الخلايا الكيراتينية: الوظائف ، الأنسجة ، الأنواع - مادة الاحياء - 2025

و الخلايا الكيراتينية هي نوع من الكيراتين الخلايا المنتجة والتي تشكل جزءا كبيرا من الجلد في الثدييات. في حالات التمايز المختلفة ، يمكن أن تشكل الخلايا الكيراتينية ما يصل إلى 90٪ من البشرة.

تعتبر الخلايا الكيراتينية منتجة مهمة للسيتوكينات ، وهي بروتينات مهمة لعمليات الاتصال بين الخلايا.

تلطيخ البشرة والخلايا الكيراتينية التي تتكون منها.

هذا الإنتاج للخلايا الكيراتينية للسيتوكينات له عواقب متعددة على هجرة الخلايا الالتهابية ، والتأثيرات على جهاز المناعة ، وعلى تمايز وإنتاج الخلايا الكيراتينية الأخرى.

نظرًا للدور المهم للخلايا الكيراتينية في البشرة وفي وظائف الاتصال داخل الخلايا ، فقد جذبت هذه الأنواع من الخلايا انتباه المتخصصين الذين يدرسون عمليات الاضطرابات الخلوية والمناعة والجلدية.

تعد الخلايا الكيراتينية أيضًا مصدرًا واعدًا للخلايا الجذعية لتطوير الأنسجة البشرية والحيوانية.

سمحت الدراسات التي أجريت على هذا النوع من الخلايا بإنجازات علمية مثل استنساخ الفئران من الخلايا الكيراتينية للفئران وإنتاج خلايا بشرية متعددة القدرات ومتعددة القدرات.

وظائف الخلايا الكيراتينية

تم العثور على الخلايا الكيراتينية في مراحل مختلفة من التمايز في البشرة وهي مسؤولة عن تشكيل تقاطعات ضيقة مع الأعصاب في الجلد. كما أنها تحافظ على خلايا لانجرهانز في البشرة والخلايا الليمفاوية في الأدمة في مكانها.

بصرف النظر عن هذه الوظيفة الضامة ، تشارك الخلايا الكيراتينية في وظيفة الجهاز المناعي. الجلد هو خط الدفاع الأول والخلايا الكيراتينية مسؤولة عن إفراز الجزيئات التي تحفز الالتهاب استجابة للإصابة.

وبالتالي ، فإن الهدف الرئيسي لهذه الخلايا المنتجة للكيراتين هو الحماية من غزو الميكروبات والفيروسات والفطريات والطفيليات. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الخلايا الكيراتينية على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية وتقليل فقد الحرارة والمواد المذابة والماء.

الأهم من ذلك ، يتم استخدام الخلايا الكيراتينية للتحقيق في ظواهر الجلد المختلفة ، بما في ذلك تحمض البشرة ، وتدهور الحمض النووي ، واستقلاب ونقل الأحماض الدهنية ، والاستجابات المناعية المحلية ، وتجديد الخلايا ، وتمايز الخلايا الجذعية ، و تشكيل الأورام.

علم الانسجة

ينقسم الجلد إلى ثلاث طبقات: البشرة ، الطبقة الخارجية من الجلد ؛ الأدمة ، مباشرة تحت البشرة ؛ وطبقة تحت الجلد أو دهنية تحت الأدمة. يمكن تقسيم البشرة إلى طبقات فرعية:

• الصفيحة القاعدية (الطبقة الداخلية)
• طبقة الخلية الشوكية
• طبقة الخلية الحبيبية
• العباءة الواضحة
• الطبقة القرنية (الطبقة الخارجية)

دورة الحياة

فيما يلي وصف عام لدورة حياة الخلية الكيراتينية. يمكن أن يكون للخلايا الكيراتينية وجهتان:

1. أن تكون خلية فاصلة وتبقى في الصفيحة القاعدية.
2. يميز ويهاجر عبر طبقات الجلد.

في الصفيحة القاعدية ، تنقسم الخلايا الكيراتينية باستمرار عن طريق الانقسام الفتيلي ، مما ينتج عنه خلايا كيراتينية قاعدية جديدة. يمكن أن تستمر هذه الانقسام لإنتاج خلايا كيراتينية جديدة.

ستبقى بعض هذه الخلايا مع والديها وتستمر في تجديد مجموعة الخلايا الكيراتينية القاعدية. تُعرف هذه الخلايا بالخلايا الجذعية. ومع ذلك ، فإن الخلايا الكيراتينية الأخرى ستبدأ عملية تمايز الخلايا.

بمرور الوقت ، تدفع هذه الخلايا المتمايزة نفسها إلى الأعلى بينما يتشكل الجيل التالي من الخلايا تحتها. في النهاية ، يتم دفعهم إلى الطبقة التالية من الجلد لتصبح خلايا شائكة.

مع تصنيع المزيد والمزيد من الخلايا في الطبقة القاعدية ، تستمر الخلايا الشوكية المشكلة حديثًا في الدفع لأعلى وتصل في النهاية إلى الطبقة الحبيبية. هنا ، تخضع الخلايا لسلسلة من الأحداث الجزيئية التي تتحلل فيها عضياتها ونواة الخلية.

بعد أن يتم إزاحتهم إلى الطبقات العليا عالية التقرن ، تصبح الخلايا الكيراتينية مقاييس. شكل هذه الخلايا الحرشفية مسطح ، مما يسهل انفصالها عن الجلد كميتة.

اعتمادًا على منطقة الجسم ، يمكن أن تستغرق دورة الحياة هذه حوالي شهر. طوال الحياة ، يتجدد الجلد حوالي ألف مرة. لن تنتهي جميع الخلايا في طبقة الخلية القاعدية بمقاييس ، لأن بعضها ضروري للحفاظ على المجموعة الأولية للخلايا.

عملية تجديد الجلد هذه منظمة للغاية ، وذلك لضمان وجود عدد كافٍ من الخلايا دائمًا في كل مرحلة من مراحل العملية. وبالتالي ، يتم الحفاظ على التوازن بين الخلايا الجذعية للخلايا الكيراتينية وتلك المخصصة للتفريق نهائيًا.

بشكل عام ، طالما أن هناك أعدادًا متساوية تقريبًا من الخلايا لكلا المجموعتين (القاعدية والمتباينة) ، فسيتم الحفاظ على هذا التوازن.

أنواع الخلايا الكيراتينية

يتغير مظهر الخلايا الكيراتينية من طبقة إلى أخرى. يبدأون في طبقة الخلية القاعدية ويهاجرون إلى الأعلى. عادةً ما تكون تلك الموجودة في الطبقة أو الطبقة الدنيا من الجلد هي الوحيدة التي تنقسم.

فوق هذه الخلايا القاعدية ، توجد عدة طبقات من الخلايا الشوكية الأكبر حجمًا والتي يتم تجميعها معًا بواسطة نقاط ارتباط بين الخلايا تسمى ديسموسومات.

يتكون كل ديسموسوم من بروتينات غشائية تسمح للخلايا بالترابط مع بعضها البعض. ترتبط هذه البروتينات بدورها عن طريق تثبيتها على بروتينات أخرى ، وتشكل لوحة على شكل قرص على السطح الداخلي للغشاء.

ترتبط بروتينات المرساة بخيوط الكيراتين. تظهر هذه الديسموسومات تحت المجهر الضوئي على شكل إسقاطات غشاء الخلية المدببة التي تعطي الخلايا مظهرًا شوكيًا.

فوق الخلايا الشوكية توجد الخلايا الحبيبية. تشكل هذه الطبقة الخلوية حاجزًا غير منفذ وهي الطبقة الحدودية التي تفصل الطبقات الداخلية النشطة التمثيل الغذائي عن الطبقات الخارجية شديدة التقرن والميتة من الجلد.

فوق الخلايا الحبيبية توجد الخلايا الحرشفية. هذه الخلايا المسطحة شديدة التقرن ، مما يعني أنها مليئة ببروتين الكيراتين.

كل من المقاييس والطبقة الخارجية للخلايا الحبيبية ، الموجودة أسفل المقاييس مباشرة ، محمية بطبقات من البروتينات الأخرى المترابطة.

الخلايا الكيراتينية والسيتوكينات

بصرف النظر عن كونها العنصر الرئيسي المكون لأكبر عضو في الجسم (الجلد) ، فإن الخلايا الكيراتينية مهمة جدًا لإنتاج السيتوكينات.

تؤدي هذه السيتوكينات التي تنتجها الخلايا الكيراتينية وظائف مهمة ومتنوعة في الجسم.

واحد منهم هو العملية المؤيدة للالتهابات. تم توثيق تنظيم هذه السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ودورها في الخلايا الكيراتينية بشكل جيد.

تشمل آثاره تحفيز إنتاج الكيراتين ، وزيادة التصاق بعض البكتيريا بالخلايا الكيراتينية ، وحماية الخلايا الكيراتينية من موت الخلايا المبرمج.

يلعب الكيراتين الذي تنتجه الخلايا الكيراتينية أيضًا دورًا مناعيًا مهمًا.

أظهرت بعض الدراسات أن هذه الكيراتين تشارك في تكوين أورام خلايا الدم البيضاء اللمفاوية في الجلد وفي قمع جهاز المناعة.

تشمل الوظائف الهامة الأخرى للكيراتين التي تنتجها الخلايا الكيراتينية تنظيم إنتاج الكيراتين وتنظيم تكاثر الخلايا الكيراتينية وتمايز الخلايا الكيراتينية.

التأثير على بنية البشرة

تتشكل طبقات البشرة المختلفة اعتمادًا على حالات التمايز المختلفة للخلايا الكيراتينية. بشكل عام يمكننا التحدث عن خمس طبقات في البشرة:

الطبقة القرنية: تتكون من خلايا كيراتينية بدون نواة. تعتبر طبقة من الخلايا الميتة تختلف في الحجم باختلاف أجزاء الجسم.

العباءة الواضحة: توجد فقط في بعض أجزاء الجسم مثل راحتي اليدين أو باطن القدمين.

الطبقة الحبيبية: تتكون من الخلايا المعينية التي تحتوي على حبيبات الكيراتوهيالين ، وهي طليعة الكيراتين والتي تعطي الشكل الحبيبي لهذه الطبقة.

الطبقة الشوكية: تتكون من طبقات من الخلايا الكيراتينية بين 5 و 7 صفوف. تحتوي الخلايا على أشكال متعددة الأضلاع لها جسور بين الخلايا تساعد في اتحادها مع الطبقات المجاورة.

الطبقة القاعدية: تتكون من صفوف من الخلايا القرنية الأسطوانية وهي تشكل جسور بين الخلايا. في هذه الطبقة هي الصبغة المعروفة التي تعطي لون البشرة وتعرف بالميلانين.

المراجع

1. Grone A. الخلايا الكيراتينية والسيتوكينات. علم المناعة البيطري وعلم أمراض المناعة. 2002 ؛ 88: 1-12.
2. لي جيه وآخرون. الفئران المستنسخة من خلايا الجلد. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية. 2007 ؛ 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. et al. خطوط الخلايا الكيراتينية الخالدة المشتقة من وقائع الخلايا الجذعية الجنينية البشرية للأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية. 2006 ؛ 103 (6): 1792-1797.
4. نافاريتي جي علم الأنسجة للجلد. مجلة كلية الطب UNAM. 2003 ؛ 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. عامل نمو البشرة وتكاثر الخلايا الكيراتينية للبشرة البشرية المستزرعة. طبيعة. 1977 ؛ 265 (5593): 421-424.
6. فوغت م وآخرون. زرع الخلايا الكيراتينية المعدلة وراثيًا في الجروح لإعادة تكوين البشرة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية. 1994 ؛ 91 (20): 9307-9311.