidermis.

Queratinocitos

Se localizan en la capa basal formando una sola hielera celular y con forma de cubo, tiene un gran núcleo oval, resalta abundancia de cromatina y uno o dos nucleolos en esfera, alejados de la membrana celular y un gran citoplasma con mitocondrias y aparato de Golgi, ribosomas, tonofibrillas y cuantioso retículo endoplasmático liso y rugoso. La célula está rodeada por una membrana lipoproteica.

Se encuentran unidos por desmosomas que se pueden ver también en células de capas superiores donde se introducen los tonofilamentos de queratina, en la base reposando sobre la membrana basal solo se ven hemidesmosomas sirviendo de elementos de unión epidermodermicos.

Los queratinocitos se multiplican y lo hacen mediante mitosis y siguiendo el ritmo circadiano (ver este artículo para saber más) que este aumenta por la noche. A medida que ascienden, las células van cambiando su morfología, siendo en la capa basal alargadas y columnares, tienen un diámetro mayor perpendicular a la superficie de la piel, pero cuando ascienden se vuelven poligonales y gradualmente se aplanan hasta formar un mosaico.

Por la forma que adoptan, en mosaico, con las uniones con desmosomas en forma de “espiculas o espinas” recibiendo el nombre de capa espinosa, con 3-10 hileras de células.

Los queratinocitos sufren un proceso de queratinización progresivo, este proceso hace que en el citoplasma surjan distintas estructuras que compete a los precursores de la queratina, de esta manera los queratinocitos presentan muchas tonofibrillas perinucleares manifestándose en capas mas altas siendo elementos iniciales de la queratina.

Las células mas altas de la capa espinosa además tienen estructuras ovales laminadas se conocen como queratinosomas, gránulos lamelares o cuerpos de Selby-Odland revestidos por una membrana bicapa y con láminas paralelas destinadas según el eje menor del gránulo.

Los corpúsculos que tienen estructura laminar poseen enormes cantidades de lípidos y enzimas hidrolíticas las cuales tienen mucha importancia en la FUCION BARRERA de la CAPA CORNEA (esto lo pongo así porque hablare mas veces de ello) van a romper los desmosomas para que las células que ya están cornificadas se descamen con soltura.

Imagen 2. Esquema de los queratinocitos y la queratina que contienen.

Conforme ascienden las células adoptan una forma mas aplanada, pierden el núcleo y exponen varios gránulos de queratohialina (partículas que carecen de forma y sin recubrir por membrana) que componen la matriz que comprende las tonofibrillas en el proceso de queratinización.

La capa granulosa recibe este nombre por dichos gránulos formada por 1-4 hileras de células. Los cuerpos de Selby- Odland se van desplazando alrededor de la célula hasta depositar el contenido al especio intercelular.

¿Alguna vez habéis odio hablar de “permeabilidad cutánea”? bien pues esto es posible por el cambio que sufren los lípidos polares a lípidos neutros que tiene lugar en el espacio extracelular mediante las enzimas hidrolíticas, forman una barrera muy importante.

Melanocitos

Se trata de unas organelas específicas de los melanocitos, vinculadas con los lisosomas, abundante en tirosinasa y con estructura interna laminada en los primeros periodos de formación dejándose ver con el acúmulo de pigmento melánico en los maduros.

Engloban proteínas matriciales formando un entramado donde se deposita la melanina, otras proteínas enzimáticas las cuales regulan la síntesis de melanina.

Imagen 3. Esquema de un melanocito.

Tipos de melanosomas:

• Eumelanina: pigmento marrón- negro. Los eumelanosomas son de tamaño grandes y ovalados.

• Feomelanina: pigmento rojo- amarillento. Los feomelanosomas son de tamaño pequeño y redondeados y poseen una matriz glucoproteíca descolocada.

Formación:

Se puede dividir en 4 estadios:

-       Estadio I o premelanosoma: se origina del retículo endoplásmico rugoso, aquí el melanosoma posee una matriz amorfa y unas vesículas internas con procedencia de las invaginaciones de la membrana, carece de depósito de melanina.

• Estadio II: se ve bien la matriz fibrilar en forma de filamentos paralelos longitudinales, si hay algo de depósito de melanina y abundante actividad de la tirosinasa.
• Estadio III: nos encontramos a los melanosomas con un moderado depósito de melanina sobre la matriz fibrilar y elevada actividad de la tirosinasa.
• Estadio IV: tenemos un melanosoma ya completamente melanizado con gran depósito de melanina sobre matriz interna y con poquita actividad de la tirosinasa.

A medida que la melanina se va depositando dentro de los melanosomas, estos van desplazándose por medio de las dendritas para pasar a los queratinocitos cercanos, vía microtúbulos.

Otras proteínas intervienen en dicho movimiento quinesina y dineína las cuales actúan como motores moleculares para el transporte anterógrado (movimiento desde el cuerpo de la célula) y retrogrado (movimiento hacia el cuerpo de la célula) de los melanosomas por los microtúbulos.

La radiación ultravioleta es responsable de estimular el transporte anterógrado ya que aumenta la actividad de cinesina y desciende dineína.

En las dendritas se encuentra la miosina Va la cual interviene en el proceso de transferencia percibiendo los melanosomas maduros y formando un puente con el citoesqueleto de actina que se localiza debajo de la membrana plasmática. Dicha unión con la miosina Va está mediada por 2 proteínas:

• melanofilina

• Rab27a.

Después los melanosomas son transferidos desde las dendritas de los melanocitos hasta dentro de los queratinocitos cercanos de la epidermis.

Distintas posibilidades de transferencia melanosómica:

• Exocitosis. Expulsión de las células de partículas que por su tamaño no pueden pasar a través de la membrana celular.
• Citofagocitosis.
• Fusión de membranas plasmáticas.
• Liberación y posterior captación de vesículas cargadas de melanosomas.

Se irán degradando los melanosomas por las enzimas lisosomales a medida que el queratinocito va ascendiendo en la epidermis.

En pieles claras los melanosomas pequeños se disponen en número de 2 a 10 dentro de los lisosomas de los queratinocitos siendo degradados en porciones medias y superiores de la capa espinosa sin embargo en las pieles oscuras tenemos unos melanosomas más grandes y oscuros de forma individual y desperdigados dentro de lisosomas queratinocitarios se degradan más despacio observándose en la capa córnea.

Imagen 4. Tonalidades de piel diferentes debido a los melanosomas.

Los melanocitos están apoyados por factores endocrinos, paracrinos, autocrinos y la radiación ultravioleta. Hay diferentes citocinas y factores de crecimiento producidos por otras células cutáneas que intervienen en la proliferación y diferenciación de melanocitos epidérmicos.

Las que están producidas por queratinocitos (para leer el proceso de queratinización leer este artículo) como:

• Endotelina-1.
• Factor estimulador de colonias granulocito-macrófago (GM-CSF).
• Factor estimulador de células madre (SCF).
• Factor de crecimiento de los fibroblastos básico (bFGF).
• Factor de crecimiento de los queratinocitos (KGF).
• Hormona melanocito-estimulante alfa (a-MSH).

Producidas por fibroblastos como:

• Factor de crecimiento de los hepatocitos (HGF)

En la regulación de la melanogénesis el receptor con más importancia es MC1R (receptor de melanocortina-1) su actividad es estimulada por la luz ultravioleta.

A dicho receptor se le suma una serie de péptidos biológicamente activos procedentes del precursor proteico proopiomelanocortina (POMC) como las hormonas:

• Melanocito-estimulantes (MSHs).
• Corticotropina (ACTH).

Células de Langerhans

Son unas células dendríticas que se encuentran en la epidermis, en la capa suprabasal, también las podemos ver en dermis y otros epitelios intervienen en la respuesta inmunitaria mostrando antígenos a los linfocitos T.

Provienen de la médula ósea y su característica es que tiene un núcleo indentado y un citoplasma compuesto de gránulos de Birbeck de Langerhans o vermiformes (0,1 a 0,5 μm) no tiene tonofilamentos y desmosomas.

Gránulos con forma de "raqueta de tenis" conocidos como gránulos de Langerhans-Birbeck, nacen desde la membrana celular y participa en el proceso endocitosis. Son subestructuras del compartimento de reciclaje de las endosomas, aquí se almacena una proteína conocida como langerina.

Imagen 5. Imagen al microscopio de las células de Langerhans de la piel.

Langerina es una lectina con superficie celular que posee una especie de unión con la manosa (monosacárido).

Aquellos antígenos que son detenidos son identificados por células de Langerhans al interiorizarse y procesarse, langerina actúa rápidamente se interioriza desde la superficie celular hasta los gránulos de Birbeck.

Tienen varios receptores de antígenos con capacidad de respuesta a una amplia variedad de antígenos como pueden ser alérgenos de contacto, microorganismos y antígenos tumorales.

Los queratinocitos crean una serie de citocinas: GM-CSF y TNF-a, las cuales tienen influencia en la diferenciación de dichas células.

Células de Merkel

Se localizan en la capa basal de la epidermis, particularmente de los pulpejos de los dedos, en mucosa oral y labial y en la vaina epitelial externa de los folículos pilosos.

Tiene dos características: una de ellas neuroendocrinas, es decir, la relación entre sistema nervioso y el sistema endocrino. y la otra característica epitelial.

Presentan un núcleo multilobulado y un amplio citoplasma claro, con varios gránulos esféricos electrón-densos con distintos neuropéptidos un ejemplo de ello es el neuropéptido intestinal vasoactivo (VIP) o la sinaptofisina.

Imagen 6. Imagen en 3D de las células de Merkel de la piel.

Se puede ver en la membrana plasmática algunos desmosomas mediante los cuales se unen a queratinocitos cercanos. Poseen filamentos intermedios de queratina, muy específica la citoqueratina 20, la citoqueratina es típica de epitelios simples mientras que de estratificados no.

Guardan relación con los nervios mielínicos cuando llegan próxima a la epidermis, extravía la vaina mielínica, siguen como axones amielínicos para terminar realizando una sinapsis química.

Es por ello por lo que tiene función mecano-receptora y se encuentra en aquellas zonas con sensibilidad al tacto.

Conclusión

La epidermis esta compuesta por 4 células.

En su totalidad está representada por los queratinocitos células encargadas de la producción de queratina, a su vez son los que forman las 4 capas de la piel que hablamos en el anterior artículo.

Los melanocitos cuya función principal es la producción de melanina.

La función principal de las células de Langerhans dar respuestas inmunitarias y presentadoras de antígenos y las células de Merkel función mecano receptora.

Seguiremos explorando con vista de microscopio, porque nos vamos adentrando cada vez más, pero tendréis que esperaros hasta el siguiente blog.

Bibliografía

-       Editorial, Equipo (26/05/2023). "Cromatina". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/cromatina/ Consultado: 17 de julio de 2024, 05:10 pm.

-       "Nucléolo". Autor: Equipo editorial, Etecé. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/nucleolo/. Última edición: 5 de agosto de 2021. Consultado: 17 julio, 2024

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

-       "Citoplasma". Autor: Equipo editorial, Etecé. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/citoplasma/. Última edición: 5 de agosto de 2021. Consultado: 17 julio, 2024

-       "Mitocondrias". Autor: Equipo editorial, Etecé. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/mitocondrias/. Última edición: 5 de agosto de 2021. Consultado: 17 julio, 2024

-       Editorial, Equipo (30/08/2019). "Aparato de Golgi". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/aparato-de-golgi/ Consultado: 17 de julio de 2024, 05:33 pm.

-        Editorial, Equipo (12/02/2019). "Ribosomas: qué son, características y función". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/ribosomas/ Consultado: 17 de julio de 2024, 05:36 pm.

-       "Qué es el retículo endoplasmático (tipos y función)". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/reticulo-endoplasmatico/ Consultado: 17 de julio de 2024, 05:44 pm.

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

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

-       Anatomía y fisiología de la piel. Agustín Buendía Eisman, José Mazuecos Blanca y Francisco M. Camacho Martínez.

Las vías de señalización Wnt: una ruta esencial en la reprogramación celular, homeostasis y regeneración tisular. El futuro en el tratamiento de piel lesionada por quemaduras. VOLUMEN 32 – Nº 2 2022 – REVISTA ARGENTINA DE QUEMADURAS. raq.fundacionbenaim.org.ar

UNAM His, W. (1868). Untersuchungüber die ersteanlage des Wirbeltierleibes. Die erste entwickling des Hühnchens. Leipzig: Vogel. www.unam.

-       Publicado por Julián Pérez Porto y María Merino. Actualizado el 12 de mayo de 2023. Mitosis - Qué es, definición y concepto. Disponible en https://definicion.de/mitosis/

-       Imagen destacada. Imagen extraída de: https://prixz.com/salud/resequedad-en-la-cara-cuales-son-las-causas-y-como-tratarla/

-       Imagen 1. Imagen extraída de: https://es.scribd.com/document/483762120/CELULAS-DE-LA-EPIDERMIS

-       Imagen 2. Imagen extraída de: https://www.medicinaesteticactraseira.es/noticias/que-es-la-melanina/

-       Imagen 3. Imagen extraída de: https://www.istockphoto.com/es/search/2/image?mediatype=illustration&phrase=melanocito

-       Imagen 4. Imagen extraída de: http://www.cosmetologas.com/noticias/val/1977-52/principales-caracter%C3%ADsticas-de-la-piel-seg%C3%BAn-su-color.html

-       Imagen 5. Imagen extraída de: https://es.slideshare.net/slideshow/histologa-de-piel/34906450#35

-       Imagen 6. Imagen extraída de: https://www.intramed.net/contenidover.asp?contenidoid=102831 Autor/a: Morten Kristoffer Nyrud, Åse Bratland, Linn Landrø, Trine Brevig, Truls Ryder, Robert Hermann, Lars Frich  Tidsskr Nor Laegeforen 2022 Jun 13;142(9)

 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.