KÉRATINOCYTES: FONCTIONS, HISTOLOGIE, TYPES - LA BIOLOGIE - 2024

Les kératinocytes sont un type de cellules productrices de kératine qui forment une grande partie de la peau chez les mammifères. Dans leurs différents états de différenciation, les kératinocytes peuvent constituer jusqu'à 90% de l'épiderme.

Les kératinocytes sont des producteurs importants de cytokines, qui sont des protéines importantes pour les processus de communication intercellulaire.

Coloration de l'épiderme et des kératinocytes qui le composent.

Cette production de cytokines par les kératinocytes a de multiples conséquences sur la migration des cellules inflammatoires, des effets sur le système immunitaire, et sur la différenciation et la production des autres kératinocytes.

En raison du rôle important des kératinocytes dans l'épiderme et dans les fonctions de communication intracellulaire, ces types de cellules ont attiré l'attention de spécialistes qui étudient les processus de troubles cellulaires, immunologiques et cutanés.

Les kératinocytes sont également une source prometteuse de cellules souches pour le développement des tissus humains et animaux.

Des études avec ce type de cellules ont permis des réalisations scientifiques telles que le clonage de souris à partir de kératinocytes de souris et la production de cellules pluripotentes et multipotentielles humaines.

Fonctions des kératinocytes

Les kératinocytes se trouvent à différents stades de différenciation dans l'épiderme et sont responsables de la formation de jonctions serrées avec les nerfs de la peau. Ils maintiennent également les cellules de Langerhans dans l'épiderme et les lymphocytes dans le derme en place.

Hormis cette fonction conjonctive, les kératinocytes participent à la fonction du système immunitaire. La peau est la première ligne de défense et les kératinocytes sont responsables de la sécrétion de molécules qui stimulent l'inflammation en réponse à une blessure.

Ainsi, l'objectif principal de ces cellules productrices de kératine est de se protéger contre l'invasion de microbes, virus, champignons et parasites. De plus, les kératinocytes fonctionnent pour protéger contre les rayons UV et pour minimiser la perte de chaleur, de solutés et d'eau.

Fait important, les kératinocytes sont utilisés pour étudier divers phénomènes cutanés, notamment l'acidification épidermique, la dégradation de l'ADN, le métabolisme et le transport des acides gras, les réponses immunitaires locales, la régénération cellulaire, la différenciation des cellules souches et la formation de tumeurs.

Histologie

La peau est divisée en trois couches: l'épiderme, la couche la plus externe de la peau; le derme, directement sous l'épiderme; et une couche sous-cutanée ou grasse, sous le derme. L'épiderme peut être divisé en sous-couches:

• La lame basale (la couche interne)
• La couche de cellules épineuses
• La couche de cellules granulaires
• Le manteau lucide
• La couche cornée (la couche externe)

Cycle de vie

Ce qui suit est une description générale du cycle de vie d'un kératinocyte. Un kératinocyte peut avoir deux destinations:

1. Être une cellule en division et rester dans la lame basale.
2. Différenciez-vous et migrez à travers les couches de la peau.

Dans la lame basale, les kératinocytes se divisent constamment par mitose, générant ainsi de nouveaux kératinocytes basaux. Ceux-ci peuvent continuer à se diviser pour produire de nouveaux kératinocytes.

Certaines de ces cellules resteront chez leurs parents et continueront de reconstituer la population de kératinocytes basaux. Ces cellules sont appelées cellules souches. Cependant, les autres kératinocytes commenceront le processus de différenciation cellulaire.

Au fil du temps, ces cellules se différenciant se poussent vers le haut à mesure que la prochaine génération de cellules se forme en dessous d'elles. Finalement, ils sont poussés dans la couche suivante de la peau pour devenir des cellules épineuses.

Au fur et à mesure que de plus en plus de cellules sont fabriquées dans la couche basale, les cellules épineuses nouvellement formées continuent à être poussées vers le haut et atteignent finalement la couche granulaire. Ici, les cellules subissent une série d'événements moléculaires dans lesquels leurs organites et leur noyau cellulaire sont dégradés.

Après avoir été déplacés vers les couches supérieures hautement kératinisées, les kératinocytes deviennent des écailles. La morphologie de ces cellules squameuses est plate, ce qui facilite leur détachement comme mort de la peau.

Selon la région du corps, ce cycle de vie peut prendre environ un mois. Tout au long de la vie, la peau est renouvelée environ mille fois. Toutes les cellules de la couche de cellules basales ne finiront pas en échelles, car certaines sont nécessaires pour maintenir la population initiale de cellules.

Ce processus de renouvellement cutané est très régulé, ceci afin de garantir qu'il y ait toujours un nombre adéquat de cellules à chaque étape du processus. Ainsi, un équilibre est maintenu entre les cellules souches des kératinocytes et celles destinées à se différencier en phase terminale.

En général, tant qu'il y a un nombre approximativement égal de cellules pour les deux populations (basale et différenciée), cet équilibre sera maintenu.

Types de kératinocytes

Les kératinocytes changent d'aspect d'une couche de peau à l'autre. Ils commencent dans la couche de cellules basales et migrent vers le haut. Ceux de la strate ou couche la plus basse de la peau sont généralement les seuls à se diviser.

Au-dessus de ces cellules basales, il y a plusieurs couches de cellules épineuses plus grandes qui sont maintenues ensemble par des points d'attache intercellulaires appelés desmosomes.

Chaque desmosome est composé de protéines membranaires qui permettent aux cellules de se lier les unes aux autres. Ces protéines sont à leur tour fixées par ancrage à d'autres protéines, formant une plaque en forme de disque sur la surface interne de la membrane.

Les protéines d'ancrage sont liées par des filaments de kératine. Ces desmosomes apparaissent sous microscopie optique comme des projections de membrane cellulaire pointues qui donnent aux cellules un aspect épineux.

Au-dessus des cellules épineuses se trouvent les cellules granulaires. Cette couche cellulaire forme une barrière imperméable et est la couche limite qui sépare les couches internes métaboliquement actives des couches externes extrêmement kératinisées et mortes de la peau.

Au-dessus des cellules granulaires se trouvent les cellules squameuses. Ces cellules aplaties sont hautement kératinisées, ce qui signifie qu'elles sont extrêmement riches en protéines de kératine.

Les écailles et la couche la plus externe des cellules granulaires, juste en dessous des écailles, sont protégées par des couches d'autres protéines réticulées.

Kératinocytes et cytokines

En plus d'être le principal élément constitutif du plus grand organe du corps (la peau), les kératinocytes sont très importants pour leur production de cytokines.

Ces cytokines produites par les kératinocytes remplissent des fonctions importantes et variées dans l'organisme.

L'un d'eux est le processus pro-inflammatoire. La régulation de ces cytokines pro-inflammatoires et leur rôle dans les kératinocytes est bien documentée.

Ses effets comprennent la stimulation de la production de kératine, l'augmentation de l'adhérence de certaines bactéries aux kératinocytes et la protection des kératinocytes contre la mort cellulaire programmée.

La kératine produite par les kératinocytes joue également un rôle immunitaire important.

Certaines études ont montré que ces kératines sont impliquées dans la formation de lymphomes des globules blancs dans la peau et dans la suppression du système immunitaire.

D'autres fonctions importantes de la kératine produite par les kératinocytes comprennent la régulation de la production de kératine, la régulation de la prolifération des kératinocytes et la différenciation des kératinocytes.

Influence sur la structure de l'épiderme

Les différentes couches de l'épiderme se forment en fonction des différents états de différenciation des kératinocytes. En général, on peut parler de cinq couches dans l'épiderme:

Couche cornée: elle est formée de kératinocytes sans noyau. Il est considéré comme une couche de cellules mortes dont la taille varie selon les parties du corps.

Cape lucide: elle est située uniquement sur certaines parties du corps, comme la paume des mains ou la plante des pieds.

Couche granulaire: elle est formée de cellules rhomboïdales qui ont des granules de kératohyaline, un précurseur de la kératine et qui donne à cette couche sa forme granulaire.

Couche épineuse: elle est constituée de couches de kératinocytes comprises entre 5 et 7 rangs. Les cellules ont des formes polygonales dotées de ponts intercellulaires qui facilitent leur union avec les couches adjacentes.

Couche basale: elle est formée de rangées de kératinocytes cylindriques et créent des ponts intercellulaires. Dans cette couche se trouve le pigment bien connu qui donne la couleur de la peau et est connu sous le nom de mélanine.

Références

1. Grone A. Kératinocytes et cytokines. Immunologie vétérinaire et immunopathologie. 2002; 88: 1–12.
2. Li J. et coll. Souris clonées à partir de cellules cutanées. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 2007; 104 (8): 2738-2743.
3. Luchi S. et coll. Lignées De Kératinocytes Immortalisées Dérivées De Cellules Souches Embryonnaires Humaines Actes de la National Academy of Sciences des États-Unis d'Amérique. 2006; 103 (6): 1792-1797.
4. Navarrete G. Histologie de la peau. Journal de la Faculté de médecine de l'UNAM. 2003; 46 (4): 130-133.
5. Rheinwald J. Green H. Facteur de croissance épidermique et multiplication des kératinocytes épidermiques humains en culture. La nature. 1977; 265 (5593): 421-424.
6. Vogt M. et coll. Des kératinocytes génétiquement modifiés transplantés sur des plaies Reconstituent l'épiderme. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 1994; 91 (20): 9307-9311.