Atlas de histologia vegetal e animal

Queratinócitos são os principais componentes celulares da epiderme. Liberam muito pouca matriz extracelular, de modo que a membrana plasmática dos queratinócitos adjacentes está muito próxima. A coesão dos queratinócitos é reforçada por muitos desmossomas que mantêm a integridade da epiderme. As queratinas, um tipo de filamento intermédio do citoesqueleto, formam a principal família de proteínas sintetizadas pelos queratinócitos. Os queratinócitos passam por um ciclo de vida característico que começa na camada basal da epiderme e termina na superfície mais superficial ou livre da epiderme.

Morfologia e diferenciação

A morfologia dos queratinócitos muda durante o ciclo de vida, que dura cerca de 1 mês nos seres humanos. As alterações são progressivas desde a camada basal, onde nasceram os queratinócitos, até à camada superficial, onde morrem e se descolam da epiderme. As diferenças morfológicas dos queratinócitos produzem as características das camadas epidérmicas. As camadas ou estratos (stratum in singular) são o stratum basale, stratum spinosum, stratum granulosum e stratum corneum. As camadas podem mudar de espessura, dependendo da região do corpo (Figura 1). Assim, a espessura da epiderme, ou seja, a espessura dos estratos, pode variar entre 50 µm em regiões do corpo com pouca tensão mecânica até 1 mm nessas regiões, como as palmas das mãos e as solas dos pés, onde a fricção é mais elevada.

Stratum basale

O stratum basale ou camada basal (Figuras 2 e 4) é uma camada celular espessa constituída principalmente por queratinócitos encontrados na parte mais profunda da epiderme. Estas células são fixadas à lâmina basal através de hemidesmosomas. Esta ligação ajuda a manter a integridade do epitélio e controla a proliferação e diferenciação dos queratinócitos.

As células estaminais de queratinócitos encontram-se no basal do stratum. Têm forma arredondada a colunar, cerca de 6-10 µm de tamanho, e mostram mais afinidade para corantes básicos do que queratinócitos diferenciados devido ao seu elevado conteúdo em ribossomas. As células estaminais da epiderme interfolicular diferenciam-se em queratinócitos, mas não em outros tipos de células epidérmicas. Existem também células estaminais de queratinócitos nos folículos pilosos que se diferenciam em células do folículo piloso (queratinócitos e glândulas sebáceas) e em queratinócitos da epiderme interfolicular.

As taxas de proliferação e diferenciação das células estaminais de queratinócitos e a taxa de substituição de queratinócitos maduros precisam de ser semelhantes no epitélio. A taxa de reposição depende de circunstâncias como a reparação de feridas, fricção, ou crescimento de órgãos. O contacto das células estaminais com a lâmina basal parece ser importante para regular esta taxa de proliferação. Por exemplo, quando as integrinas, proteínas de adesão que ligam queratinócitos à lâmina basal, soltam contacto com a lâmina basal, as células estaminais começam a diferenciar-se e a migrar para as camadas superiores da epiderme.

Os queratinócitos do estrato basal sintetiza parte da lâmina basal. As integrinas que ligam queratinócitos à lâmina basal estão também envolvidas na manutenção da integridade da lâmina basal.

Stratum spinosum

O stratum spinosum encontra-se imediatamente acima do stratum basale (Figuras 2 e 4). É constituído por mais ou menos queratinócitos poliédricos de cerca de 10 a 15 µm, maiores do que os do basal do estrato, com mais citoplasma eosinófilo e um ou dois núcleos claramente visíveis. Muitos feixes de queratina estão presentes no citoplasma, conhecidos como tonofilamentos, que se juntam para formar tonofibrilas. As tonofibrilas podem ser observadas ao microscópio de luz e contribuem para a coloração citoplasmática com eosina. Neste estrato, os queratinócitos são chamados queratinócitos espinhosos porque partilham muitos desmosomas (Figura 3) e junções aderentes. Estas junções celular-células são distribuídas radialmente na membrana plasmática e são ligadas por tonofibrilas. Em microscopia ligeira, as junções celulares parecem-se com espinhos, daí o nome desta camada.

Queratinócitos expressam as queratinas do filamento intermédio no citoplasma. O tipo de queratina expressa alterações à medida que os queratinócitos se deslocam em direcção à superfície superior do epitélio. Na parte mais superficial do estrato espinhoso, os queratinócitos tornam-se mais achatados, provavelmente induzidos pela mudança progressiva do tipo de queratinas sintetizadas.

O stratum spinosum é mais espesso nas regiões da pele expostas à fricção ou a estiramentos mecânicos. A forte aderência celular neste estrato ajuda a obter uma epiderme mais resistente.

Stratum granulosum

Nas camadas exteriores do stratum granulosum, os queratinócitos alteram a expressão genética e produzem grânulos de queratina hialina (Figuras 2 e 4). O stratum granulosum é relativamente fino, cerca de 15 µm, e os queratinócitos são achatados e mostram muitos grânulos de querato-hialina no citoplasma. Estes grânulos são poligonais, não delimitados por membrana, e altamente basofílicos. Crescem progressivamente, tornam mais forte a barreira epidérmica, e são o ponto de partida para a cornificação ou queratinização das camadas superiores epidérmicas.

Os corpos lamelares são observados no estrato granuloso. Estas estruturas celulares não estão presentes no stratum basale, e começam a ser visíveis no stratum spinosum. São muito abundantes no stratum granulosum stratum. Os corpos lamelares são organelas, de cerca de 100 a 300 nm de tamanho, compostos por pilhas de camadas lipídicas, pelo que apresentam uma estrutura lamelar. A sua função é desempenhada no estrato córneo e está relacionada com o processo de descolamento celular neste estrato e com a impermeabilidade da epiderme. Os corpos lamelares são exocitados e os seus componentes são modificados extracelularmente para formar camadas lipídicas paralelas à superfície da pele.

O núcleo e organelas das células do estrato granuloso são degradadas, enquanto o citoplasma está quase cheio de filamentos de queratina. A permeabilidade ao cálcio e a outros iões é aumentada durante as últimas fases da diferenciação celular. Os iões aumentam a activação das transglutaminases e levam à formação de uma estrutura proteica abaixo da membrana plasmática conhecida como envelope celular. Esta estrutura cresce em espessura à medida que os queratinócitos se degeneram e é importante para organizar os filamentos de queratina paralelamente à superfície epitelial e para combinar estes filamentos com os corpos lamelares extracelulares.

Junções estreitas formadas entre queratinócitos do estrato granuloso fazem uma barreira selada que só pode ser atravessada por pequenas moléculas e iões. Os queratinócitos morrem por um processo conhecido como cornificação, e tornam-se uma célula anuclear cornificada. A cornificação é um mecanismo diferente da apoptose. Antes de morrerem, os queratinócitos sintetizam proteínas e lípidos que contribuem para a formação da barreira superficial da epiderme.

O stratum lucidum é uma camada de queratinócitos entre o stratum granulosum granulosum e o stratum corneum. Encontram-se as regiões cutâneas com forte tensão mecânica, como as solas.

Estratum corneum

O stratum corneum é constituído por queratinócitos degenerados, os chamados corneócitos (Figura 5). Os corneócitos são ligados entre si por desmosomas (córneosomas) e incorporados numa matriz extracelular enriquecida em lípidos não polares organizados em camadas. Durante as últimas fases, os corneócitos perdem o seu núcleo, ficam cheios de queratinas, e são rodeados por uma camada de proteínas, bem como por uma cobertura de lípidos ligados quimicamente.

A espessura do stratum corneum é variável e depende da espessura geral da epiderme. Assim, quanto mais queratinócitos são produzidos no stratum basal, mais espessura é observada no stratum spinosum e na córnea. A morte de células no stratum granulosum leva à perda de desmosomas ao longo do stratum corneum, o que torna as junções células-células mais fracas e, portanto, as células e fragmentos de células desprendem-se da epiderme. A filaggrina e a queratina representam 80 a 90 % das proteínas do estrato córneo.

Esta camada protege da secagem, dos agentes patogénicos, dos danos químicos e físicos. O processamento de corpos lamelares lipídicos é importante para a epiderme. Por exemplo, o glicerol é formado a partir de corpos lamelares e ajuda a epiderme a manter a hidratação. Os lípidos livres da superfície contribuem para manter a epiderme um pouco ácida, com um pH de cerca de 5 em humanos. Além disso, o sulfato de colesterol é transformado em colesterol, que participa no descolamento das camadas mais superficiais do estrato córneo. Os lípidos libertados são organizados em várias folhas que tornam possível a impermeabilidade da epiderme.

Funções

Queratinócitos formam a epiderme da pele e a sua principal função é organizar uma barreira entre o ambiente externo e o interno. Protegem contra danos mecânicos, luz ultravioleta, agentes patogénicos e substâncias químicas nocivas. É muito importante o papel da epiderme para evitar a perda de água. Além disso, os queratinócitos são muito activos durante a reparação após uma ferida.

Barreira de perda de água

Prevenção da perda de água depende principalmente do estrato córneo. É como uma parede com quebras e argamassa, onde as quebras são células e a argamassa é o agregado lipídico extracelular.

Barreira contra agentes patogénicos

A epiderme é o primeiro obstáculo físico que os agentes patogénicos precisam de ultrapassar para entrar no organismo. Além disso, os queratinócitos libertam citoquinas que inibem e neutralizam os agentes patogénicos. Após uma ferida ou dano, os queratinócitos estimulam a inflamação e a activação das células de Lagerhans, que são o antigénio que apresenta as células da epiderme.

P>Pigmentação da pele

A pigmentação da pele destina-se a proteger contra a luz ultravioleta. Nos mamíferos, a melanina é o pigmento que torna a pele mais escura. A melanina é sintetizada por melanócitos, um tipo celular muito escasso encontrado espalhado no basal do estrato da epiderme e nos folículos capilares. A melanina é acondicionada em organelas de citoplasma chamadas melanossomas. A produção e libertação de melanossomas são influenciadas por variáveis ambientais, bem como por substâncias parácrinas libertadas por queratinócitos. Antes de serem libertados, os melanosomas são distribuídos através de citoplasma de melonócitos e processos celulares que se estendem entre os queratinócitos circundantes. A cor final da pele depende da produção de melanossomas e da sua distribuição através da epiderme. Após uma síntese elevada de melanina, os melanosomas são exocitados dos melanócitos e capturados pelos queratinócitos vizinhos. Estima-se que cada melanócito fornece melanina a cerca de 45 queratinócitos. Uma vez os melanosomas incorporados nos queratinócitos basais do estrato, são movidos para os estratos da epiderme superior à medida que os queratinócitos carregados deixam o basal do estrato e se diferenciam para formar os estratos superiores. Desta forma, todos os estratos da epiderme têm melanina, mesmo o estrato córneo. No conjunto, a cor da pele depende da quantidade de melanina que os melanócitos e queratinócitos contêm.

Reparação de feridas

Após uma ferida, os queratinócitos mudam de um estado estável para outro em que começam a mover-se. Desconexão da membrana basal mediada pela perda de desmosomas e mudança na expressão das integrinas deixadas à mobilidade dos queratinócitos, bem como a resposta às citocinas libertadas por outras células. Desta forma, os queratinócitos podem deslocar-se para as áreas danificadas e selar as mesmas.

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