Δήμητρα Σπανού, χημικός, καθηγήτρια στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
υπό κατασκευή
ΔΕΡΜΑ: Η ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ
Το δέρμα είναι η εξωτερική κατασκευή του σώματος και αποτελείται από : Την επιδερμίδα που αποτελεί την εξωτερική στοιβάδα και το κυρίως δέρμα που αποτελείται από το χόριο και τον υποδόριο ή λιπώδη ιστό
Η επιδερμίδα και ιδιαίτερα τα εξωτερικά στρώματα αυτής όπως η κερατίνη στοιβάδα, αποτελεί μια δομή στα όρια του οργανισμού και του περιβάλλοντός του
Η ΕΠΙΔΕΡΜΙΔΑ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ
Είναι η λεπτή προστατευτική στοιβάδα του δέρματος.
Δεν έχει φλέβες και τριχοειδή αγγεία να την διαπενούν αλλά πλήθος αριθμού λιπιδίων
που γεμίζουν τους χώρους μεταξύ των κυττάρων και της προσδίδουν προστατευτικό ρόλο και αμφίφιλες ιδιότητες.
Αποτελείται από πολλές σειρές κυττάρων και τα νεκρά κύτταρα εξωτερική της στοιβάδας, αποβάλλονται και ανανεώνονται συνεχώς από κύτταρα των εσωτερικών στοιβάδων που μεταναστεύουν συνεχώς προς την επάνω κερατίνη στοιβάδα
Στην επιδερμίδα διακρίνουμε τις επιμέρους στοιβάδες από μέσα προς τα έξω:
Βασική στοιβάδα : Παράγονται τα αρχικά κύταρα της επιδερμίδας. Τα κύτταρά της είναι ορθογώνια, εκεί αναπτύσσονται τα κερατινοκύτταρα, συνδέονται με ινίδια και πολλαπλασιάζονται ανεβαίνοντας προς την επιφάνεια για να σχηματίσουν την κερατινη στοιβάδα
Ακανθωτή στοιβάδα Εδώ επίσης παράγονται κύτταρα επδερμίδας . Κερατινοκύτταρα αρχίζουν να παράγουν πρόδρομες ενώσεις κερατίνης και αποκτούν σχήμα ατράκτου, που ανεβαίνοντας τροποποιούνται, αποκτούν πιο επίπεδο σχήμα και σχηματίζουν 14 στρώματα, 50-150μm
Κοκκιώδης στοιβάδα: αποτελείται από 4 στρώματα κυττάρων που έχουν ανέβει από την προηγούμενη στοιβάδα και αρχίζει η κερατινιποίηση . Παράγουν μικρούς κόκκους που ωριμάζουν στην πορεία τους, ενώ προετοιμάζονται για την κερατίνη στοιβάδα. Γεμίζουν με ίνες κερατίνης, χάνουν υγρασία, το σχήμα τους γίνεται ακόμα πιο πλατύ
διαυγής στοιβάδα: βρίσκεται μόνο στις παλάμες και στα πέλματα. Πυκνά κύτταρα που δεν διαφοροποιούνται μεταξύ τους.
κερατίνη στοιβάδα : Η εξωτερική στοιβάδα της επιδερμίδας, με πλατιά απύρηνα κύτταρα, κερατινοποιημένα, που κάνουν το στρώμα αυτό ανθεκτικό και αδιάβροχο. Αυτά τα κύτταρα ξεφλουδίζονται τακτικά. Σχηματίζονται πόροι για τους ιδρωτοποιούς και σμηγματογόνους αδένες. Βρίσκονται 20 κατά μέσον όρο στοιβάδες, πάχος 8-15 μm
Τα κερατινοποιημένα κύτταρα σχηματίζονται κατά το "ταξίδι" τους από την βασική στοιβάδα προς την επιφάνεια που διαρκεί 14 μέρες. Στην κερατίνη εξωτερική στοιβάδα, τα ζωντανά κερατινοκύτταρα μετατρέπονται σε μη ζωντανά κερατινοκύτταρα, όταν η κυτταρική τους μεμβράνη αντικαθίσταται από ένα στρώμα κεραμιδίων. Συνδέονται μεταξύ τους με ένα στρώμα δομικών πρωτεϊνών και σχηματίζουν ένα δίκτυο κερατίνης που αποτελεί προστατευτικό φράγμα και δεσμεύει την υγρασία.
Είναι υπεύθυνη για την παραγωγή και έκκριση σμήγματος από πλήθος εκκριτικών κυττάρων που ο αριθμός και η ποιότητά τους ποικίλει ανά περιοχή. Οι εκκρίσεις τους κυρίως από λιπιδικής φύσης φτάνει μέχρι το τρίχωμα και την γούνα σε ανώτερα θηλαστικά
ΛΙΠΙΔΙΑ ΤΗΣ ΕΠΙΔΕΡΜΙΔΑΣ
Γενικά τα λιπίδια της επιδερμίδας που είναι πολλά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες,
- τα επιδερμικά λιπίδια που παράγονται από επιδερμικά κύτταρα και αποτελούνται από κεραμίδια, ελεύθερα λιπαρά οξέα και χοληστερόλη
- τα σμηγματογόνα λιπίδια που παράγονται από εκκριτικά κύτταρα και αποτελούνται κυρίως από μη πολικά λιπίδια , όπως τριγλυκερίδια, εστέρες κηρού, σκουαλένιο
Οι κόκκοι κερατοϋαλίνης αποτελούνται κυρίως από κερατίνη, προφυλαγκρίνη, λορικρίνη και πρωτεϊνες τριχουαλίνης και υπάρχουν στον πυρήνα, στα ριβοσώματα και στα μιταχόνδρια
Οι κόκκοι ωριμάζουν και εκτείνονται σε μέγεθος και προετοιμάζονται για την κερατινοποίηση. Τελικά οι κόκκοι αυτοί, εκκενώνουν το περιεχόμενό τους στο ενδιάμεσο διάστημα μεταξύ της κοκκιώδους και της κερατίνης στοιβάδας και σχηματίζουν το φράγμα (δίκτυο κερατίνης).
Κερατίνη απορροφάται επίσης και στις κυτταρικές μεμβράνες οι οποίες σκληραίνουν.
Από τα συστατικά των κοκκίων, , εκτός από την κερατίνη, σημαντικό ρόλο θα παίξει και η φιλαγκρίνη, η οποία μετά από χημική τροποποίηση, συντελεί στην κατακράτηση νερού γιατί φέρνει κοντά και συνδέει πρωτεϊνες του εξωτερικού περιβλήματος του κυττάρων
Επίσης, συντελεί στην την ρύθμιση του ΡΗ της κερατίνης στοιβάδας
Μια άλλη ουσία πρωτεϊνικής φύσης η τριχουαλίνη, συνδέεται με άλλες πρρωτεϊνες με τρόπο προσδίδει μηχανική αντοχή και ελαστικότητα στο δέρμα
ΠΗΓΕΣ
https://www.eucerin.de/beratung/die-haut-grundlagen/aufbau-und-funktion-der-haut
https://en.wikipedia.org/wiki/Stratum_corneum
file:///C:/Users/user/Downloads/%CE%9A%CE%B1%CE%BB%CF%85%CF%80%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B9%CE%BF%20%CE%A3%CF%8D%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%B1%20-%CE%9C%CE%B1%CE%B6%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CF%82%20%CE%91%CE%B4%CE%AD%CE%BD%CE%B1%CF%82.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Keratohyalin
https://ekverias.gr/3392/
ιδιότητες του δέρματος. Ένας αδύναμος δεσμός γλουτενικής πρωτεΐνης τραβά το δέρμα πίσω στο φυσικό του σχήμα.
Κατά την κερατινοποίηση, τη διαδικασία κατά την οποία τα ζωντανά κερατινοκύτταρα μετασχηματίζονται σε μη ζωντανά κερατινοκύτταρα, η κυτταρική μεμβράνη αντικαθίσταται από ένα στρώμα κεραμιδίων που συνδέονται ομοιοπολικά με ένα περίβλημα δομικών πρωτεϊνών (το κερατινοποιημένο περίβλημα).[7][8] Αυτό το σύμπλεγμα περιβάλλει τα κύτταρα στην κεράτινη στοιβάδα και συμβάλλει στη λειτουργία φραγμού του δέρματος. Τα κορνεοδεσμοσώματα (τροποποιημένα δεσμοσώματα) διευκολύνουν την κυτταρική προσκόλληση συνδέοντας γειτονικά κύτταρα μέσα σε αυτό το επιδερμικό στρώμα. Αυτά τα σύμπλοκα αποικοδομούνται από πρωτεάσες, επιτρέποντας τελικά στα κύτταρα να αποβληθούν στην επιφάνεια. Η απολέπιση και ο σχηματισμός του κερατινοποιημένου περιβλήματος απαιτούνται και οι δύο για τη διατήρηση της ομοιόστασης του δέρματος. Η αποτυχία να ρυθμιστούν σωστά αυτές οι διεργασίες οδηγεί στην ανάπτυξη δερματικών διαταραχών.[7]
ακατέργαστο
κερατίνη στοιβάδα κεραμίδια
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925818383947
Τα κεραμίδια είναι ζωτικά συστατικά του υδάτινου φραγμού στο δέρμα των θηλαστικών. Ειδικό για την επιδερμίδα, ένα κύριο τμήμα κεραμιδίου περιέχει ω-υδροξυ πολύ μακράς αλυσίδας λιπαρά οξέα (C30-C36). Αυτά τα ω-υδροξυκεραμίδια (Cers) βρίσκονται στα εξωκυτταρικά ελάσματα της κεράτινης στιβάδας είτε ως λινελαϊκοί ακυλεστέρες είτε ως συνδεδεμένοι με πρωτεΐνες. Το γλυκοσυλκεραμίδιο είναι το κύριο γλυκοσφιγγολιπίδιο της επιδερμίδας. Συντίθεται από κεραμίδιο και UDP-γλυκόζη, πιστεύεται ότι είναι το ίδιο ένας ενδοκυτταρικός πρόδρομος και φορέας για τα εξωκυτταρικά ω-υδροξυκεραμίδια. Για να διερευνηθεί εάν το GlcCer είναι ένα υποχρεωτικό ενδιάμεσο στον μεταβολισμό των κεραμιδίων για τη διατήρηση της λειτουργίας του επιδερμικού φραγμού, έχει δημιουργηθεί ένα ποντίκι με ανεπάρκεια ειδικής για την επιδερμίδα γλυκοσυλκεραμιδική συνθάση (Ugcg). Τέσσερις ημέρες μετά τη γέννηση ζώα χωρίς σύνθεση GlcCer σε κερατινοκύτταρα εμφάνισαν έντονη απολέπιση της κεράτινης στιβάδας και ακραία διαεπιδερμική απώλεια νερού που οδήγησε σε θάνατο. Η κεράτινη στιβάδα εμφανίστηκε ως παχιά αδόμητη μάζα. Τα φυλλώδη σώματα της κοκκιώδους στιβάδας δεν εμφάνιζαν τη συνήθη διατεταγμένη εσωτερική δομή και συχνά ήταν ακανόνιστα διατεταγμένα.
Η επιδερμίδα καλύπτεται με ένα φυσικό γαλάκτωμα νερού και λιπιδίων (λίπη): το υδρολιπιδικό φιλμ . Αυτή η μεμβράνη, που σχηματίζεται από τις εκκρίσεις του ιδρώτα και των σμηγματογόνων αδένων, διατηρεί το δέρμα ελαστικό και λειτουργεί ως άλλος φραγμός ενάντια στα βακτήρια και τους μύκητες.
Το υδατικό μέρος αυτής της μεμβράνης, ο προστατευτικός μανδύας οξέος, αποτελείται από:
- Γαλακτικό οξύ και διάφορα αμινοξέα από τον ιδρώτα
- ελεύθερα λιπαρά οξέα από το σμήγμα
- Αμινοξέα, πυρρολιδινο καρβοξυλικό οξύ και άλλοι φυσικοί παράγοντες ενυδάτωσης (NMFs) που εμφανίζονται κυρίως ως υποπροϊόντα της κερατινοποίησης