Epidermis (Deutsch)

Zelluläre Komponentenedit

Die Epidermis besteht hauptsächlich aus Keratinozyten (proliferierenden basalen und differenzierten suprabasalen Zellen), die 90% ihrer Zellen ausmachen, aber auch Melanozyten, Langerhans-Zellen, Merkel-Zellen,:2-3 und Entzündungszellen enthalten. Epidermale Verdickungen, sogenannte Rete-Grate (oder Rete-Stifte), erstrecken sich zwischen dermalen Papillen nach unten.Blutkapillaren befinden sich unter der Epidermis und sind mit einer Arteriole und einem Venulus verbunden.Die Epidermis selbst hat keine Blutversorgung und wird fast ausschließlich durch diffusen Sauerstoff aus der Umgebungsluft genährt.,

Zellübergangedit

Epidermiszellen sind eng miteinander verbunden, um als enge Barriere gegen die äußere Umgebung zu dienen. Die Übergänge zwischen den Epidermiszellen sind vom Typ Adherens Junction, der durch Transmembranproteine, sogenannte Cadherine, gebildet wird. Innerhalb der Zelle sind die Cadherine mit Aktinfilamenten verbunden. In der Immunfluoreszenzmikroskopie erscheint das Aktinfilamentnetzwerk als eine dicke Grenze, die die Zellen umgibt, obwohl sich die Aktinfilamente tatsächlich innerhalb der Zelle befinden und parallel zur Zellmembran verlaufen., Aufgrund der Nähe der benachbarten Zellen und der Dichtheit der Übergänge erscheint die Aktin-Immunfluoreszenz als Grenze zwischen den Zellen.

LayersEdit

Die Epidermis besteht je nach betrachteter Hautregion aus 4 oder 5 Schichten., Diese Schichten in absteigender Reihenfolge sind:

• verhornte Schicht (Stratum corneum)

Bestehend aus 10 bis 30 Schichten polyedrischer, anukleierter Korneozyten (letzter Schritt der Keratinozytendifferenzierung), wobei die Handflächen und Fußsohlen die die meisten Schichten., Korneozyten enthalten eine Proteinhülle (verhornte Hüllproteine) unter der Plasmamembran, sind mit wasserrückhaltenden Keratinproteinen gefüllt, durch Korneodesmosomen miteinander verbunden und im extrazellulären Raum von gestapelten Lipidschichten umgeben. Die meisten Barrierefunktionen der Epidermis lokalisieren sich auf diese Schicht.

• klare / durchscheinende Schicht (Stratum lucidum, nur in Handflächen und Fußsohlen)

Diese schmale Schicht findet sich nur an den Handflächen und Fußsohlen., Die Epidermis dieser beiden Bereiche wird als „dicke Haut“ bezeichnet, da die Haut mit dieser zusätzlichen Schicht 5 Epidermisschichten anstelle von 4 aufweist.

• Körnerschicht (stratum granulosum)

Keratinozyten verlieren Ihre Kerne und Ihr Zytoplasma erscheint körnig. Lipide, die in diesen Keratinozyten in Lamellenkörpern enthalten sind, werden durch Exozytose in den extrazellulären Raum freigesetzt, um eine Lipidbarriere zu bilden., Diese polaren Lipide werden dann in unpolare Lipide umgewandelt und parallel zur Zelloberfläche angeordnet. Zum Beispiel werden Glykosphingolipide zu Ceramiden und Phospholipide zu freien Fettsäuren.

• spinöse Schicht (stratum spinosum)

Keratinozyten werden durch Desmosomen verbunden und produzieren lamellare Körper, aus dem Golgi, angereichert mit polaren Lipiden, Glykosphingolipiden, freien Sterolen, phospholipide und katabole Enzyme., Langerhans-Zellen, immunologisch aktive Zellen, befinden sich in der Mitte dieser Schicht.

• Basal – / Keimschicht (stratum basale / germinativum).

Besteht hauptsächlich aus proliferierenden und nicht proliferierenden Keratinozyten, die durch Hemidesmosomen an der Basalmembran befestigt sind. Melanozyten sind vorhanden, verbunden mit zahlreichen Keratinozyten in dieser und anderen Schichten durch Dendriten., Merkel-Zellen finden sich auch im Stratum basale mit einer großen Anzahl an berührungsempfindlichen Stellen wie Fingerspitzen und Lippen. Sie sind eng mit Hautnerven verbunden und scheinen an der leichten Berührungsempfindung beteiligt zu sein.

Die Malpighische Schicht (Stratum malpighi) ist sowohl das Stratum basale als auch das Stratum spinosum.

Die Epidermis ist durch eine Basalmembran von der Dermis, ihrem darunter liegenden Gewebe, getrennt.

Cellular kineticsEdit

Cellular divisionEdit

Als geschichtetes Plattenepithel wird die Epidermis durch Zellteilung innerhalb des Stratum basale aufrechterhalten., Differenzierende Zellen delaminieren von der Basalmembran und werden durch die epidermalen Schichten nach außen verschoben, wobei sie mehrere Differenzierungsstufen durchlaufen, bis sie im Stratum corneum ihren Kern verlieren und zu Plattenepithel-Platten verschmelzen, die schließlich von der Oberfläche abgeworfen werden (Desquamation). Differenzierte Keratinozyten sezernieren Keratinproteine, die zur Bildung einer extrazellulären Matrix beitragen, die ein integraler Bestandteil der Hautbarrierefunktion ist., Bei normaler Haut entspricht die Rate der Keratinozytenproduktion der Verlustrate, wobei eine Zelle etwa zwei Wochen benötigt, um vom Stratum basale an die Spitze des Stratum granulosum zu gelangen, und weitere vier Wochen, um das Stratum corneum zu überqueren. Die gesamte Epidermis wird über einen Zeitraum von etwa 48 Tagen durch neues Zellwachstum ersetzt.,

Calciumkonzentrationedit

Die Keratinozytendifferenzierung in der gesamten Epidermis wird teilweise durch einen Calciumgradienten vermittelt, der vom Stratum basale bis zum äußeren Stratum granulosum, wo er sein Maximum erreicht, zunimmt und im Stratum corneum abnimmt. Die Calciumkonzentration im Stratum corneum ist teilweise sehr niedrig, da diese relativ trockenen Zellen die Ionen nicht auflösen können. Dieser Calciumgradient verläuft parallel zur Keratinozytendifferenzierung und gilt als solcher als Schlüsselregulator bei der Bildung der epidermalen Schichten.,

Die Erhöhung der extrazellulären Calciumkonzentrationen führt zu einem Anstieg der intrazellulären freien Calciumkonzentrationen. Ein Teil dieses intrazellulären Anstiegs kommt von Kalzium, das aus intrazellulären Speichern freigesetzt wird, und ein anderer Teil kommt vom Transmembrankalziumeinfluss, sowohl durch calciumempfindliche Chloridkanäle als auch spannungsunabhängige Kationskanäle, die für Kalzium durchlässig sind. Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, dass ein extrazellulärer Calciumsensorrezeptor (CaSR) ebenfalls zum Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration beiträgt.,

EntwicklungEdit

Epidermale Organogenese, die Bildung der Epidermis, beginnt in den Zellen, die den Embryo nach der Ejakulation bedecken, die Bildung des zentralen Nervensystems. Bei den meisten Wirbeltieren verwandelt sich diese ursprüngliche einschichtige Struktur schnell in ein zweischichtiges Gewebe; eine temporäre äußere Schicht, das Periderm, das entsorgt wird, sobald sich die innere Basalschicht oder das Stratum germinativum gebildet hat.

Diese innere Schicht ist ein Keimepithel, aus dem alle Epidermiszellen hervorgehen. Es teilt sich, um die äußere Dornschicht (Stratum spinosum) zu bilden., Die Zellen dieser beiden Schichten, die nach Marcello Malpighi als Malpighi-Schicht(en) bezeichnet werden, teilen sich zu der oberflächlichen granulären Schicht (Stratum granulosum) der Epidermis.

Die Zellen im Stratum granulosum teilen sich nicht, sondern bilden aus den Keratingranula Hautzellen, sogenannte Keratinozyten. Diese Hautzellen werden schließlich zur verhornten Schicht (Stratum corneum), der äußersten epidermalen Schicht, in der die Zellen zu abgeflachten Säcken mit ihren Kernen an einem Ende der Zelle werden., Nach der Geburt werden diese äußersten Zellen durch neue Zellen aus dem Stratum granulosum ersetzt und während des gesamten Lebens werden sie mit einer Rate von 0,001 – 0,003 Unzen Hautflocken pro Stunde oder 0,024-0,072 Unzen pro Tag abgeworfen.

Die epidermale Entwicklung ist ein Produkt mehrerer Wachstumsfaktoren, von denen zwei sind:

• Transformierender Wachstumsfaktor Alpha (TGFa) ist ein autokriner Wachstumsfaktor, durch den Basalzellen ihre eigene Teilung stimulieren.,
• Keratinozyten-Wachstumsfaktor (KGF oder FGF7) ist ein parakriner Wachstumsfaktor, der von den zugrunde liegenden dermalen Fibroblasten produziert wird, in denen die Proliferation von Basalzellen reguliert wird.