Biologia per i maggiori II

L’epidermide è composta da epitelio squamoso stratificato cheratinizzato. È fatta di quattro o cinque strati di cellule epiteliali, a seconda della sua posizione nel corpo. Non ha vasi sanguigni al suo interno (cioè, è avascolare). La pelle che ha quattro strati di cellule viene definita “pelle sottile”. Dal profondo al superficiale, questi strati sono lo strato basale, lo strato spinoso, lo strato granuloso e lo strato corneo. La maggior parte della pelle può essere classificata come pelle sottile. La “pelle spessa” si trova solo sui palmi delle mani e sulle piante dei piedi. Ha un quinto strato, chiamato strato lucido, situato tra lo strato corneo e lo strato granuloso (Figura 1).

Figura 1. Queste diapositive mostrano sezioni trasversali dell’epidermide e del derma di (a) pelle sottile e (b) pelle spessa. Si noti la differenza significativa nello spessore dello strato epiteliale della pelle spessa. Dall’alto, LM × 40, LM × 40. (Micrografie fornite dai Reggenti della University of Michigan Medical School © 2012)

Le cellule di tutti gli strati tranne lo strato basale sono chiamate cheratinociti. Un cheratinocita è una cellula che produce e immagazzina la proteina cheratina. La cheratina è una proteina fibrosa intracellulare che dà ai capelli, alle unghie e alla pelle la loro durezza e le proprietà di resistenza all’acqua. I cheratinociti dello strato corneo sono morti e si staccano regolarmente, sostituiti da cellule degli strati più profondi (Figura 2).

Figura 2. L’epidermide è un epitelio composto da più strati di cellule. Lo strato basale consiste di cellule cuboidali, mentre gli strati esterni sono cellule squamose e cheratinizzate, quindi l’intero epitelio è spesso descritto come epitelio squamoso stratificato cheratinizzato. LM × 40. (Micrografia fornita dai Reggenti della University of Michigan Medical School © 2012)

Strato basale

Lo strato basale (chiamato anche strato germinativo) è lo strato epidermico più profondo e collega l’epidermide alla lamina basale, sotto la quale si trovano gli strati del derma. Le cellule dello strato basale si legano al derma tramite fibre di collagene intrecciate, chiamate membrana basale. Una proiezione a forma di dito, o piega, conosciuta come papilla dermica (plurale = papille dermiche) si trova nella porzione superficiale del derma. Le papille dermiche aumentano la forza della connessione tra l’epidermide e il derma; maggiore è la piegatura, più forti sono le connessioni realizzate (Figura 3).

Figura 3. L’epidermide della pelle spessa ha cinque strati: strato basale, strato spinoso, strato granuloso, strato lucido e strato corneo.

Lo strato basale è un singolo strato di cellule composto principalmente da cellule basali. Una cellula basale è una cellula staminale di forma cuboidale che è un precursore dei cheratinociti dell’epidermide. Tutti i cheratinociti sono prodotti da questo singolo strato di cellule, che vanno costantemente in mitosi per produrre nuove cellule. Quando si formano nuove cellule, le cellule esistenti vengono spinte superficialmente lontano dallo strato basale. Altri due tipi di cellule si trovano dispersi tra le cellule basali dello strato basale. La prima è una cellula di Merkel, che funziona come un recettore ed è responsabile della stimolazione dei nervi sensoriali che il cervello percepisce come tocco. Queste cellule sono particolarmente abbondanti sulla superficie delle mani e dei piedi. La seconda è un melanocita, una cellula che produce il pigmento melanina. La melanina dà ai capelli e alla pelle il suo colore, e aiuta anche a proteggere le cellule viventi dell’epidermide dai danni delle radiazioni ultraviolette (UV).

In un feto in crescita, le impronte digitali si formano dove le cellule dello strato basale incontrano le papille dello strato dermico sottostante (strato papillare), dando luogo alla formazione delle creste sulle dita che riconoscete come impronte digitali. Le impronte digitali sono uniche per ogni individuo e sono usate per le analisi forensi perché i modelli non cambiano con i processi di crescita e invecchiamento.

Strato Spinoso

Come suggerisce il nome, lo strato spinoso ha un aspetto spinoso a causa dei processi cellulari sporgenti che uniscono le cellule attraverso una struttura chiamata desmosoma. I desmosomi si incastrano tra loro e rafforzano il legame tra le cellule. È interessante notare che la natura “spinosa” di questo strato è un artefatto del processo di colorazione. I campioni di epidermide non colorati non mostrano questo aspetto caratteristico. Lo strato spinoso è composto da otto a 10 strati di cheratinociti, formati come risultato della divisione cellulare nello strato basale (Figura 4). Sparpagliato tra i cheratinociti di questo strato c’è un tipo di cellula dendritica chiamata cellula di Langerhans, che funziona come un macrofago inghiottendo batteri, particelle estranee e cellule danneggiate che si trovano in questo strato.

Figura 4. Le cellule dei diversi strati dell’epidermide hanno origine da cellule basali situate nello strato basale, ma le cellule di ogni strato sono distintamente diverse. EM × 2700. (Micrografia fornita dai Reggenti della University of Michigan Medical School © 2012)

I cheratinociti dello strato spinoso iniziano la sintesi della cheratina e rilasciano un glicolipide idrorepellente che aiuta a prevenire la perdita di acqua dal corpo, rendendo la pelle relativamente impermeabile. Mentre nuovi cheratinociti vengono prodotti sopra lo strato basale, i cheratinociti dello strato spinoso vengono spinti nello strato granuloso.

Strato granuloso

Lo strato granuloso ha un aspetto granuloso dovuto a ulteriori cambiamenti dei cheratinociti che vengono spinti dallo strato spinoso. Le cellule (da tre a cinque strati di profondità) diventano più piatte, le loro membrane cellulari si ispessiscono e generano grandi quantità di cheratina, che è fibrosa, e cheratoialina, che si accumula come granuli lamellari all’interno delle cellule (vedi Figura 3). Queste due proteine costituiscono la maggior parte della massa di cheratinociti nello strato granuloso e danno allo strato il suo aspetto granuloso. I nuclei e gli altri organelli cellulari si disintegrano quando le cellule muoiono, lasciando la cheratina, la cheratoialina e le membrane cellulari che formeranno lo strato lucido, lo strato corneo e le strutture accessorie di capelli e unghie.

Strato lucido

Lo strato lucido è uno strato liscio, apparentemente traslucido dell’epidermide situato appena sopra lo strato granuloso e sotto lo strato corneo. Questo sottile strato di cellule si trova solo nella pelle spessa dei palmi, delle suole e delle dita. I cheratinociti che compongono lo strato lucido sono morti e appiattiti (vedi Figura 3). Queste cellule sono densamente imballate con eleiden, una proteina chiara ricca di lipidi, derivata dalla cheratoialina, che dà a queste cellule il loro aspetto trasparente (cioè, lucido) e fornisce una barriera all’acqua.

Strato corneo

Lo strato corneo è lo strato più superficiale dell’epidermide ed è lo strato esposto all’ambiente esterno (vedi Figura 3). L’aumentata cheratinizzazione (chiamata anche cornificazione) delle cellule di questo strato gli dà il suo nome. Di solito ci sono da 15 a 30 strati di cellule nello strato corneo. Questo strato secco e morto aiuta a prevenire la penetrazione dei microbi e la disidratazione dei tessuti sottostanti, e fornisce una protezione meccanica contro l’abrasione per gli strati sottostanti più delicati. Le cellule di questo strato vengono eliminate periodicamente e sostituite da cellule spinte verso l’alto dallo strato granuloso (o strato lucido nel caso dei palmi delle mani e delle piante dei piedi). L’intero strato viene sostituito durante un periodo di circa 4 settimane. Le procedure cosmetiche, come la microdermoabrasione, aiutano a rimuovere parte dello strato superiore secco e mirano a mantenere la pelle “fresca” e sana.

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