Cheratinociti

Che cosa sono i cheratinociti?

I Cheratinociti sono la componente cellulare più abbondante della pelle, di cui rappresentano circa il 95%.

Sono quindi le cellule da cui dipende la struttura e la funzione dell'epidermide e coordinano anche il funzionamento degli altri tipi cellulari, come ad esempio le cellule di Langherans.

Struttura dei Cheratinociti

Dal punto di vista strutturale e citologico, non esiste un unico tipo di cheratinocita. Queste cellule, infatti, sono presenti in cinque differenti morfotipi che rappresentano i 5 stadi della loro maturazione.

A livello degli strati basali del tessuto epiteliale si trovano i cheratinociti nel loro stato più immaturo, che presentano caratteristiche di cellule staminali, dalla cui proliferazione e differenziazione si originano le altre forme di cheratinociti.

Lo strato più esterno della pelle, invece, ospita i cheratinociti al loro ultimo stadio di maturazione, che si presentano come cellule morte completamente corneificate, che vanno incontro a un continuo processo di desquamazione.

Proprio a causa della continua rimozione degli strati più esterni della pelle, i cheratinociti dello strato corneo devono essere continuamente rimpiazzati, pertanto la proliferazione e il differenziamento delle cellule basali avviene senza sosta durante tutta la vita dell'organismo.

I cheratinociti allo stadio basale e quelli allo stadio completamente corneificato sono divisi da altri tre strati di pelle in cui i cheratinociti sono presenti in altrettanti stadi intermedi di maturazione: lo strato spinoso, lo strato granuloso e lo strato lucido.

Cheratinociti

Illustrazione 1: i cheratinociti sono la principale componente cellulare della pelle, distribuiti in 5 strati e in 5 differenti stadi di maturazione.

Funzioni dei cheratinociti

La pelle rappresenta l'organo più esteso del nostro corpo e svolge alcune funzioni molto importanti, portate avanti soprattutto grazie all'azione dei cheratinociti.

Le cellule della pelle sono unite da giunzioni strette tra di esse e con le cellule nervose e hanno un fondamentale ruolo strutturale. Sono i cheratinociti, infatti, a dare forma, consistenza e organizzazione alla pelle.

Oltre al ruolo strutturale, i cheratinociti hanno anche un importante ruolo nel sistema immunitario. Grazie alle giunzioni strette che li legano, infatti, impediscono il passaggio di virus altri agenti patogeni; inoltre sono responsabili della produzione di citochine inibitorie in assenza di lesioni, mentre in caso di lesioni stimolano i processi infiammatori e attivano le cellule di Langherans.

Queste ultime sono fondamentali nella risposta immunitaria a livello della pelle perché rappresentano le prime cellule che processano gli antigeni e li presentano alle cellule specifiche dell'immunità adattativa.

Un'altra funzione molto importante dei cheratinociti è legata all'omeostasi idrosalina e termica. La struttura serrata delle loro giunzioni e la barriera lipidica da esse prodotta infatti, ostacolano la dispersione di umidità e calore, preservando le condizioni interne dell'organismo.

Differenziazione dei cheratinociti

Nello strato basale della pelle i cheratinociti sono presenti come cellule in grado di proliferare per mitosi. Un parte delle cellule figlie, originate da questi processi di divisione, restano nello strato basale a costituire la riserva di cellule germinali della pelle, mentre altre iniziano il processo di differenziazione.

Nello strato basale i cheratinociti appaiono come cellule dalla forma di parallelepipedo a base quadrata, allungate in senso perpendicolare alla superficie della pelle.

Il primo stadio di differenziazione dà origine alla strato spinoso, in cui i cheratinociti iniziano a produrre quei cambiamenti morfologici e citologici che contraddistinguono il processo di maturazione.

Nello strato spinoso iniziano a comparire giunzioni desmosomiali, cioè forme di connessione tra le cellule vicine costituite da ponti proteici, che appaiono come estroflessioni sottili simili a delle spine (da cui il nome dello strato che caratterizzano).

I cheratinociti dello strato spinoso sono meno allungati e producono una proteina, detta involucrina, che va a rivestire la superficie citoplasmatica della membrana cellulare.

Nel citoplasma, inoltre, inizia ad accumularsi cheratina, una molecola molto importante per la realizzazione della composizione finale delle cellule della pelle.

Struttura di un desmosoma.

Il successivo stadio di differenziazione dei cheratinociti avviene in quello che viene definito strato granuloso, in cui le cellule, iniziano a produrre corpi lamellari (detti granuli di Odland) ricchi di lipidi che vengono esocitati nello spazio intercellulare per formare una barriera lipidica impermeabile.

Inoltre, a questo stadio, i cheratinociti iniziano a degradare le membrane degli organelli cellulari e del nucleo, oltre che a disgregare le macromolecole presenti nel citoplasma, avviando così quel processo di degenerazione che sarà ultimato nello strato corneo.

Nei cheratinociti dello strato granuloso la cheratina è accumulata in granuli, detti granuli di cheratoialina, che danno l'aspetto tipico a queste cellule e da cui deriva il nome dello strato che caratterizzano.

All'interno dei granuli di cheratoialina si trova anche una proteina detta filaggrina, che svolge un ruolo di primaria importanza per l'aggregazione dei filamenti di cheratina. Nello strato granuloso, la filaggrina è presente sotto forma di polimeri di profilaggrina, che durante il passaggio allo strato corneo saranno ridotti a filaggrina monomerica.

Nello strato lucido si ha il completamento di processi che iniziano verso la fase più esterna dello strato granuloso: la cheratina si stabilizza per effetto della formazione di legami disolfuro, l'involucrina lega covalentemente le proteine di membrana grazie all'attivazione di un enzima, la transglutaminasi, che viene attivata dagli ioni calcio, e forma l'involucro corneo.

Arrivati allo strato corneo, i cheratinociti sono ormai cellule morte, in cui tutti gli organelli cellulari sono stati degradati e la membrana cellulare è stata sostituita dall'involucro corneo.

In questo stadio, le cellule sono sostanzialmente costituite da filamenti di cheratina legati da legami disolfuro, avvolti da un involucro proteico corneo e tenuti insieme da giunzioni desmosomiche e dalla barriera lipidica rilasciata dai corpi lamellari.

Illustrazione 2: cambiamenti citologici dei cheratinociti durante la maturazione