Los Queratinocitos son las células que se encuentran en la raíz de la epidermis y cuando se dividen se reproducen. Son las que se encargan de reducir la queratina, producen lípidos, (N.M.F) factor de hidratación natural y queratina.
Definición de Queratinocitos
Los queratinocitos son las células más numerosas de la epidermis, ya que ocupan entre un 80% a 90% de la capa más superficial de la piel. Encierran una proteína muy fuerte, a la que se le conoce con el nombre de queratina.
La queratina es la responsable de que las células epitelales crezcan en la piel y de las que envuelven la superficie de la boca, el estómago y los intestinos. Estas células nacen en el estrato epidérmico basal y se desplazan al estrato córneo, que es la parte más superficial, donde se cambian de forma, aplanándose, perdiendo sus núcleos.
Los queratinocitos son la clase de células más comunes de la piel. Producen queratina, que consiste en una proteína que incrementa la fuerza en la piel, el cabello y las uñas. Los queratinocitos se originan en la capa de células basales profundas de la piel y poco a poco se desplazan hacia arriba, transformándose en células parecidas a las escamas, antes de llegar a la superficie de la piel, este proceso dura aproximadamente un mes.
Es por ello que los cánceres de piel no melanoma como el carcinoma de células basales y el carcinoma de células escamosas en algunos casos se les denomina cánceres de queratinocitos. (Ver artículo de Función de la piel)
Tipos de queratinocitos
Los queratinocitos no poseen una forma definida durante su tiempo de vida, debido a que varían de forma de una capa de la piel a la siguiente. Los cambios empiezan en la capa de células basales y migran hacia las externas. Los queratinocitos que se encuentran en la capa o estrato más interno, de la piel son por lo general los únicos que se fraccionan.
Encima de estas células basales, se encuentran varias capas de células espinosas de mayor tamaño que se están unidas entre sí por puntos de unión intercelulares a los que se les conoce como desmosomas.
Los desmosomas están formadas por proteínas de membrana que facilitan que las células se junten entre sí. Por otra parte, las proteínas, están pegadas por el anclaje a otras proteínas, que forman una placa que parece un disco en el área interna de la membrana. Las proteínas de anclaje permanecen juntas por filamentos de queratina. Estos desmosomas se pueden observar bajo microscopía de luz como proyecciones de membrana celular puntiaguda que proporcionan a las células una forma espinosa.
Más arriba de las células espinosas se encuentran las células granulares. Esta capa celular compone una barrera impermeable que es la capa que está en el borde que separa los estratos internos, metabólicamente activos de las capas exteriores, exageradamente queratinizadas y muertas de la piel.
Por sobre las células granulares están las células escamosas. Estas células que tienen apariencia aplanada están muy queratinizadas, lo que quiere decir que están lo suficientemente envueltas con proteína de queratina. Las escamas así como la capa más externa de las células granulares, que son las que se encuentran inmediatamente abajo de las escamas, tienen la protección por medio de capas de otras proteínas reticuladas.
Queratinocitos y citoquinas
Además de ser el componente más extenso del órgano más grande del cuerpo, es decir la piel, los queratinocitos son relevantes debido a su gran producción de citoquinas.
Las citocinas son proteínas que controlan la función de las células teniendo la capacidad de combinar la respuesta del sistema inmunológico. Las citocinas que son elaboradas por los queratinocitos, presentan diversas y relevante funciones en el cuerpo. La primera que podemos destacar es el proceso pro-inflamatorio.
Algunos de los resultados de este proceso pro-inflamatorio es la estimulación de la producción de queratina, el aumento de la adhesión de ciertas bacterias a los queratinocitos además de proteger a los queratinocitos de la muerte celular programada.
La queratina que es elaborada por queratinocitos tiene un rol relevante en el sistema inmunológco.
Las investigaciones han demostrado que estas queratinas intervienen en la formación de linfomas de glóbulos blancos en la piel y en los procesos de supresión del sistema inmune.
El control de la producción de queratinas, el control de la multiplicación de queratinocitos y la diferenciación de los mismos, son también funciones de la queratina.
Morfología y diferenciación de los Queratinocitos
La configuración de los queratinocitos no es siempre la misma mientras dura su existencia, en los seres humanos, su duración es de un mes. Esa transformación ocurre de manera progresiva, desde la parte basal de la epidermis, donde se originan, hasta la parte más externa, donde finaliza su existencia para luego desprenderse en forma de escama.
Las diversificaciones morfológicas que suceden durante este proceso se ponen de manifiesto en forma de capas o estratos. Los estratos, nombrándolos desde la parte más profunda a la más externa son: basal, espinoso, granuloso, lúcido y córneo.
Con la excepción del estrato basal, que por lo general es constante, el grosor de los estratos varía, dependiendo de la zona del cuerpo y puede cambiar desde unas 50 µm de grosor en las áreas de poco roce hasta más de 1 mm en las áreas como la planta de los pies o de las manos, donde el roce es elevado. (Ver artículo de Capas de la piel)
Influencia en la estructura de la epidermis
Las diferentes capas o como se les conoce también estratos de la epidermis se originan según los diferentes estados de diferenciación de los queratinocitos. Por lo general se pueden mencionar cinco capas o estratos en la epidermis tales como: basal, espinoso, granulosos, lúcido y córneo.
Estrato basal o germinativo
El estrato basal o germinativo consiste en una capa de una célula de espesor que se localiza en la parte más profunda de la epidermis, la que roza con la lámina basal. La lámina basal consiste en una capa de matriz extracelular que aisla los epitelios del tejido conectivo subyacente. Los queratinocitos se pegan a la lámina basal por medio de hemidesmosomas, lo que proporciona la firmeza del epitelio.
Entre los queratinocitos del estrato basal se encuentran otras células de la epidermis, a las que se les conoce con el nombre de las células de Merkel y los melanocitos.
En el estrato basal se localizan las células troncales de tejido es decir las células madre adultas, las cuales son células indiferenciadas que pueden fraccionarse por mitosis para:
- aportar dos células troncales
- diferenciarse y aportar una célula progenitora de queratinocitos y una célula troncal
- producir dos células progenitoras de queratinocitos.
Las células troncales mencionadas anteriormente, presentan una forma entre redondeada y columnar; con unas medidas de unos 6 a 10 µm. Son más basófilas que todas las demás células epidérmicas, por su alta composición de ribosomas. Presenta muchos filamentos intermedios y melanosomas, orgánulos con melanina, en torno al núcleo.
Las células madre que se acaban de formar, se podrán fraccionar todavía algunas veces más y luego transformarse todas a queratinocitos, por lo que se origina un gran número de células epidérmicas a partir de una sola célula troncal.
También hay células troncales en el folículo piloso que pueden proporcionar, también queratinocitos, células del folículo piloso o células sebáceas, mientras que las que están ubicadas en el estrato basal de la epidermis sólo proporcionarán queratinocitos. El índice de multiplicación y diferenciación de las células troncales va a depender según las necesidades de reemplazo de la epidermis, así como de otras circunstancias tales como heridas, rozamientos, etc.
Por lo general, hay una célula troncal por cada 35000 queratinocitos. Las figuras mitóticas que se pueden ver en el estrato basal de la epidermis son generalmente, ocasionadas por la actividad de las células madre, ya que que las células troncales se fraccionan poco en condiciones normales.
Estrato espinoso
En la parte externa al estrato basal se encuentra el estrato espinoso, el cual está compuesto por queratinocitos con apariencia más o menos poliédrico y de unas 10 a 15 µm, más grandes que los del estrato basal, con un citoplasma más eosinófilo y con uno o dos nucléolos muy patentes.
En el citoplasma se observan una gran cantidad de haces de filamentos de queratina, a los que se les denomina tonofilamentos que se enlazan en filamentos que se pueden ver solo al microscopio óptico, llamados tonofibrillas, los cuales contribuyen a la eosinofilia del citoplasma.
En este estrato a las células se les denomina espinosas porque tienen desmosomas que se organizan en forma de manera circular de tal manera, que se establece un contacto entre células contiguas. Este contacto parece espinas cuando es observado al microscopio y los diferentes desmosomas de una célula están conectados por medio de las tonofibrillas.
Después de que una célula del estrato basal ya no está en contacto con la membrana basal, es cuando empieza el proceso de diferenciación y migración hacia la zona externa de la epidermis. El estrato espinoso es el más amplio en las zonas en las que hay roce, lo que contribuye a la resistencia de la epidermis, debido a que los queratinocitos de este estrato están firmemente adheridos por medios complejos de unión.
Estrato granuloso
En las capas más externas del estrato espinoso los queratinocitos modifican su expresión génica y empiezan a reducir gránulos de querato-hialina. Éste es un estrato parcialmente magro, de unas 15 µm y con queratinocitos de forma muy aplanada con una gran cantidad de gránulos de queratohialina. Éste es un estrato parcialmente magro, de unas 15 µm y con queratinocitos de forma muy aplanada con una gran cantidad de gránulos de queratohialina.
Expresión génica: consiste en un proceso mediante el cual todos los microorganismos procariotas y células eucariotas alteran la información codificada por los ácidos nucleicos en las proteínas que se necesitan para su crecimiento, articulación y multiplicación con otros organismos.
Los gránulos de este estrato, presenta una apariencia, no están cubiertos de membrana son muy basófilos y están compuestos por proteínas como la filagrina y tricohialina, las cuales se encargan de estimular la aglomeración de los tonofilamentos. Esta concentración de los filamentos intermedios va incrementándose y determina el origen de la cornificación o queratinización. También en el estrato granuloso se encuentran los cuerpos lamelares, cuerpos de Odlan, queratinosomas o gránulos rodeados de membrana.
Por lo general, los cuerpos antes mencionados, no se encuentra en la capa germinal, sino que aparecen en el estrato espinoso de manera progresiva, llegando a su máximo crecimiento en el estrato granuloso. Son orgánulos que se forman por pilas de láminas de lípidos, de 100 a 300 nm con una composición interna lamelar. Estos orgánulos se funden con la membrana plasmática y su contenido se suelta en el espacio extracelular.
Su función la realizan en el estrato córneo y tienen vinculación con los procesos de descamación y con la formación de la capa de impermeabilidad.
Otra configuración propia de los queratinocitos es la envuelta. Las células sufren la degeneración de su núcleo y orgánulos, mientras su citoplasma está completamente lleno de queratina.
Mientras ocurren las últimas fases de la diferenciación celular ocurre un incremento de la permeabilidad al calcio y a otros iones, lo que genera que se activen las transglutaminasas, apoyadas por la proteína involucrina y loricrina, que producen la aparición de una formación proteica debajo la membrana plasmática a la que se le conoce con el nombre de envuelta.
Esta proteina va incrementando su espesor a medida que el queratinocito se deteriora y es relevante para estructurar los filamentos de queratina paralelos a la superficie de la epidermis, que se van formando en el interior del queratinocito, y para unir esos filamentos a los acúmulos de lipídicos extracelulares de los cuerpos lamelares.
Los queratinocitos de la capa granular mueren por apoptosis y se transforman en la célula cornificada anuclear. La apoptosis consiste en la muerte de una célula, cuya muerte resulta beneficioso para el organismo en su totalidad.
Estrato lúcido
Se trata de la capa de o área de transición entre el estrato granuloso y el estrato córneo que está formada por muchos estratos de queratinocitos muertos con sus bordes no muy definidos.
Este estrato también es denominado capa brillante o capa clara. Los queratinocitos del estrato lúcido son cristalinos y se hallan en grupo. Sus células poseen filamentos de queratina y eleidina.
Está compuesto por una sola capa de células iguales y cristalinas, sin núcleo, totalmente emapada de queratina, la cual seca las células, por lo que las envejecerá reduciéndolas a la capa córnea.
Como se menciona al principio de este punto, se trata de una capa de transición entre el estrato granuloso y el córneo. La transición entre las células aun vivas del estrato granuloso y las células muertas del estrato córneo sucede aceleradamente, sin que los núcleo degenerados ni los orgánulos disueltos dejen huella alguna.
En el detrimento de los núcleos y los orgánulos intervienen mecanismos apoptósicos.
El estrato lúcido se encuentra únicamente en las áreas en las ue la piel es gruesa y existe mayor roce. Por ejemplo, la planta de los pies y las palmas de las manos. El estrato lúcido, nunca se encontrará en las áreas de piel delgada.
Estrato córneo
Es el que está compuesto por los queratinocitos degenerados, a los que se les conoce con el nombre de corneocitos. Su espesor será según el espesor general de la epidermis, cuantos más queratinocitos se desarrollen, más grueso será el estrato córneo.
Cuando ocurre la muerte celular de las células del estrato granuloso, ocurre que se pierdan las desmosomas, gradualmente, lo que origina la descamación. Los lípidos de los cuerpos lamelares que se sueltan en el estrato granuloso van transformándose extracelularmente y en el estrato córneo están compuestos por un 50% de ceramidas, el 25 % son colesterol y el resto ácidos grasos libres y algunas enzimas antimicrobianas. Hay muy pocos fosfolípidos, en comparación con otros tejidos.
El estrato córneo es el que protege frente a la deshidratación, infecciones y daños físicos y químicos. El procesamiento extracelular de lípidos los cuerpo lamerales es relevante para la epidermis. Por ejemplo, el glicerol que se desarolla a partir de los lípidos es un agente hidratante. Los ácidos grasos libres contribuyen a acidificar este estrato, en humanos es próximo a 5.
El valor 5 es importante porque controla la actividad de diferentes enzimas que se encuentran en este estrato. Por último, la conversión de colesterol sulfato a colesterol es significativo para controlar el proceso de descamación. Estos lípidos segregados se estructuran creando una serie de estratos consecutivos que hacen posible la impermeabilidad. (Ver artículo de Estructura de la piel)
Funciones de los queratinocitos
Los queratinocitos presentan diversas funciones, en su mayoría de protección. A continuación presentamos una lista de las principales funciones:
- Establecer una barrera entre el medio externo y el interno del organismo.
- Proteger al organismo frente a deterioros mecánicos, luz ultravioleta, sustancias químicas y abrasiones.
- Impedir la deshidratación y enfrentar agentes infecciosos.
- Reparar el tejido después de una herida.
Barrera frente a deshidratación
Esta función se cumple específcamente en el estrato córneo. Esta barrera se podría comparar, por ejemplo, con un muro de ladrillos y mortero para proteger una casa o ciudad, así mismo pasa con los queratinocitos que se encuentran en el estrato córneo, los cuales sería, los queratinocitos los ladrillos y los lípidos extracelulares el mortero.
Barrera frente a agentes infecciosos
La epidermis es la primera barrera que los agentes infecciosos tienen que enfrentar antes de poder entrar en el organismo. Los queratinocitos producen citocinas que inhiben y neutralizan dichos agentes infecciosos o perniciosos y, cuando ocurren daños, facilitan la inflamación que hace que las células de Langerhans se activen, las cuales son células de la epidermis presentadoras de antígenos.
Pigmentación
La función primordial de la pigmentación de la piel es proteger de los rayos ultravioleta. La pigmentación va a depender de la producción de melanina por parte de los melanocitos, las cuales son unas células, que no son muy comunes, de la epidermis que se localizan en el estrato basal. Los melanocitos se encuentran distribuidos de forma diseminada por la epidermis y la melanina que elaboran, la incluyen en unos orgánulos a los que se les conoce como melanosomas.
Tales orgánulos se encuentran distribuidos por su citoplasma y por las prolongaciones citoplasmáticas que producen entre los queratinocitos. El color final de la piel va a depender especialmente de la producción de melanosomas y de su distribución.
Un color uniforme y más oscuro es debido a que los melanosomas son exocitados y percibidos por los queranitocitos que se encuentra cerca a los melanosomas. Se piensa que cada melanocito provee de melanosomas a un promedio de unos 45 queratinocitos.
Una vez percibidos los melanosomas, los queratinocitos se trasladan hacia las capas superiores donde la melanina se irá apilando, aun en la capa de estrato córneo. Por lo tanto, la pigmentación de la piel va a ser según la cantidad de melanosomas que tengan los melanocitos y la que tengan los queratinocitos.
Reparación de heridas.
Después de hacerse una herida los queratinocitos pasan de un estado estacionario a uno donde se movilizan. Esto ocurre porque por medio de su desconexión de la membrana basal y por el ingreso de citoquinas liberadas por otras células, gracias a los hemidesmosomas, por los cambios en la expresión de integrinas. Esto permite a los queratinocitos movilizarse por la superficie del área dañada y sellarla.
Por todo lo expuesto anteriormente, se puede concluir que las funciones de los queratinocitos, es primordialmente, dar protección al organismo de diversos agentes perjudiciales pueden dañarlo, tales como:
- Daños mecánicos
- Sustancias químicas
- Luz ultravioleta
- Abrasiones
Los queratinocitos son las células primordiales que se localizan en la piel, el cabello, las uñas, entre otros. Pero estas áreas del cuerpo también están compuestas por otro tipo de células que conciernen al porcentaje restante. Hablamos de células como las que nombramos a continuación:
- Células de Merkel
- Melanocitos
- Células de Langerhans
- Células indeterminadas
Célula de Merkel
Las células de Merkel son las que se encuentran justo debajo de la epidermis, la cual es la capa más superficial de la piel.
Estas células se encuentran próximas a las terminaciones nerviosas que son las que perciben la sensación de tacto y pueden intervenir en dicho sentido. Las células de Merkel también presentan sustancias que pueden comportarse como hormonas.
Melanocito
El melanocito es una célula dendrítica que se genera de la cresta neural y que viajan hacia la epidermis y el folículo piloso mientras dura el proceso de la embriogénesis. Producir la melanina es su función específica, la cual es relevante en lo que se refiere a cosmética y de protección solar.
Por lo general, los melanocitos se colocan a nivel de la capa basal epidérmica y hacen contacto con los queratinocitos a través de sus dendritas, lo que genera que haya un melanocito por cada 36-40 queratinocitos (unidad melánica epidérmica) o un melanocito por cada 9 células basales.
La densidad de los melanocitos varía según el área del cuerpo en donde se encuentren, por ejemplo, es más elevada en la zona genital, pero es una densidad que no tiene variaciones entre las personas de las diferentes razas.
Los melanocitos también son los responsables de fabricar la melanina, la cual es un pigmento que se localiza en el interior de de los seres vivos en general, que además es la encargada del tono de la piel.
El tono de la piel dependerá de la actividad de los melanocitos la cual será definida por las características de los melanosomas y de la actividad de las enzimas que intervienen en la síntesis de melanina así como de la capacidad de los melanocitos de pasar el pigmento a los queratinocitos. (Ver artículo de Melanocitos)
Células de Langerhans
La histiocitosis de células de Langerhans es una clase de cáncer que deteriora el tejido o causa lesiones en uno o más zonas del cuerpo.
El peligro de histiocitosis de células de Langerhans se incrementa si hay familiares que hayan padecido cáncer o la exposición de uno de los padres a ciertas sustancias químicas.
Las señales y manifestación de la histiocitosis de células de Langerhans van a depender del área del cuerpo donde se hace presente.
- Piel y uñas
- Boca
- Huesos
- Ganglios linfáticos y timo
- Sistema endocrino
- Ojos
- Sistema nervioso central
- Hígado y bazo
- Pulmones
- Médula ósea
Para localizar y diagnosticar la histiocitosis de células de Langerhans, se emplean pruebas para examinar los órganos y sistemas del cuerpo donde ésta se puede presentar.
Existen algunos factores que intervienen en el pronóstico es decir en la probabilidad de recuperación y las alterntivas de tratamiento.
Células indeterminadas
La identificación de células anormales o indeterminadas, suelen ocurrir por lo general en el tejido que cubre la parte exterior del cuello uterino.
Las células escamosas atípicas de relevancia indeterminada, son el descubrimiento anormal más frecuente en un examen de laboratorio que se le conoce como prueba de Pap. Este descubrimiento puede significar, que la paciente presenta un tipo de infección, causado por determinados tipos de virus del papiloma humano (VPH).
Sin embargo, la presencia de este tipo de células indeterminadas, podrían ser una señal de la aparición de algo benigno, es decir, no resultar un cáncer, tal como un pólipo, o de concentraciones bajas de hormonas, síntomas típicos en mujeres menopáusicas.
Cuando los resultados de una prueba PAP, arrojan resultados positivos sobre la presencia de células indeterminadas, se recomendará la realización de otros exámenes tales como una prueba de VPH. También se le conoce como ASC-US y ASCUS.