Powłoki skórne

Powłoki skórne = skóra + tkanka podskórna + twory skórne
(gruczoły, włosy, paznokcie)
Funkcje:
• ochronna
• termoregulacja
• gospodarka wodno-jonowa
• funkcja zmysłowa
• synteza witaminy D
Powłoki
skórne
n
sw
Warstwy skóry:
• naskórek (nabłonek)
• skóra właściwa (tkanka łączna
wiotka + włóknista)
-------------------------------------------• tkanka podskórna
= tkanka tłuszczowa + tkanka
łączna wiotka
Naskórek to nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący
tp
Keratynocyty w naskórku układają się w warstwy
w. zrogowaciała
w. jasna
w. ziarnista
w. kolczysta
3
1
w. podstawna
Komórki naskórka:
1. keratynocyty (90%)
2. melanocyty
3. komórki Langerhansa
4. komórki Merkla
Proces rogowacenia obejmuje:
• stopniową zmianę kształtu komórek
(walcowate → wielokątne → płaskie)
2
4
Główna populacja komórek, keratynocyty, migrują od podstawy naskórka do
jego powierzchni, przekształcając się po drodze w martwe płytki keratynowe
(rogowacenie). Ten proces jest skoordynowany, co prowadzi do wyodrębnienia
się w naskórku warstw odpowiadających kolejnym etapom rogowacenia.
Warstwa podstawna
• zawiera komórki macierzyste
zdolne do podziałów i różnicowania
• produkcja czynników wzrostu (EGF)
i cytokin, synteza witaminy D3
• łączy się z grubą błoną podstawną
• gromadzenie w cytoplazmie filamentów
pośrednich (cytokeratynowych)
• modyfikację błony komórkowej
• nietypową apoptozę (bez rozpadu
komórek na ciałka apoptotyczne)
• eliminację jądra i organelli
Warstwa kolczysta
• wypustki keratynocytów
połączone desmosomami
• wzrost liczby filamentów
pośrednich
• produkcja inwolukryny
• produkcja cytokin i czynników
wzrostu, synteza witaminy D3
1
Warstwa ziarnista
• ziarna F (keratohialinowe) – filagryna
• ziarna L – lorykryna
• keratynosomy (ciałka blaszkowate) –
lipidy wydzielane do przestrzeni
miedzykomórkowej
Warstwa zrogowaciała:
martwe, sztywne płytki
(korneocyty) wypełnione
pęczkami filamentów
pośrednich i otoczone
tzw. otoczką zrogowaciałą
(błona komórkowa +
podbłonowa warstwa białek)
• wczesne cechy
apoptozy
• warstwa zwarta
• warstwa złuszczająca się
Warstwa jasna
• keratynocyty obumierają
• zanikają jądra i organelle
• pozostaje cytoplazma z licznymi pęczkami
filamentów pośrednich połączonych
filagryną i z pogrubiałą błoną komórkową
• odporna mechanicznie
• nieprzepuszczalna dla wody
(przestrzenie miedzykomórkowe
uszczelnione lipidami
z keratynosomów)
Melanocyty
Komórki Langerhansa
• zlokalizowane w warstwie
kolczystej
• długie „dendrytyczne”
wypustki
• ziarna Birbecka
• pochodzenie szpikowe
• należą do komórek
prezentujących antygen
(są to „młode” komórki
dendrytyczne)
• pochodzenie z neuroektodermy
• zlokalizowane w warstwie podstawnej
• syntetyzują melaninę w melanosomach
(ziarnach melaniny)
• przekazują ziarna melaniny keratynocytom warstwy kolczystej
• melanina chroni żywe komórki naskórka przed szkodliwym wpływem UV
Komórki Merkla
• zlokalizowane w warstwie podstawnej
• w cytoplazmie drobne ziarenka
zawierające neuropeptydy
• kontaktują się z zakończeniami
nerwowymi
• są mechanoreceptorami
Skóra właściwa:
• warstwa brodawkowa
- tkanka łączna wiotka,
liczne komórki
- pętle kapilarów, włókna
nerwowe i mechanoreceptory
- szeregi brodawek tworzą
listewki skórne
• warstwa siateczkowa
- tkanka łączna włóknista
bogata w włókna sprężyste
- zawiera gruczoły i/lub ich
przewody, korzenie włosów,
mechanoreceptory, włókna
nerwowe i naczynia
splot
podbrodawkowy
splot skórny
2
Włosy
naskórek
skóra
właściwa
tkanka
podskórna
Tkanka podskórna:
- tkanka tłuszczowa i tkanka
łączna wiotka
- zawiera gruczoły, korzenie włosów,
naczynia, mechanoreceptory
Struktury związane z korzeniami włosów:
• gruczoły łojowe
• gruczoły zapachowe
• mięśnie wyprostne
Włosy i gruczoły rozwijają się
z wpukleń naskórka w skórę
właściwą i tkankę podskórną,
są tworami nabłonkowymi
W trakcie wzrostu włos
ulega rogowaceniu
Korzeń włosa
Cebulka włosa (dolna część korzenia)
- łącznotkankowa brodawka włosa
z kapilarami, otoczona przez
- macierz (komórki namnażające się:
keratynocyty, melanocyty)
mięsień
wyprostny
macierz
Włos właściwy (rogowacieje, keratyna
twarda)
- rdzeń
- kora
- powłoczka
Pochewka wewnętrzna (rogowacieje,
keratyna miękka)
- powłoczka
- warstwa Henlego
- warstwa Huxleya
Pochewka zewnętrzna (wpuklenie
naskórka, nie rogowacieje);
pochewki tworzą mieszek włosa
część
część
Torebka włosa (tkanka łączna)
zrogowaciała
niezrogowaciała
brodawka
Cykl (życiowy) włosa
Mięsień wyprostny włosa
• pęczek komórek mięśniowych gładkich
• przytwierdzony do torebki włosa
i do górnej warstwy skóry właściwej
• unerwienie autonomiczne
• skurcz powoduje wyprostowanie włosa
(„gęsia skórka”) oraz wyciśnięcie
wydzieliny gruczołów łojowych
m. wyprostny
Anagen: faza wzrostu włosa (4 miesiące – 6 lat)
Katagen: faza inwolucji – cebulka włosa traci kontakt z brodawką, włos
przestaje rosnąć i obumiera
Telogen: faza spoczynkowa – formuje się nowa brodawka włosa, indukując
wytworzenie się nowej cebulki
Anagen: nowy włos rośnie, stary wypada
3
Gruczoły skóry
Ekrynowy gruczoł potowy
(cewkowy prosty)
• ekrynowe gruczoły potowe
• apokrynowe gruczoły potowe
• gruczoły łojowe
• gruczoły mlekowe
gruczoł
łojowy
Odcinek wydzielniczy:
• kłębkowato zwinięty, na granicy skóry
właściwej i tkanki podskórnej
• walcowate komórki wydzielnicze
(jasne i ciemne)
• komórki mioepitelialne
• blaszka podstawna
Komórki jasne: transport jonów
Komórki ciemne: produkcja białek
ekrynowy
gruczoł
potowy
apokrynowy
gruczoł
potowy
Ekrynowy (merokrynowy) sposób
wydzielania (= egzocytoza)
Wydzielina: woda, jony
(Na, K, Cl), niewielka ilość
białek (glikoproteidów),
śladowe ilości mocznika,
kwasu moczowego, amoniaku
Apokrynowy gruczoł potowy
Przewód wyprowadzający:
• nabłonek dwuwarstwowy
sześcienny
• wąskie światło
• częściowa resorbcja
jonów Na+, K+, Cl• wydzielanie związków
azotowych
(morfologicznie podobny do
ekrynowego gruczołu potowego,
ale większy i o większej średnicy)
• odcinek wydzielniczy:
- walcowate/sześcienne
komórki wydzielnicze,
ekrynowy + apokrynowy
sposób wydzielania
- komórki mioepitelialne
- blaszka podstawna
Ujście:
spiralny kanał w naskórku
• przewód: nabłonek dwu/trójwarstwowy sześcienny,
połączony z mieszkiem włosa
Wydzielina: woda, kwasy
tłuszczowe, lipidy, cukry,
białka (u zwierząt feromony)
korzeń włosa
przewód
wydzielina
nieotoczona błoną
wydzielanie
apokrynowe
Gruczoł łojowy (pęcherzykowy rozgałęziony)
• odcinek wydzielniczy: wielowarstwowy układ
komórek produkujących wydzielinę (lipidy),
a następnie degenerujących i rozpadających
się (holokrynowy sposób wydzielania),
otoczony blaszką podstawną
• krótki przewód (nabłonek wielowarstwowy
płaski) połączony z mieszkiem włosa
Wydzielina: lipidy i szczątki komórek
komórki
degenerujące
komórki
dzielące się
4
Unerwienie skóry
receptory zmysłowe skóry:
- wolne zakończenia nerwowe
Wolne zakończenia nerwowe
- ciałka zmysłowe
Lokalizacja: naskórek (żywe warstwy),
skóra właściwa, wokół korzeni włosów
Wrażliwe na: dotyk, ucisk, ból,
temperaturę
Ciałko Merkla
(komórka Merkla + zakończenie)
nerwowe)
Lokalizacja: naskórek
Wrażliwe na: delikatny dotyk,
różnicowanie tępy/ostry,
gładki/szorstki (np. odczyt
alfabetu Brailla)
Ciałko Meissnera
(zakończenia nerwowe otoczone
przez lemnocyty - zmodyfikowane
komórki Schwanna, całość objęta
łącznotkankową torebką)
Lokalizacja: brodawki skórne
Wrażliwe na: dotyk,
przesuwanie naskórka
względem skóry
Ciałko Paciniego
(zakończenie nerwowe otoczone
wieloma koncentrycznymi
warstwami spłaszczonych
lemnocytów i fibroblastów,
pomiędzy nimi płyn)
Lokalizacja: tkanka podskórna,
również torebki stawowe, okostna,
krezka, niektóre narządy
Kolbka Krausego
(zakończenia nerwowe otoczone
łącznotkankową torebką)
Lokalizacja: skóra właściwa
(szczególnie liczne w narządach
płciowych), niektóre błony
śluzowe, spojówki
Wrażliwa na: dotyk
Ciałko Ruffiniego
(zakończenia nerwowe otoczone
łącznotkankową torebką)
Lokalizacja: skóra właściwa,
torebki stawowe, ozębna
Wrażliwe na: rozciąganie
Wrażliwe na: ucisk, drgania
o wysokiej częstotliwości
Typy skóry
TECHNIKI SPECJALNE
Skóra dłoni i stóp („gruba”):
• gruby naskórek z wyraźnymi warstwami
• gruba warstwa zrogowaciała naskórka
• wysokie, regularne brodawki, wyraźne listewki
• obecne tylko gruczoły potowe
• brak korzeni włosów i związanych z nimi struktur
Skóra powłok („cienka”):
• cienki naskórek z niewyraźnymi
warstwami
• brak wyraźnej warstwy jasnej i niekiedy ziarnistej
• cienka warstwa zrogowaciała naskórka
• niższe i mniej regularne brodawki
• obecne wszystkie typy gruczołów skóry
• obecne korzenie włosów i struktury z nimi
związane
• znakowanie lektynami
• hybrydyzacja in situ
• genetyczne znakowanie
białkami fluoryzującymi
• autoradiografia
5
Wykrywanie reszt cukrowcowych przy użyciu lektyn
Lektyny - glikoproteidy izolowane z roślin
i niektórych bezkręgowców - swoiście wiążą się
z konkretnymi resztami cukrowcowymi
Uwidocznienie lektyn:
• bezpośrednie znakowanie
lektyny (np. fluorochromem)
• immunohistochemiczne
wykrycie lektyny
• zastosowanie reakcji
awidyna-biotyna
(biotynylowane lektyny)
REAKCJA Z LEKTYNĄ:
substancja wykrywana (reszta cukrowcowa)
+ znakowana lektyna = KOMPLEKS
HYBRYDOCYTOCHEMIA (hybrydyzacja in situ)
wykrywa odcinki DNA lub RNA o określonej sekwencji nukleotydów
Sonda:
odcinek DNA lub RNA
o komplementarnej
sekwencji nukleotydów
w stosunku do
wykrywanego in situ
fragmentu DNA lub RNA
Rodzaje sond:
• sondy DNA
• sondy RNA
Sondy znakuje się
• znacznikami
antygenowymi (+ reakcja
immunohistochemiczna)
• biotyną (+ reakcja z
awidyną)
• izotopami
promieniotwórczymi
(+ autoradiografia)
Reakcja hybrydocytochemiczna:
substancja wykrywana (sekwencja w DNA, RNA)
+ swoista znakowana sonda DNA, RNA = KOMPLEKS.
Etapy hybrydyzacji in situ:
1. Permeabilizacja błon
komórkowych (enzymy
proteolityczne, detergenty)
2. Denaturacja kwasów
nukleinowych w preparacie
3. Hybrydyzacja
Zastosowanie
hybrydyzacji in situ
• lokalizacja genów
• badanie ekspresji genów
(wykrywanie określonego
mRNA)
• wykrywanie obcego
materiału genetycznego
(np. wirusa) w komórkach
6
Powielany
odcinek DNA
Genetyczne znakowanie białek białkami fluoryzującymi
umożliwia ich obserwację w żywych komórkach
(mikroskopia w czasie rzeczywistym)
Denaturacja
DNA
Zwiększenie ilości wykrywanych
odcinków kwasów nukleinowych
(wzmocnienie reakcji): PCR in situ
I cykl:
Dołączenie
„startera”
Białka fluoryzujące – np. GFP
(green fluorescent protein, białko
o zielonej fluorescencji)
2 odc.
PCR = łańcuchowa reakcja
polimerazy (wielokrotne powielenie
określonych odcinków DNA
II cykl:
lub RNA)
4 odc.
Polimeraza
syntetyzuje
odcinek
komplementarny
III cykl:
8 odc.
AUTORADIOGRAFIA
wykrywa w preparacie izotopy promieniotwórcze,
wykorzystując wrażliwość emulsji światłoczułej
(fotograficznej) na promieniowanie beta
• przyłączenie genu GFP do genu
kodującego wykrywane białko
(metodami inżynierii genetycznej)
• komórka syntetyzuje białko z
przyłączonym GFP (białko fuzyjne)
• białko fuzyjne zachowuje się w
komórce tak jak białko bez znacznika
• przemieszczanie się białka
fuzyjnego w żywej komórce można
obserwować przy użyciu mikroskopu
fluorescencyjnego
Stosowane izotopy: 3H, 14C, 35S, 125I, 32P
Substancje znakowane izotopami
wprowadzamy do żywych
komórek i tkanek, albo stosujemy
jako odczynniki (np. sondy)
Etapy autoradiografii
• wykonanie preparatu
mikroskopowego
• nałożenie emulsji (w ciemni)
• ekspozycja (w ciemni)
• wywołanie i utrwalenie
autoradiogramu
• zabarwienie preparatu
Zdolność rozdzielcza
Tło
7