stratum korneum , atau lapisan skuamosa, adalah lapisan terluar dari epidermis terestrial vertebrata , di mana sel yang disebut corneocytes dipenuhi dengan keratin. Lapisan ini merupakan inovasi evolusioner dari tetrapoda yang membantu mereka bertahan hidup di lingkungan terestrial yang kering dan abrasif.
Epidermis, di permukaan, dan dermis, di bawahnya, membentuk kulit atau integumen, yang merupakan salah satu organ terpanjang di tubuh. Epidermis dapat dibedakan menjadi rambut, bulu, sisik tanduk, tanduk, cakar dan kuku, paruh, dan sistem filter mulut paus.
Sumber: Rjelves [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Indeks artikel
Karakteristik umum
Korneosit stratum korneum adalah sel mati, yaitu tidak memiliki nukleus dan organel seluler. Sel-sel epidermis ini dibentuk oleh mitosis di lapisan basal yang dalam. Mereka mendorong sel-sel yang sudah ada sebelumnya ke permukaan, di mana mereka mati secara teratur. Mereka terkelupas dan terus-menerus digantikan oleh sel-sel dari lapisan di bawahnya.
Selama kematian sel, protein keratin terakumulasi di dalam sel. Proses ini disebut keratinisasi atau kornifikasi, dan sel-sel yang menghasilkan keratin disebut keratosit. Keratin secara bertahap menggantikan sitoplasma yang aktif secara metabolik, dan sel-sel berubah menjadi sel-sel kornifikasi, yang disebut korneosit.
Korneosit memiliki selubung yang tidak larut yang menggantikan membran plasma. Amplop ini terdiri dari asam lemak, sterol, dan seramida. Lipid ini diproduksi oleh badan pipih, organel yang ada di keratosit yang belum mulai berkornifikasi.
Amplop lipid merupakan perancah untuk organisasi molekul lipid ekstraseluler yang membentuk lembaran bilayer di ruang antara korneosit. Lapisan lipid ini menawarkan ketahanan terhadap penyerapan bahan kimia dan zat larut air lainnya. Mereka menghindari hilangnya air dengan penguapan.
Histologi
Kulit reptil, burung dan mamalia terdiri dari epitel skuamosa berlapis. Epidermis vertebrata ini berbeda dalam jumlah lapisan atau daerah yang membentuknya.
Pada reptil, epidermis memiliki tiga wilayah: stratum basalis, stratum granulosa, dan stratum korneum. Buaya dan kura-kura sangat sedikit berganti kulit, sementara ular mengalami penghilangan daerah yang luas dari permukaan epidermis.
Pada burung, epidermis memiliki dua wilayah: stratum basalis dan stratum korneum. Di antara kedua lapisan tersebut terdapat lapisan peralihan sel yang mengalami keratinisasi.
Pada mamalia, epidermis memiliki empat wilayah: stratum spinosum, stratum granulosa, stratum lucidum, dan stratum korneum. Keratinisasi paling besar terjadi di daerah di mana terdapat lebih banyak gesekan, seperti telapak tangan dan telapak kaki.
Pada vertebrata, lapisan tanduk terdiri dari 20-30 baris korneosit pipih (30-40 m). Menggunakan mikroskop, diamati sebagai lapisan serat yang terlihat seperti dinding bata, setebal 0,75 hingga 1,5 mm. Corneocytes adalah “hantu” sel dengan bundel keratin di dalamnya.
Fungsi umum
Stratum korneum disusun menjadi dua sistem kompartemen yang berbeda secara morfologis dan fungsional: korneosit dan matriks ekstraseluler (terdiri dari lipid netral).
Corneocytes memberikan ketahanan mekanis terhadap pemotongan atau benturan, mereka adalah penghalang terhadap sinar ultraviolet, menjadi situs di mana peradangan dimulai (aktivasi sitokin) dan fotoimmunosupresi.
Matriks ekstraseluler bertanggung jawab atas integritas stratum korneum, kohesi, dan deskuamasi. Ia bekerja sebagai penghalang antimikroba (kekebalan bawaan) dan memberikan penyerapan selektif. Korneosit dan matriks lipid bertindak sebagai penghalang yang menghambat permeabilitas dan hidrasi.
Fungsi stratum korneum tergantung pada komposisi biokimia dan struktur jaringan. Sebelum mati, keratosit stratum granulosa bertanggung jawab untuk memproduksi zat yang akan bertanggung jawab atas fungsi yang dilakukan oleh stratum korneum.
Keratosit, selain memproduksi lipid, menghasilkan: enzim yang memproses lipid ini, enzim proteolitik, glikoprotein, penghambat enzim, dan peptida antimikroba.
Konservasi air dan perlindungan terhadap masuknya patogen
Kemampuan kulit untuk mencegah hilangnya air dan masuknya patogen tergantung pada empat karakteristik matriks ekstraseluler stratum korneum: 1) jumlah absolut lipid; 2) distribusi lipid; 3) sifat hidrofobik; dan 4) organisasi lipid supramolekul. Diperkirakan pada manusia penghalang ini mencegah hilangnya 300-500 ml / hari.
Jumlah lipid dalam stratum korneum adalah: seramida, 50%; asam lemak, 25% (mereka bisa esensial dan non-esensial; mereka berkontribusi untuk mengasamkan lapisan); kolesterol, 25%. Lipid ini membentuk struktur pipih yang menutup ruang antar sel dalam stratum, membentuk penghalang kedap air.
Dalam matriks ekstraseluler ada komponen lain, selain struktur pipih, yang berkontribusi untuk membentuk penghalang ini: selubung korneosit; -hydroxyceramide monolayers sekitar corneocytes; enzim; peptida antimikroba; dan protein struktural yang disekresikan oleh badan pipih keratosit.
Peptida antimikroba termasuk beta-defensin, yang memiliki aktivitas antimikroba yang kuat terhadap bakteri gram positif, ragi, dan virus, dan cathelicidin, yang memiliki aktivitas melawan berbagai macam bakteri (termasuk Staphyloccous aureus ) dan virus.
Hidrasi, penyaringan UV, dan imunosupresi
Di dalam korneosit terdapat banyak zat higroskopis, yang bersama-sama dengan gula dan elektrolit sederhana, disebut faktor pembasahan alami (NHFs). Mereka memiliki peran penting dalam menjaga hidrasi stratum korneum.
Degradasi filaggrin menghasilkan NHF, terdiri dari: 1) asam amino bebas seperti histidin, glutamin dan arginin (produk proteolisis); dan 2) asam karboksilat dari pirolidin, asam urokanat, sitrulin, ornitin dan asam aspartat (produk dari kerja enzim pada asam amino bebas).
Melalui enzim histidin ammonoliase, histidin menghasilkan asam trans-urokanat (tUCA), yang difotoisomerisasi oleh UV-A menjadi asam cis-urukanat (cUCA). Molekul terakhir ini bertindak sebagai tabir surya dan juga merupakan imunosupresan kuat yang berpartisipasi dalam patogenesis kanker kulit yang disebabkan oleh sinar ultraviolet (UV).
mengupas
Salah satu karakteristik stratum korneum adalah deskuamasi, yang terdiri dari degradasi proteolitik dari korneodesmosom, yang sifatnya protean dan oleh karena itu mereka bertugas menjaga keutuhan korneosit.
Hal ini dapat dibuktikan secara morfologis dengan hilangnya korneodesmosom dan hilangnya protein lain, seperti desmokolin 1.
Setidaknya ada sepuluh jenis protease serin yang ditemukan di stratum korneum dan terlibat dalam deskuamasi. Misalnya, chymotrypsin dan enzim triptik stratum korneum. Aktivasi enzim ini tergantung pada adanya inhibitor endogen dan keadaan fisiologis stratum korneum (pH rendah; Ca +2 kurang terhidrasi).
Referensi
- Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. 2010. Buku teks dermatologi Rook. Wiley, Oxford.
- Del Rosso, JQ, Levin, J. 2011. Relevansi klinis menjaga integritas fungsional stratum korneum baik pada kulit yang sehat maupun yang terkena penyakit. Jurnal Estetika dan Dermatologi Klinis, 4, 22-44.
- Elias, PM 2005. Fungsi pertahanan stratum korneum: pandangan terintegrasi. Jurnal Dermatologi Investigasi, 125, 183-200.
- Elias, PM 2012. Struktur dan fungsi matriks ekstraseluler stratum korneum. Jurnal Dermatologi Investigasi, 132, 2131–2133.
- Elias, PM, Choi, EH 2005. Interaksi antara fungsi pertahanan stratum korneum. Dermatologi Eksperimental, 14, 719-726.
- Hall, JE 2016. Guyton and hall buku teks fisiologi medis. Elsevier, Philadelphia.
- Kardong, KV 2012. Vertebrata: anatomi perbandingan, fungsi, evolusi. McGraw-Hill, New York.
- Menon, GK 2015. Lipid dan kesehatan kulit. Springer, New York.
- Schurer, N., Elias, PM 1991. Biokimia dan fungsi lipid stratum korneum. Kemajuan dalam Penelitian Lipid, 24, 27-56.
- Vasudeva, N., Mishra, S. 2014. Buku teks histologi manusia Inderbir Singh, dengan atlas berwarna dan panduan praktis. Jaypee, Toko Baru.
