La más externa de las tres capas que forman la piel.
La epidermis es la más externa de las tres capas que componen la piel , siendo las capas internas la dermis y la hipodermis . [1] La capa de epidermis proporciona una barrera contra la infección por patógenos ambientales [2] y regula la cantidad de agua liberada del cuerpo a la atmósfera a través de la pérdida transepidérmica de agua . [3]
La epidermis está compuesta por múltiples capas de células aplanadas [4] que se superponen a una capa base ( estrato basal ) compuesta de células columnares dispuestas perpendicularmente. Las capas de células se desarrollan a partir de células madre en la capa basal. El grosor de la epidermis varía desde 31,2 μm para el pene hasta 596,6 μm para la planta del pie y la mayoría mide aproximadamente 90 μm. El grosor no varía entre sexos pero se vuelve más delgado con la edad. [5] La epidermis humana es un ejemplo de epitelio , particularmente un epitelio escamoso estratificado .
La palabra epidermis se deriva del latín del griego antiguo epidermis , a su vez del griego antiguo epi 'sobre, sobre' y del griego antiguo derma 'piel'. Algo relacionado o parte de la epidermis se denomina epidérmico.
Las células epidérmicas están estrechamente interconectadas para servir como una barrera estrecha contra el ambiente exterior. Las uniones entre las células epidérmicas son del tipo unión adherente , formadas por proteínas transmembrana llamadas cadherinas . Dentro de la célula, las cadherinas están unidas a filamentos de actina . En microscopía de inmunofluorescencia, la red de filamentos de actina aparece como un borde grueso que rodea las células, [9] aunque los filamentos de actina en realidad están ubicados dentro de la célula y corren paralelos a la membrana celular. Debido a la proximidad de las células vecinas y la rigidez de las uniones, la inmunofluorescencia de actina aparece como un límite entre las células. [9]
Capas
Imagen esquemática que muestra una sección de epidermis, con capas epidérmicas etiquetadas
La epidermis está compuesta por 4 o 5 capas, según la región de piel que se considere. [10] Esas capas de más externa a más interna son: [2]
Imagen confocal del estrato córneo.Compuesto por de 10 a 30 capas de corneocitos poliédricos y anucleados (paso final de la diferenciación de queratinocitos ), siendo las palmas y las plantas las que tienen la mayor cantidad de capas. Los corneocitos contienen una envoltura proteica (proteínas de envoltura cornificada) debajo de la membrana plasmática, están llenos de proteínas queratínicas que retienen agua , unidas entre sí a través de corneodesmosomas y rodeadas en el espacio extracelular por capas apiladas de lípidos . [11] La mayoría de las funciones de barrera de la epidermis se localizan en esta capa. [12]
capa transparente/translúcida ( straum lucidum , solo en palmas y plantas)
Esta capa estrecha se encuentra sólo en las palmas y las plantas. La epidermis de estas dos zonas se conoce como “piel gruesa” porque con esta capa extra, la piel tiene 5 capas epidérmicas en lugar de 4.
Imagen confocal del estrato granuloso.Los queratinocitos pierden su núcleo y su citoplasma aparece granular. Los lípidos, contenidos en los queratinocitos dentro de los cuerpos laminares , se liberan al espacio extracelular mediante exocitosis para formar una barrera lipídica que previene la pérdida de agua del cuerpo y la entrada de sustancias extrañas. Luego, esos lípidos polares se convierten en lípidos no polares y se disponen paralelos a la superficie celular. Por ejemplo, los glicoesfingolípidos se convierten en ceramidas y los fosfolípidos en ácidos grasos libres . [11]
Imagen confocal del estrato espinoso que ya muestra algunos grupos de células basales.Los queratinocitos se conectan a través de desmosomas y producen cuerpos laminares, desde el interior del Golgi , enriquecidos en lípidos polares, glicoesfingolípidos , esteroles libres , fosfolípidos y enzimas catabólicas. [3] En el centro de esta capa se encuentran las células de Langerhans, células inmunológicamente activas. [11]
Imagen confocal del estrato basal que ya muestra algunas papilas.Compuesto principalmente por queratinocitos proliferantes y no proliferantes, adheridos a la membrana basal mediante hemidesmosomas . Los melanocitos están presentes, conectados a numerosos queratinocitos en este y otros estratos a través de dendritas . Las células de Merkel también se encuentran en el estrato basal en grandes cantidades en sitios sensibles al tacto, como las yemas de los dedos y los labios . Están estrechamente asociados con los nervios cutáneos y parecen estar involucrados en la sensación de tacto ligero. [11]
La epidermis está separada de la dermis, su tejido subyacente , por una membrana basal .
Cinética celular
División celular
Como epitelio escamoso estratificado , la epidermis se mantiene mediante división celular dentro del estrato basal. Las células en diferenciación se deslaminan de la membrana basal y se desplazan hacia afuera a través de las capas epidérmicas, pasando por múltiples etapas de diferenciación hasta que, en el estrato córneo, pierden su núcleo y se fusionan en láminas escamosas, que eventualmente se desprenden de la superficie ( descamación ). Los queratinocitos diferenciados secretan proteínas de queratina, que contribuyen a la formación de una matriz extracelular que es parte integral de la función de barrera cutánea. En la piel normal, la tasa de producción de queratinocitos es igual a la tasa de pérdida, [4] una célula tarda aproximadamente dos semanas en viajar desde el estrato basal hasta la parte superior del estrato granuloso, y cuatro semanas adicionales en cruzar el estrato córneo. [2] Toda la epidermis es reemplazada por el crecimiento de nuevas células durante un período de aproximadamente 48 días. [13]
Concentración de calcio
La diferenciación de queratinocitos en toda la epidermis está mediada en parte por un gradiente de calcio , que aumenta desde el estrato basal hasta el estrato granuloso externo, donde alcanza su máximo, y disminuye en el estrato córneo. La concentración de calcio en el estrato córneo es muy baja en parte porque esas células relativamente secas no pueden disolver los iones. Este gradiente de calcio es paralelo a la diferenciación de los queratinocitos y, como tal, se considera un regulador clave en la formación de las capas epidérmicas. [3]
La elevación de las concentraciones de calcio extracelular induce un aumento de las concentraciones de calcio libre intracelular . [14] Parte de ese aumento intracelular proviene del calcio liberado de las reservas intracelulares [15] y otra parte proviene del influjo de calcio transmembrana, [16] a través de canales de cloruro sensibles al calcio [17] y canales catiónicos independientes del voltaje permeables al calcio. [18] Además, se ha sugerido que un receptor sensor de calcio extracelular (CaSR) también contribuye al aumento de la concentración de calcio intracelular. [19]
Las células del estrato granuloso no se dividen, sino que forman células de la piel llamadas queratinocitos a partir de los gránulos de queratina . Estas células de la piel finalmente se convierten en la capa cornificada ( estrato córneo ), la capa epidérmica más externa, donde las células se convierten en sacos aplanados con sus núcleos ubicados en un extremo de la célula. Después del nacimiento , estas células más externas son reemplazadas por nuevas células del estrato granuloso y durante toda la vida se eliminan a un ritmo de 30 a 90 miligramos de escamas de piel cada hora, o 0,720 a 2,16 gramos por día. [21]
La epidermis sirve como barrera para proteger el cuerpo contra patógenos microbianos , estrés oxidante ( luz ultravioleta ) y compuestos químicos , y proporciona resistencia mecánica a lesiones menores. La mayor parte de esta función de barrera la desempeña el estrato córneo. [12]
Características
Barrera física: los queratinocitos epidérmicos están estrechamente unidos por uniones célula-célula asociadas a proteínas citoesqueléticas , lo que le da a la epidermis su resistencia mecánica. [3]
Barrera química: los lípidos, ácidos, enzimas hidrolíticas y péptidos antimicrobianos [3] altamente organizados inhiben el paso de sustancias químicas externas y patógenos al cuerpo.
Barrera inmunológicamente activa: los componentes humorales y celulares del sistema inmunológico [3] que se encuentran en la epidermis combaten activamente las infecciones.
El contenido de agua del estrato córneo cae hacia la superficie, creando condiciones hostiles para el crecimiento de microorganismos patógenos . [12]
Un pH ácido (alrededor de 5,0) y bajas cantidades de agua hacen que la epidermis sea hostil a muchos patógenos microorgánicos. [12]
Los microorganismos no patógenos en la superficie de la epidermis ayudan a defenderse contra los patógenos compitiendo por los alimentos , limitando su disponibilidad y produciendo secreciones químicas que inhiben el crecimiento de la microbiota patógena. [12]
Los cambios repentinos y grandes de humedad alteran la hidratación del estrato córneo de una manera que podría permitir la entrada de microorganismos patógenos. [23]
Hidratación de la piel
La capacidad de la piel para retener agua se debe principalmente al estrato córneo y es fundamental para mantener una piel sana . [24] La hidratación de la piel se cuantifica mediante corneometría . [25] Los lípidos dispuestos a través de un gradiente y de manera organizada entre las células del estrato córneo forman una barrera contra la pérdida de agua transepidérmica . [26] [27]
Color de piel
La cantidad y distribución del pigmento melanina en la epidermis es la principal razón de la variación en el color de la piel en el Homo sapiens . La melanina se encuentra en los pequeños melanosomas , partículas formadas en los melanocitos desde donde se transfieren a los queratinocitos circundantes. El tamaño, el número y la disposición de los melanosomas varían entre los grupos raciales, pero si bien el número de melanocitos puede variar entre las diferentes regiones del cuerpo, su número sigue siendo el mismo en las regiones individuales del cuerpo de todos los seres humanos. En la piel blanca y asiática los melanosomas están empaquetados en "agregados", pero en la piel negra son más grandes y están distribuidos de manera más uniforme. El número de melanosomas en los queratinocitos aumenta con la exposición a la radiación UV , mientras que su distribución permanece prácticamente intacta. [28]
Tocar
La piel contiene células epidérmicas receptoras del tacto especializadas llamadas células de Merkel . Históricamente, se pensaba que el papel de las células de Merkel en la sensación del tacto era indirecto, debido a su estrecha asociación con las terminaciones nerviosas. Sin embargo, trabajos recientes en ratones y otros organismos modelo demuestran que las células de Merkel transforman intrínsecamente el tacto en señales eléctricas que se transmiten al sistema nervioso. [29]
La hiperplasia epitelial focal (enfermedad de Heck) es una afección neoplásica benigna y asintomática caracterizada por múltiples pápulas de color blanco a rosado que aparecen de forma difusa en la cavidad bucal. [32] [6] : 411
La hiperplasia pseudoepiteliomatosa (PEH) es una afección benigna caracterizada por hiperplasia de la epidermis y el epitelio de los apéndices de la piel , [33] con hebras escamosas irregulares que se extienden hacia la dermis, [34] y que simulan estrechamente el carcinoma de células escamosas (CCE). [33]
Hiperplasia pseudoepiteliomatosa (PEH), bajo aumento, con epitelio escamoso acantósico con crecimientos irregulares gruesos en forma de dedos en la dermis subyacente.
PEH, gran aumento, con crecimientos escamosos de aspecto reactivo sin atipia citológica significativa.
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