Meccanismi di rigenerazione e differenziazione dell'epidermide

Divisione delle cellule staminali

L’epidermide contiene rare cellule staminali che vanno periodicamente incontro a divisione, generando:

1. Cellula staminale figlia: per l’automantenimento del meccanismo;

2. Transit-Amplifing Cells: a loro volta proliferano e danno luogo ad una cellula che continua a proliferare per 5-6 cicli replicativi, e ad una cellula che va incontro a differenziazione.

Ad oggi non esistono metodiche per riconoscere a priori una cellula staminale epidermica (es. marcatura in preparato istologico), anche se in laboratorio è possibile fare passaggi di cellule in coltura all’infinito, ma ci si basa su indizi e non su prove univoche.

Localizzazione e migrazione delle cellule

A livello del pelo, le cellule staminali sono localizzate nell’istmo e possono migrare sia nel bulbo pilifero per l’accrescimento del fusto, ma anche differenziare in nuove ghiandole sebacee o nuovi cheratinociti. Questa sede di cellule staminali è molto importante per la rigenerazione in caso di ustioni profonde, grazie al fatto che è una zona più protetta rispetto alle zone epidermiche più esposte.

Differenziazione e funzione dei lipidi

È un evento che comporta un rimaneggiamento globale e progressivo (dalla base alla superficie) del cheratinocita:

cambiano le citocheratine, i tonofilamenti, e le molecole di adesione tra i cheratinociti adiacenti:

Le cellule devono infatti stare aderenti per fare la barriera, ma ad un certo punto è necessario che si stacchino altrimenti la pelle diventerebbe troppo spessa: verrebbe fuori la Cosa dei Fantastici 4. La differenziazione terminale comporta la produzione di corneociti anucleati contenenti proteine (periplachina, corneodesmosina, loricrina, involucrina …) legate covalentemente e le cellule sono unite da strati di lipidi complessi (soprattutto idrossiceramici, cere a lunghissima catena carboniosa) che costituiscono il cemento intercellulare; la funzione dei lipidi è fondamentale per la resistenza cutanea. Le proteine e i lipidi sono inizialmente contenuti nei corpi lamellari o granuli di cheratoialina (corpi di Odland) e successivamente vengono rilasciate nello spazio extracellulare per organizzarsi in strati alternati di proteine crosslinkate e lipidi.

Corpi lamellari e desquamazione

I corpi lamellari contengono anche le proteasi e lipasi che, una volta rilasciate, servono per distaccare i desmosomi di cellule adiacenti e idrolizzare i lipidi per consentire la desquamazione. Contengono inoltre sostanze ad azione difensiva come catelicidine e defensine.

Malattie genetiche e differenziazione

Esistono malattie genetiche legate a difetti di ciascuno degli enzimi e delle sostanze che sono implicate nei meccanismi di differenziazione, che ci hanno permesso di conoscere la funzione di tutte queste molecole (es. sindrome di Netherton, deficit dell’enzima LEKTI che causa un’eccessiva degradazione dello strato corneo).