EPIDERMIDE: FORMAZIONE, CARATTERISTICHE, STRATI, FUNZIONI - ANATOMIA E FISIOLOGIA

L' epidermide è lo strato più superficiale della pelle e ha funzioni principalmente di protezione contro la presenza di agenti meccanici, chimici o raggi ultravioletti. Lo spessore di questo strato nell'uomo dipende dall'area studiata, variando da 0,1 mm nelle zone più delicate a 1,5 mm nelle regioni di spessore.

Strutturalmente, è composto da quattro strati o strati: corneale, granulare, spinoso e basale. In quest'ultima regione troviamo cellule in costante divisione che formano i cheratinociti - cellule che dominano la composizione dell'epidermide - che faranno parte del resto degli strati.

Fonte: Mikael Häggström, basato sul lavoro di Wbensmith

Per quanto riguarda la sua origine embriologica, l'epidermide proviene dall'ectoderma superficiale e già dal quarto mese di gestazione i quattro strati della struttura possono essere differenziati.

caratteristiche

La pelle è l'organo che occupa la superficie più ampia - con una superficie superiore a 2 m ² e con un peso di circa 4 kg - quindi assolve a una grande varietà di funzioni, principalmente la protezione.

Questo organo ha una struttura composta da due strati principali: il derma e l'epidermide.

È caratterizzato dalla presenza di cheratina. Questa proteina è sintetizzata da un numero significativo di cellule epidermiche chiamate cheratinociti, che sono associate alla termoregolazione e ad altre forme di protezione. Sono le cellule più abbondanti nell'epidermide.

Altre cellule che fanno parte dell'epidermide, ma in quantità minore rispetto ai cheratinociti, sono melanociti. Questi sono responsabili della produzione di melanina, la molecola incaricata di dare colore alla pelle e di proteggerla.

I vasi sanguigni o linfatici non sono osservati nell'epidermide, poiché la nutrizione avviene nello strato successivo, il derma, che viene irrigato da questi componenti.

Livelli

Nell'epidermide possiamo riconoscere quattro strati o strati principali. Questi sono lo strato corneo, lo strato granulare, lo strato spinoso e lo strato basale. Di seguito descriveremo le caratteristiche più rilevanti di ogni strato cellulare:

Strato corneo

Lo strato più esterno dell'epidermide è la cornea. È costituito da più fogli di cellule morte chiamate cheratinociti. Queste cellule sono produttori di una proteina fibrosa chiamata cheratina.

Le celle che le compongono si caratterizzano per essere grandi, piatte e di forma poliedrica. Sono impilati in strati verticali con uno spessore prossimo a 25 strati, sebbene più di 100 strati possano essere trovati sui palmi delle mani e dei piedi.

Un composto lipidico è responsabile dell'unione delle cellule dello strato corneo in modo altamente compresso, allo stesso modo in cui i mattoni vengono uniti con il cemento in una costruzione.

Il tasso di sostituzione di queste strutture è piuttosto alto, poiché vengono continuamente smarrite e sostituite.

La funzione immediata di questo strato è la protezione contro l'attrito e altri disturbi fisici. Grazie alle sue proprietà impermeabili, si evita la perdita d'acqua.

Quando lo strato è esposto a continui disturbi - come lo sfregamento, ad esempio - tende ad ispessirsi e si forma "callo".

Strato granuloso

Subito dopo lo strato corneale troviamo la granulosa, formata da fogli di cheratinociti che gradualmente degenerano fino a morire e vengono sostituiti da altre cellule, che soffrono di una costante desquamazione.

Si chiama "granulosa", poiché un insieme di granuli scuri composti da cheratoialina può essere facilmente visto al microscopio.

Questo composto dei granuli è costituito da due proteine:

- Profilaggrin, che è il precursore della filaggrina, una proteina che partecipa alla cornificazione della pelle

- Involucrina, correlata alla cheratinizzazione.

Esistono anche granuli lamellari che, a differenza dei precedenti granuli, possono essere visualizzati solo mediante microscopia elettronica.

All'interno di questi granuli troviamo una grande quantità di polisaccaridi, glicoproteine e lipidi che aiuteranno a unire le cellule dello strato corneo. Cioè, serviranno come una specie di cemento molecolare.

In questi granuli troviamo anche enzimi con funzioni di degradazione, responsabili dell'eventuale distruzione del nucleo cellulare e degli organelli.

Mantello spinoso

Anche il terzo strato dell'epidermide è costituito da cheratinociti. Tuttavia, la forma di queste celle non è più piatta, ma acquisisce forme irregolari con numerosi lati, che ricordano diverse forme geometriche.

In questo strato si trovano i melanociti e altre cellule legate alla risposta immunitaria, chiamate cellule di Langerhans.

I melanociti sono cellule dendritiche e che producono pigmenti. I dendriti si estendono nelle cellule di questo strato, fungendo da conduttori del pigmento.

Le cellule di Langerhans sono anche cellule dendritiche. Sono derivati dal midollo osseo e costituiscono circa il 5% delle cellule dell'epidermide. Queste cellule sono identiche ai macrofagi visti in altri tessuti. Pertanto, queste cellule funzionano come tipiche barriere immunitarie della pelle.

La struttura dello strato spinoso determina in gran parte le proprietà meccaniche della pelle, poiché è resistente ai danni meccanici e allo stesso tempo è abbastanza flessibile.

Strato basale

L'ultimo strato è formato da un sottile strato di cheratinociti, le cui forme ricordano un cubo o un cilindro. È abbastanza attivo dal punto di vista metabolico e anche dal punto di vista della divisione cellulare. A questo punto vengono stabiliti i confini tra l'epidermide e il derma.

Le cellule dello strato basale sono per lo più indifferenziate e sono in continuo processo di proliferazione.

In questo strato vengono generate le cellule che andranno a sostituire quelle che muoiono nelle regioni più superficiali. Cioè, vengono prodotti in questo strato e quindi hanno la capacità di migrare dove sono richiesti. Il tempo medio di migrazione dallo strato basale è di circa due settimane. Se la pelle è ferita, questo processo aumenta la sua velocità.

Per questo motivo la capacità rigenerativa della pelle dipende in larga misura dallo stato dello strato basale. Se lo strato è interessato, saranno necessari innesti cutanei.

Alcune regioni del corpo hanno uno strato aggiuntivo di epidermide. I palmi delle mani e dei piedi sono solitamente un po 'più spessi grazie alla presenza di un altro strato superficiale chiamato strato lucido.

Formazione

Dei tre strati embrionali, la pelle ha una duplice formazione. Mentre il derma si sviluppa dal mesenchima, l'epidermide si sviluppa dall'ectoderma superficiale.

Nelle prime fasi dello sviluppo, l'embrione è ricoperto da un unico strato di cellule ectodermiche. A sei settimane di gestazione l'epitelio subisce la divisione e appare uno strato di cellule chiamato periderma.

Lo sviluppo cellulare continua fino a quando si forma un terzo strato nella zona intermedia. Nei primi tre mesi, l'epidermide viene invasa dalle cellule della cresta neurale, che saranno responsabili della sintesi della melanina.

Con l'avvicinarsi del quarto mese di gravidanza, l'epidermide avrà già la sua organizzazione definitiva in quattro strati ben definiti.

Caratteristiche

Protezione

La prima funzione del primo strato della pelle è intuitiva: protezione e prevenzione della perdita di liquidi. Questo è responsabile della formazione di una barriera contro diversi tipi di possibili disturbi, sia fisici che chimici. Oltre a proteggere contro diverse classi di agenti patogeni che potrebbero entrare nel corpo.

fotoprotezione

Un caso particolare di protezione è la fotoprotezione. L'epidermide funge da barriera contro le radiazioni ultraviolette grazie alla presenza della melanina, pigmento responsabile dell'assorbimento delle radiazioni nocive del sole.

Negli animali, questo pigmento è un derivato dell'amminoacido aromatico tirosina ed è ampiamente distribuito nelle linee.

La produzione di melanina avviene nello strato basale dell'epidermide. La molecola raggiunge il suo obiettivo di protezione mediando la dissipazione del calore in un processo chiamato conversione interna ultraveloce.

Questa conversione da energia dannosa a innocua è cruciale per la protezione del materiale genetico. Questa protezione contribuisce a mantenere l'integrità del DNA, poiché l'esposizione continua alle radiazioni può causare danni alla molecola, essendo associata allo sviluppo del cancro.

Il colore della pelle umana è, presumibilmente, un tratto adattivo associato alla quantità di luce solare che ricevono nell'ambiente in cui si sviluppano.

La pelle scura è correlata alla protezione contro le radiazioni solari intense e la pelle chiara alle aree in cui catturare la poca luce solare che ricevono è essenziale per la sintesi della vitamina D (vedi sotto).

termoregolazione

La regolazione della temperatura è un fenomeno molto importante e laborioso affrontato dagli organismi endotermici. La pelle, e quindi l'epidermide, è l'organo coinvolto in questo processo di regolazione.

Insieme al derma, questa struttura è in grado di controllare la temperatura attraverso i meccanismi della sudorazione (con la sua evaporazione il corpo perde calore e quindi riduce la temperatura) e il controllo del flusso sanguigno.

Percezione

La pelle è un organo ricco di recettori di ogni tipo, ecco perché interviene nel fenomeno della percezione e media la comunicazione tra il corpo e il suo ambiente. Queste sensazioni includono il tatto, la pressione, la temperatura e il dolore. Inoltre, permette di rispondere a queste sensazioni.

Ad esempio, le cellule di Merkel sono componenti rari situati nello strato più profondo dell'epidermide e sono associate alla meccanoricezione tattile.

Scambio di sostanze

La pelle è coinvolta nell'assorbimento e nell'escrezione di diverse sostanze come sali minerali, urea, acido urico, acido lattico e altre sostanze di scarto. È anche responsabile della mediazione del transito di gas come ossigeno e anidride carbonica.

Il ruolo della pelle nella respirazione dipende dall'organismo studiato. In piccoli organismi come gli anfibi, la pelle è sottile e partecipa attivamente allo scambio di gas, al punto che alcune specie mancano di polmoni. Nei mammiferi ci sono strutture specializzate responsabili dello scambio di gas.

Sintesi della vitamina D

La vitamina D è una sostanza steroide essenziale composta da quattro anelli di atomi di carbonio, con somiglianze strutturali piuttosto marcate con la molecola del colesterolo.

La sintesi di questa vitamina avviene nella pelle e affinché avvenga la reazione è necessaria la presenza della luce ultravioletta del sole. Quindi viaggia verso altri organi (rene e fegato) per continuare l'elaborazione e trasmettere la forma attiva.

La sintesi della vitamina D non è limitata alla regione della pelle, può anche provenire da alimenti inclusi nella dieta, come l'olio di pesce o latticini arricchiti con questa vitamina.

Partecipa alla via metabolica del calcio, del fosforo e al processo di mineralizzazione delle ossa. La sua funzione non si limita allo sviluppo e al mantenimento del sistema osseo, partecipa anche ai sistemi immunitario, endocrino e cardiovascolare.

La carenza di vitamina D è stata associata al rachitismo e all'osteomalacia; la prima patologia è comune in età precoce, mentre la seconda è associata agli adulti. Può anche causare osteoporosi, diversi tipi di cancro, sclerosi multipla o malattie cardiovascolari, tra le altre patologie.

Autoriparazione della ferita

La pelle non è solo l'organo più esteso dell'essere umano, ma è anche il primo che stabilisce un contatto diretto con l'ambiente, quindi è costantemente esposta a entità fisiche e chimiche che potrebbero ferirla e provocare lesioni.

Queste ferite possono essere riparate in pochi giorni (a seconda dell'entità di esse) grazie al fatto che la pelle ha una divisione cellulare e un sistema di rinnovamento dei tessuti molto accelerati.

Funzione non biologica negli esseri umani

In campo medico la valutazione delle condizioni della pelle fornisce informazioni molto preziose, poiché riflette fedelmente lo stato di salute del paziente e può essere utile nell'identificazione di alcune patologie.

Inoltre, la pelle umana svolge anche un ruolo cruciale nell'estetica e nel fornire a ogni individuo una sensazione di identità.

Riferimenti

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