Epidermis

bilgipedi.com.tr sitesinden
Derinin katları

Epidermis, deriyi oluşturan üç tabakadan en dıştakidir. Daha içteki tabakalar dermis ve hipodermistir. Epidermis tabakası çevresel patojenlerden kaynaklanabilecek enfeksiyonalara karşı bir bariyer sağlar. Ayrıca transepidermal sıvı kaybı yoluyla vücuttan atmosfere verilen su miktarını düzenler. Epidermis, bir baz tabakanın üzerine dizi hücre tabakalarından oluşur.

Bu tabakaların en dışındaki olan korun tabakası ölü ve yassı hücrelerden oluşur. Bunlar kepek ve tırnak oluşumunda etkilidir. Korun tabakasını oluşturan hücrelerin içerisinde sert ve lifli proteinler (keratin) birikmiştir. Keratinli hücreler deriyi vurma, çarpma gibi mekanik etkilerden ve mikroorganizmalardan korur. Korun altında canlı ve çok katlı yassı epitel hücrelerden oluşan malpighi tabakası bulunur. Bu tabakanın hücrelerinde Melanosit pigment bulunur ve deriye rengini verir. Malpighi tabakasındaki canlı hücrelerin bölünerek yeni hücreler vermesiyle korun tabakası sürekli olarak yenilenir. Vücudu ısı ve soğuktan korur.

Alt deri (dermis): Duyu hücreleri, ter bezleri, sinir uçları, kılcal kan damarları, kıl kökleri, dokunma cisimcikleri bulunur. Pacini cisimciği, basıncı ve gerilme duygusunu algılar. Meissner cisimciği kılsız yerlerde ve merkel diskleri kıllı bölgelerde dokunma duyusunu algılar. Krause cisimciği soğuğu, ruffini cisimciği sıcağı algılamakta görevlidir. Alt derinin görevleri başlıca: Vücudun ısı, ter, su dengesini sağlamak, dış etkilerden korumak dokunma, basınç, acı duyularını algılamaktır. Duyu cisimcikleri dokunma, ağrı, basınç, sıcaklık gibi duyuları algılar. Sinirlerle beyinin ilgili bölgelerine aktarılır. Sevinç, korku, heyecan, soğuk hava etkisi ile deri sinirleri kıl kaslarının kasılmasını ve kılların dikleşmesini sağlar.

Bir bitki yaprağının epidermis tabakası
Epidermis
Epidermis-delimited.JPG
Cildin dış tabakasını oluşturan epidermisin mikroskobik görüntüsü, burada beyaz çubukla gösterilmiştir
Epidermal layers.png
Epidermis katmanlarını gösteren mikroskobik görüntü. Stratum corneum, farklı numune hazırlama nedeniyle bu görüntüde yukarıdakinden daha kompakt görünmektedir.
Detaylar
Bir parçasıCilt
SistemEntegümenter sistem
Tanımlayıcılar
LatinceEpidermis
Mikroanatominin anatomik terimleri
[Vikiveri'de düzenle]

Epidermis kelimesi Latince aracılığıyla Eski Yunanca epidermis'ten, kendisi de Eski Yunanca epi 'üzerinde, üzerine' ve Eski Yunanca derma 'deri' kelimelerinden türetilmiştir. Epidermis ile ilgili veya epidermisin bir parçası olan bir şey epidermal olarak adlandırılır.

Yapı

Hücresel bileşenler

Epidermis esas olarak hücrelerinin %90'ını oluşturan keratinositlerden (çoğalan bazal ve farklılaşmış suprabazal) oluşur, ancak melanositler, Langerhans hücreleri, Merkel hücreleri ve enflamatuar hücreler de içerir. Rete sırtları (veya rete mandalları) adı verilen epidermal kalınlaşmalar dermal papillalar arasında aşağıya doğru uzanır. Kan kılcal damarları epidermisin altında bulunur ve bir arteriyol ve bir venül ile bağlantılıdır. Epidermisin kendisi kan kaynağına sahip değildir ve neredeyse yalnızca çevredeki havadan yayılan oksijenle beslenir. Su ve sodyum seviyelerini düzenleyen hücresel mekanizmalar (ENaC'ler) epidermisin tüm katmanlarında bulunur.

Hücre bağlantıları

Epidermal hücreler, dış ortama karşı sıkı bir bariyer görevi görmek üzere birbirlerine sıkıca bağlıdır. Epidermal hücreler arasındaki bağlantılar, kaderin adı verilen transmembran proteinler tarafından oluşturulan adherens bağlantı tipindedir. Hücre içinde kadherinler aktin filamentlerine bağlıdır. İmmünofloresan mikroskobunda, aktin filament ağı hücreleri çevreleyen kalın bir sınır olarak görünür, ancak aktin filamentleri aslında hücrenin içinde bulunur ve hücre zarına paralel olarak çalışır. Komşu hücrelerin yakınlığı ve bağlantı noktalarının sıkılığı nedeniyle, aktin immünofloresansı hücreler arasında bir sınır olarak görünür.

Katmanlar

Epidermal katmanların etiketlendiği bir epidermis kesitini gösteren şematik görüntü

Epidermis, cildin ele alınan bölgesine bağlı olarak 4 veya 5 katmandan oluşur. Azalan sırayla bu katmanlar şunlardır:

kornifiye tabaka (stratum corneum)
Stratum corneum'un konfokal görüntüsü
En fazla katmana sahip olan avuç içi ve ayak tabanı olmak üzere 10 ila 30 katmanlı çok yüzlü, çekirdekli korneositlerden (keratinosit farklılaşmasının son aşaması) oluşur. Korneositler plazma zarının altında bir protein zarf (kornifiye zarf proteinleri) içerir, su tutucu keratin proteinleri ile doludur, korneodesmozomlar aracılığıyla birbirine bağlanır ve hücre dışı boşlukta üst üste dizilmiş lipid katmanları ile çevrelenir. Epidermisin bariyer fonksiyonlarının çoğu bu tabakada lokalize olur.
saydam/translusent tabaka (stratum lucidum, sadece avuç içi ve ayak tabanlarında)
Bu dar tabaka sadece avuç içlerinde ve ayak tabanlarında bulunur. Bu iki bölgenin epidermisi "kalın deri" olarak bilinir çünkü bu ekstra tabaka ile deri 4 yerine 5 epidermal tabakaya sahip olur.
granüler tabaka (stratum granulosum)
Stratum granulosum'un konfokal görüntüsü
Keratinositler çekirdeklerini kaybeder ve sitoplazmaları granüler görünür. Bu keratinositlerin içinde lameller cisimcikler halinde bulunan lipidler, vücuttan su kaybını ve yabancı maddelerin girişini önleyen bir lipid bariyeri oluşturmak için ekzositoz yoluyla hücre dışı boşluğa salınır. Bu polar lipidler daha sonra polar olmayan lipidlere dönüştürülür ve hücre yüzeyine paralel olarak düzenlenir. Örneğin glikosfingolipidler seramidlere ve fosfolipidler serbest yağ asitlerine dönüşür.
spinöz tabaka (stratum spinosum)
Bazı bazal hücre kümelerini gösteren stratum spinosumun konfokal görüntüsü
Keratinositler desmozomlar aracılığıyla bağlanır ve Golgi içinden polar lipidler, glikosfingolipidler, serbest steroller, fosfolipidler ve katabolik enzimler açısından zengin lamel cisimcikleri üretir. İmmünolojik olarak aktif hücreler olan Langerhans hücreleri bu tabakanın ortasında yer alır.
bazal/germinal tabaka (stratum basale/germinativum)
Stratum basale'nin halihazırda bazı papillaları gösteren konfokal görüntüsü
Esas olarak çoğalan ve çoğalmayan keratinositlerden oluşur, hemidesmozomlarla bazal membrana bağlanır. Melanositler mevcuttur ve dendritler aracılığıyla bu ve diğer tabakalardaki çok sayıda keratinositle bağlantılıdır. Merkel hücreleri de stratum basale'de, parmak uçları ve dudaklar gibi dokunmaya duyarlı bölgelerde çok sayıda bulunur. Kutanöz sinirlerle yakından ilişkilidirler ve hafif dokunma hissinde rol oynuyor gibi görünmektedirler.
Malpighian tabakası (stratum malpighi)
Bu hem stratum basale hem de stratum spinosumdur.

Epidermis, altta yatan doku olan dermisten bir bazal membran ile ayrılır.

Hücresel kinetik

Hücre bölünmesi

Tabakalı bir yassı epitel olarak epidermis, stratum basale içindeki hücre bölünmesi ile korunur. Farklılaşan hücreler bazal membrandan ayrılır ve epidermal katmanlar boyunca dışarıya doğru yer değiştirir, stratum corneum'da çekirdeklerini kaybedene ve sonunda yüzeyden dökülen (deskuamasyon) skuamöz tabakalara kaynaşana kadar çok sayıda farklılaşma aşamasından geçer. Farklılaşmış keratinositler, cilt bariyeri işlevinin ayrılmaz bir parçası olan hücre dışı matrisin oluşumuna katkıda bulunan keratin proteinleri salgılar. Normal ciltte keratinosit üretim hızı kayıp hızına eşittir; bir hücrenin stratum basale'den stratum granulosum'un tepesine ulaşması yaklaşık iki hafta, stratum corneum'u geçmesi ise dört hafta sürer. Tüm epidermis yaklaşık 48 günlük bir süre içinde yeni hücre büyümesi ile değiştirilir.

Kalsiyum konsantrasyonu

Epidermis boyunca keratinosit farklılaşmasına kısmen bir kalsiyum gradyanı aracılık eder, stratum basale'den maksimuma ulaştığı dış stratum granulosum'a kadar artar ve stratum corneum'da azalır. Stratum corneum'daki kalsiyum konsantrasyonu kısmen çok düşüktür çünkü bu nispeten kuru hücreler iyonları çözemez. Bu kalsiyum gradyanı keratinosit farklılaşmasına paraleldir ve bu nedenle epidermal katmanların oluşumunda kilit bir düzenleyici olarak kabul edilir.

Hücre dışı kalsiyum konsantrasyonlarının yükselmesi, hücre içi serbest kalsiyum konsantrasyonlarında bir artışa neden olur. Bu hücre içi artışın bir kısmı hücre içi depolardan salınan kalsiyumdan, bir kısmı da hem kalsiyuma duyarlı klorür kanalları hem de kalsiyum geçirgenliği olan voltajdan bağımsız katyon kanalları yoluyla transmembran kalsiyum akışından kaynaklanır. Ayrıca, hücre dışı kalsiyum algılayıcı bir reseptörün (CaSR) de hücre içi kalsiyum konsantrasyonundaki artışa katkıda bulunduğu öne sürülmüştür.

Gelişim

Epidermal organogenez, yani epidermisin oluşumu, merkezi sinir sisteminin oluşumu olan nörülasyondan sonra embriyoyu kaplayan hücrelerde başlar. Omurgalıların çoğunda, bu orijinal tek katmanlı yapı hızla iki katmanlı bir dokuya dönüşür; geçici bir dış katman olan periderm, iç bazal katman veya stratum germinativum oluştuktan sonra atılır.

Bu iç tabaka, tüm epidermal hücrelere yol açan germinal bir epiteldir. Dıştaki dikenli tabakayı (stratum spinosum) oluşturmak üzere bölünür. Marcello Malpighi'den sonra Malpighian tabaka(lar) olarak adlandırılan bu iki tabakanın hücreleri, epidermisin yüzeysel granüler tabakasını (Stratum granulosum) oluşturmak üzere bölünür.

Stratum granulosum'daki hücreler bölünmez, bunun yerine keratin granüllerinden keratinosit adı verilen deri hücrelerini oluşturur. Bu deri hücreleri sonunda en dış epidermal tabaka olan kornifiye tabakaya (stratum corneum) dönüşür ve burada hücreler, çekirdekleri hücrenin bir ucunda bulunan yassılaşmış çuvallar haline gelir. Doğumdan sonra bu en dıştaki hücrelerin yerini stratum granulosumdan gelen yeni hücreler alır ve yaşam boyunca her saat 0,001 - 0,003 ons veya günde 0,024-0,072 ons oranında deri pulları dökülür.

Epidermal gelişim çeşitli büyüme faktörlerinin bir ürünüdür, bunlardan ikisi şunlardır:

  • Dönüştürücü büyüme faktörü Alfa (TGFα), bazal hücrelerin kendi bölünmelerini uyardığı otokrin bir büyüme faktörüdür.
  • Keratinosit büyüme faktörü (KGF veya FGF7), bazal hücrelerin çoğalmasının düzenlendiği altta yatan dermal fibroblastlar tarafından üretilen parakrin bir büyüme faktörüdür.

Fonksiyon

Bariyer

Epidermis, vücudu mikrobiyal patojenlere, oksidan strese (UV ışığı) ve kimyasal bileşiklere karşı korumak için bir bariyer görevi görür ve küçük yaralanmalara karşı mekanik direnç sağlar. Bu bariyer rolünün çoğu stratum corneum tarafından oynanır.

Özellikleri
  • Fiziksel bariyer: Epidermal keratinositler, hücre iskeleti proteinleriyle ilişkili hücre-hücre bağlantıları ile sıkıca bağlanır ve epidermise mekanik gücünü verir.
  • Kimyasal bariyer: Yüksek düzeyde organize lipidler, asitler, hidrolitik enzimler ve antimikrobiyal peptidler dış kimyasalların ve patojenlerin vücuda geçişini engeller.
  • İmmünolojik olarak aktif bariyer: Epidermiste bulunan bağışıklık sisteminin humoral ve hücresel bileşenleri enfeksiyonla aktif olarak mücadele eder.
  • Stratum corneum'un su içeriği yüzeye doğru düşer ve patojen mikroorganizma büyümesi için düşmanca koşullar yaratır.
  • Asidik pH (yaklaşık 5.0) ve düşük su miktarı epidermisi birçok mikroorganik patojene karşı düşmanca hale getirir.
  • Epidermisin yüzeyindeki patojenik olmayan mikroorganizmalar, gıda için rekabet ederek, kullanılabilirliğini sınırlayarak ve patojenik mikrobiyotanın büyümesini engelleyen kimyasal salgılar üreterek patojenlere karşı savunmaya yardımcı olur.
Geçirgenlik
  • Psikolojik stres, glukokortikoidlerdeki artış yoluyla stratum korneumu ve dolayısıyla bariyer işlevini tehlikeye atar.
  • Nemdeki ani ve büyük değişimler stratum corneum hidrasyonunu patojen mikroorganizmaların girişine izin verebilecek şekilde değiştirir.

Cilt hidrasyonu

Cildin su tutma kabiliyeti öncelikle stratum corneum'dan kaynaklanır ve sağlıklı cildin korunması için kritik öneme sahiptir. Cilt hidrasyonu korneometri kullanılarak ölçülür. Stratum corneum hücreleri arasında bir gradyan boyunca ve organize bir şekilde düzenlenmiş lipidler, transepidermal su kaybına karşı bir bariyer oluşturur.

Cilt rengi

Epidermisteki melanin pigmentinin miktarı ve dağılımı, Homo sapiens'te cilt rengindeki çeşitliliğin ana nedenidir. Melanin, melanositlerde oluşan ve çevrelerindeki keratinositlere aktarıldıkları küçük parçacıklar olan melanozomlarda bulunur. Melanozomların boyutu, sayısı ve düzeni ırk grupları arasında farklılık gösterir, ancak melanositlerin sayısı farklı vücut bölgeleri arasında değişebilirken, sayıları tüm insanlarda bireysel vücut bölgelerinde aynı kalır. Beyaz ve Asya derisinde melanozomlar "kümeler" halinde paketlenmiştir, ancak siyah deride daha büyüktürler ve daha eşit dağılmışlardır. Keratinositlerdeki melanozom sayısı UV radyasyonuna maruz kalındığında artarken, dağılımları büyük ölçüde etkilenmez.

Klinik önemi

Epidermisin özelliklerinin çoğunu yansıtan 3 boyutlu bir yapı (yapay deri) oluşturmak için keratinositlerin laboratuvar kültürü, ilaç geliştirme ve test etme aracı olarak rutin bir şekilde kullanılmaktadır.

Hiperplazi

Epidermal hiperplazinin (hücre çoğalmasından kaynaklanan kalınlaşma) çeşitli formları vardır:

  • Akantoz yaygın epidermal hiperplazidir (derinin kalınlaşmasıdır ve akantositlerle karıştırılmamalıdır). Malpighian tabakasının (stratum basale ve stratum spinosum) kalınlığında artış anlamına gelir. Akantozis nigrikans siyah, kötü tanımlanmış, kadifemsi hiperpigmente bir akantozdur ve genellikle ensede, aksillada ve cildin diğer katlanmış bölgelerinde görülür.
  • Fokal epitelyal hiperplazi (Heck hastalığı), ağız boşluğunda yaygın olarak ortaya çıkan çok sayıda beyaz ila pembemsi papüllerle karakterize asemptomatik, iyi huylu bir neoplastik durumdur.
  • Psödoepitelyomatöz hiperplazi (PEH), epidermisin ve deri eklerinin epitelinin hiperplazisi ile karakterize, dermise doğru uzanan düzensiz skuamöz iplikçikler içeren ve skuamöz hücreli karsinomu (SCC) yakından taklit eden iyi huylu bir durumdur.

Kontratta, hiperkeratoz stratum corneum'un kalınlaşmasıdır ve mutlaka hiperplaziye bağlı değildir.

Ek görüntüler