Powłoki skórne. Powłoki skórne = skóra + tkanka podskórna + twory skórne (gruczoły, włosy, paznokcie)

Transkrypt

1 Powłoki skórne = skóra + tkanka podskórna + twory skórne (gruczoły, włosy, paznokcie) Powłoki skórne Funkcje: ochronna termoregulacja gospodarka wodno-jonowa funkcja zmysłowa synteza witaminy D Warstwy skóry: naskórek (nabłonek) skóra właściwa (tkanka łączna wiotka + włóknista) tkanka podskórna = tkanka tłuszczowa + tkanka łączna wiotka n sw tp Naskórek to nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący Keratynocyty w naskórku układają się w warstwy w. zrogowaciała w. jasna w. ziarnista 3 w. kolczysta 1 w. podstawna Komórki naskórka: 1. keratynocyty (90%) 2. melanocyty 3. komórki Langerhansa 4. komórki Merkla 2 4 Główna populacja komórek, keratynocyty, migrują od podstawy naskórka do jego powierzchni, przekształcając się po drodze w martwe płytki keratynowe (rogowacenie). Ten proces jest skoordynowany, co prowadzi do wyodrębnienia się w naskórku warstw odpowiadających kolejnym etapom rogowacenia. Proces rogowacenia obejmuje: stopniową zmianę kształtu komórek (walcowate wielokątne płaskie) Warstwa podstawna zawiera komórki macierzyste zdolne do podziałów i różnicowania produkcja czynników wzrostu (EGF) i cytokin, synteza witaminy D3 łączy się z grubą błoną podstawną gromadzenie w cytoplazmie filamentów pośrednich (cytokeratynowych) modyfikację błony komórkowej nietypową apoptozę (bez rozpadu komórek na ciałka apoptotyczne) eliminację jądra i organelli Warstwa kolczysta wypustki keratynocytów połączone desmosomami wzrost liczby filamentów pośrednich produkcja inwolukryny produkcja cytokin i czynników wzrostu, synteza witaminy D3 1

2 Warstwa ziarnista ziarna F (keratohialinowe) filagryna ziarna L lorykryna keratynosomy (ciałka blaszkowate) lipidy wydzielane do przestrzeni miedzykomórkowej wczesne cechy apoptozy Warstwa zrogowaciała: martwe, sztywne płytki (korneocyty) wypełnione pęczkami filamentów pośrednich i otoczone tzw. otoczką zrogowaciałą (błona komórkowa + podbłonowa warstwa białek) warstwa zwarta warstwa złuszczająca się Warstwa jasna keratynocyty obumierają zanikają jądra i organelle pozostaje cytoplazma z licznymi pęczkami filamentów pośrednich połączonych filagryną i z pogrubiałą błoną komórkową odporna mechanicznie nieprzepuszczalna dla wody (przestrzenie miedzykomórkowe uszczelnione lipidami z keratynosomów) Melanocyty Komórki Langerhansa zlokalizowane w warstwie kolczystej długie dendrytyczne wypustki ziarna Birbecka pochodzenie szpikowe należą do komórek prezentujących antygen (są to młode komórki dendrytyczne) pochodzenie z neuroektodermy zlokalizowane w warstwie podstawnej syntetyzują melaninę w melanosomach (ziarnach melaniny) przekazują ziarna melaniny keratynocytom warstwy kolczystej melanina chroni żywe komórki naskórka przed szkodliwym wpływem UV Komórki Merkla zlokalizowane w warstwie podstawnej w cytoplazmie drobne ziarenka zawierające neuropeptydy kontaktują się z zakończeniami nerwowymi są mechanoreceptorami Skóra właściwa: warstwa brodawkowa - tkanka łączna wiotka, liczne komórki - pętle kapilarów, włókna nerwowe i mechanoreceptory - szeregi brodawek tworzą listewki skórne warstwa siateczkowa - tkanka łączna włóknista bogata w włókna sprężyste - zawiera gruczoły i/lub ich przewody, korzenie włosów, mechanoreceptory, włókna nerwowe i naczynia splot podbrodawkowy splot skórny 2

3 Włosy naskórek skóra właściwa Tkanka podskórna: - tkanka tłuszczowa i tkanka łączna wiotka - zawiera gruczoły, korzenie włosów, naczynia, mechanoreceptory Struktury związane z korzeniami włosów: gruczoły łojowe gruczoły zapachowe mięśnie wyprostne tkanka podskórna Włosy i gruczoły rozwijają się z wpukleń naskórka w skórę właściwą i tkankę podskórną, są tworami nabłonkowymi W trakcie wzrostu włos ulega rogowaceniu Korzeń włosa Cebulka włosa (dolna część korzenia) - łącznotkankowa brodawka włosa z kapilarami, otoczona przez - macierz (komórki namnażające się: keratynocyty, melanocyty) Włos właściwy (rogowacieje, keratyna twarda) - rdzeń - kora - powłoczka Pochewka wewnętrzna (rogowacieje, keratyna miękka) - powłoczka - warstwa Henlego - warstwa Huxleya Pochewka zewnętrzna (wpuklenie naskórka, nie rogowacieje); pochewki tworzą mieszek włosa Torebka włosa (tkanka łączna) mięsień wyprostny macierz część część brodawka zrogowaciała niezrogowaciała Mięsień wyprostny włosa pęczek komórek mięśniowych gładkich przytwierdzony do torebki włosa i do górnej warstwy skóry właściwej unerwienie autonomiczne skurcz powoduje wyprostowanie włosa ( gęsia skórka ) oraz wyciśnięcie wydzieliny gruczołów łojowych Cykl (życiowy) włosa m. wyprostny Anagen: faza wzrostu włosa (4 miesiące 6 lat) Katagen: faza inwolucji cebulka włosa traci kontakt z brodawką, włos przestaje rosnąć i obumiera Telogen: faza spoczynkowa formuje się nowa brodawka włosa, indukując wytworzenie się nowej cebulki Anagen: nowy włos rośnie, stary wypada 3

4 Gruczoły skóry ekrynowe gruczoły potowe apokrynowe gruczoły potowe gruczoły łojowe gruczoły mlekowe gruczoł łojowy Ekrynowy gruczoł potowy (cewkowy prosty) Odcinek wydzielniczy: kłębkowato zwinięty, na granicy skóry właściwej i tkanki podskórnej walcowate komórki wydzielnicze (jasne i ciemne) komórki mioepitelialne blaszka podstawna ekrynowy gruczoł potowy apokrynowy gruczoł potowy Komórki jasne: transport jonów Komórki ciemne: produkcja białek Ekrynowy (merokrynowy) sposób wydzielania (= egzocytoza) Wydzielina: woda, jony (Na, K, Cl), niewielka ilość białek (glikoproteidów), śladowe ilości mocznika, kwasu moczowego, amoniaku Przewód wyprowadzający: nabłonek dwuwarstwowy sześcienny wąskie światło częściowa resorbcja jonów Na +, K +, Cl - wydzielanie związków azotowych Ujście: spiralny kanał w naskórku Apokrynowy gruczoł potowy (morfologicznie podobny do ekrynowego gruczołu potowego, ale większy i o większej średnicy) odcinek wydzielniczy: - walcowate/sześcienne komórki wydzielnicze, ekrynowy + apokrynowy sposób wydzielania - komórki mioepitelialne - blaszka podstawna przewód: nabłonek dwu/trójwarstwowy sześcienny, połączony z mieszkiem włosa Wydzielina: woda, kwasy tłuszczowe, lipidy, cukry, białka (u zwierząt feromony) korzeń włosa przewód wydzielina nieotoczona błoną wydzielanie apokrynowe Gruczoł łojowy (pęcherzykowy rozgałęziony) odcinek wydzielniczy: wielowarstwowy układ komórek produkujących wydzielinę (lipidy), a następnie degenerujących i rozpadających się (holokrynowy sposób wydzielania), otoczony blaszką podstawną krótki przewód (nabłonek wielowarstwowy płaski) połączony z mieszkiem włosa Wydzielina: lipidy i szczątki komórek komórki degenerujące komórki dzielące się 4

5 Unerwienie skóry receptory zmysłowe skóry: - wolne zakończenia nerwowe - ciałka zmysłowe Wolne zakończenia nerwowe Lokalizacja: naskórek (żywe warstwy), skóra właściwa, wokół korzeni włosów Wrażliwe na: dotyk, ucisk, ból, temperaturę Ciałko Merkla (komórka Merkla + zakończenie) nerwowe) Lokalizacja: naskórek Wrażliwe na: delikatny dotyk, różnicowanie tępy/ostry, gładki/szorstki (np. odczyt alfabetu Brailla) Ciałko Meissnera (zakończenia nerwowe otoczone przez lemnocyty - zmodyfikowane komórki Schwanna, całość objęta łącznotkankową torebką) Lokalizacja: brodawki skórne Wrażliwe na: dotyk, przesuwanie naskórka względem skóry Ciałko Paciniego (zakończenie nerwowe otoczone wieloma koncentrycznymi warstwami spłaszczonych lemnocytów i fibroblastów, pomiędzy nimi płyn) Lokalizacja: tkanka podskórna, również torebki stawowe, okostna, krezka, niektóre narządy Wrażliwe na: ucisk, drgania o wysokiej częstotliwości Kolbka Krausego (zakończenia nerwowe otoczone łącznotkankową torebką) Lokalizacja: skóra właściwa (szczególnie liczne w narządach płciowych), niektóre błony śluzowe, spojówki Wrażliwa na: dotyk Ciałko Ruffiniego (zakończenia nerwowe otoczone łącznotkankową torebką) Lokalizacja: skóra właściwa, torebki stawowe, ozębna Wrażliwe na: rozciąganie Typy skóry TECHNIKI SPECJALNE Skóra dłoni i stóp ( gruba ): gruby naskórek z wyraźnymi warstwami gruba warstwa zrogowaciała naskórka wysokie, regularne brodawki, wyraźne listewki obecne tylko gruczoły potowe brak korzeni włosów i związanych z nimi struktur Skóra powłok ( cienka ): cienki naskórek z niewyraźnymi warstwami brak wyraźnej warstwy jasnej i niekiedy ziarnistej cienka warstwa zrogowaciała naskórka niższe i mniej regularne brodawki obecne wszystkie typy gruczołów skóry obecne korzenie włosów i struktury z nimi związane znakowanie lektynami hybrydyzacja in situ genetyczne znakowanie białkami fluoryzującymi autoradiografia 5

6 Wykrywanie reszt cukrowcowych przy użyciu lektyn Lektyny - glikoproteidy izolowane z roślin i niektórych bezkręgowców - swoiście wiążą się z konkretnymi resztami cukrowcowymi Uwidocznienie lektyn: REAKCJA Z LEKTYNĄ: substancja wykrywana (reszta cukrowcowa) + znakowana lektyna = KOMPLEKS bezpośrednie znakowanie lektyny (np. fluorochromem) immunohistochemiczne wykrycie lektyny zastosowanie reakcji awidyna-biotyna (biotynylowane lektyny) HYBRYDOCYTOCHEMIA (hybrydyzacja in situ) wykrywa odcinki DNA lub RNA o określonej sekwencji nukleotydów Sonda: odcinek DNA lub RNA o komplementarnej sekwencji nukleotydów w stosunku do wykrywanego in situ fragmentu DNA lub RNA Rodzaje sond: sondy DNA sondy RNA Sondy znakuje się znacznikami antygenowymi (+ reakcja immunohistochemiczna) biotyną (+ reakcja z awidyną) izotopami promieniotwórczymi (+ autoradiografia) Reakcja hybrydocytochemiczna: substancja wykrywana (sekwencja w DNA, RNA) + swoista znakowana sonda DNA, RNA = KOMPLEKS. Etapy hybrydyzacji in situ: 1. Permeabilizacja błon komórkowych (enzymy proteolityczne, detergenty) 2. Denaturacja kwasów nukleinowych w preparacie 3. Hybrydyzacja Zastosowanie hybrydyzacji in situ lokalizacja genów badanie ekspresji genów (wykrywanie określonego mrna) wykrywanie obcego materiału genetycznego (np. wirusa) w komórkach 6

7 Powielany odcinek DNA Genetyczne znakowanie białek białkami fluoryzującymi umożliwia ich obserwację w żywych komórkach (mikroskopia w czasie rzeczywistym) Zwiększenie ilości wykrywanych odcinków kwasów nukleinowych (wzmocnienie reakcji): PCR in situ PCR = łańcuchowa reakcja polimerazy (wielokrotne powielenie określonych odcinków DNA lub RNA) I cykl: 2 odc. II cykl: 4 odc. III cykl: 8 odc. Denaturacja DNA Dołączenie startera Polimeraza syntetyzuje odcinek komplementarny Białka fluoryzujące np. GFP (green fluorescent protein, białko o zielonej fluorescencji) przyłączenie genu GFP do genu kodującego wykrywane białko (metodami inżynierii genetycznej) komórka syntetyzuje białko z przyłączonym GFP (białko fuzyjne) białko fuzyjne zachowuje się w komórce tak jak białko bez znacznika przemieszczanie się białka fuzyjnego w żywej komórce można obserwować przy użyciu mikroskopu fluorescencyjnego AUTORADIOGRAFIA wykrywa w preparacie izotopy promieniotwórcze, wykorzystując wrażliwość emulsji światłoczułej (fotograficznej) na promieniowanie beta Stosowane izotopy: 3 H, 14 C, 35 S, 125 I, 32 P Substancje znakowane izotopami wprowadzamy do żywych komórek i tkanek, albo stosujemy jako odczynniki (np. sondy) Etapy autoradiografii wykonanie preparatu mikroskopowego nałożenie emulsji (w ciemni) ekspozycja (w ciemni) wywołanie i utrwalenie autoradiogramu zabarwienie preparatu Zdolność rozdzielcza Tło 7