Queratinocitos: características, funciones, tipos, cultivo
¿Qué son los queranocitos?
Los queratinocitos son el principal grupo de células que forma la epidermis, que es la delgada capa ubicada en la parte más externa de la piel. Reciben este nombre por la gran cantidad de queratina que producen y contienen en su interior, que las hace células robustas y resistentes.
La piel es el órgano más extenso del cuerpo humano, pues es el que recubre y protege toda su superficie externa. Este tejido está formado por varias capas, una encima de la otra:
- La epidermis, que es la más externa.
- La dermis, en la mitad.
- La hipodermis, la más interna de las tres.
Mientras que la dermis y la hipodermis son capas ricas en vasos sanguíneos, nervios, glándulas, colágeno y folículos pilosos, la epidermis es rica en queratinocitos.
La epidermis
La epidermis está formada por tres tipos de células: los queratinocitos, los melanocitos, las células de Langerhans y las células de Merkel, siendo las primeras de las más abundantes.
Tiene entre 0.007 y 0.12 milímetros de espesor (es más gruesa en las plantas de los pies y las palmas de las manos) y se considera dividida en 5 capas o regiones adicionales: el estrato basal, el estrato espinoso, el estrato granuloso, el estrato lúcido y el estrato córneo, la más superficial.
- El estrato basal es la capa más cercana a la dermis y es un tejido germinativo, es decir que a partir de las divisiones mitóticas de las células que lo conforman se producen las células que constituyen a las capas superiores, principalmente queratinocitos. A medida que nuevos queratinocitos se forman diariamente, estos empujan a los anteriores hacia las capas más superficiales de la epidermis, donde cambian de forma y composición química.
- El estrato espinoso está formado por queratinocitos que tienen forma de espinas y es la capa responsable de la elasticidad y resistencia de nuestra piel. Los queratinocitos que han sido empujados hasta esta capa son luego dirigidos hacia el estrato siguiente, donde adquieren una forma más aplanada y un aspecto granuloso debido a que comienzan a producir queratina y pierden su núcleo.
- En el estrato lúcido (transparente) los queratinocitos mueren debido a la gran distancia que los separa de las capas inferiores, donde pueden adquirir oxígeno y nutrientes. A medida que esto ocurre son empujados hacia el estrato córneo. En este estrato, dichas células se denominan corneocitos, carecen de agua y son, más bien, sacos llenos de queratina que, eventualmente, se desprenden y dan paso a nuevos queratinocitos, por lo que nuestra piel está constantemente renovándose.
Características de los queratinocitos
- Son células especializadas en la protección del cuerpo humano, pues forman la capa más externa de la barrera física representada por la piel.
- Representan más del 90% de las células que forman la epidermis.
- Reciben su nombre porque producen grandes cantidades (hasta 85% de su volumen) de una de las proteínas más abundantes del cuerpo, la queratina, que les otorga gran resistencia mecánica y rigidez.
- Tienen un ciclo celular que progresa a medida que migran hacia las zonas más expuestas de la piel, donde mueren y funcionan como barrera protectora.
- Dependiendo del estadio de su ciclo de vida pueden tener un aspecto globular o redondeado, anguloso (espinoso) o escamoso, pues se aplanan a medida que son empujadas y compactadas hacia la superficie.
- Se forman a partir de las células del estrato basal, que es la capa más interna de la epidermis, en contacto con la dermis.
Funciones de los queratinocitos
Los queratinocitos son células que cumplen distintas funciones, todas muy relacionadas entre sí, y que podemos analizar según si son protectoras, estructurales o inmunológicas.
Funciones protectoras
Estas células están particularmente especializadas en la protección de nuestro cuerpo, dado que conforman una resistente barrera física que, en gran medida, impide que distintas sustancias o microorganismos ingresen hacia nuestro sistema.
Otra de sus funciones protectoras consiste en la prevención de la deshidratación, pues la epidermis formada por estas células también impide, hasta cierto punto, las pérdidas espontáneas de agua.
También participan en la prevención frente a la pérdida de calor en determinadas condiciones.
Funciones estructurales
En vista de que estas células representan más del 90% de todas las células presentes en la epidermis de nuestra piel, una de las funciones más evidentes de estas es la de formar este tejido, es decir, estructurarlo.
Los queratinocitos forman fuertes asociaciones entre sí, generando una estructura sumamente ordenada y resistente, donde cada célula es capaz de permanecer siempre en el mismo lugar.
Funciones inmunológicas
Ya que estas células están, literalmente, “en el frente de batalla”, pues se encuentran en la región más superficial de nuestro cuerpo, es necesario señalar que las mismas cumplen importantes funciones en la cicatrización de las heridas, no solo desde el punto de vista estructural, sino también inmunológico.
Cuando nuestra piel sufre un trauma, los queratinocitos participan en un proceso conocido como epitelialización, donde estas células migran, se multiplican y se diferencian para restaurar el tejido, reparando el daño en cuestión.
La epitelialización depende de una precisa comunicación entre la epidermis y los componentes del sistema inmune, que propicia dichos eventos al provocar la liberación de distintos tipos de moléculas (citoquinas, quimiocinas, metaloproteinasas, etc.) hacia el lugar donde ha ocurrido la herida.
¿Dónde se encuentran los queratinocitos?
Los queratinocitos, como lo hemos comentado, se encuentran en la epidermis, que es la capa más externa de la piel del cuerpo humano, donde se originan en la región más profunda de dicha capa, conocida como estrato basal.
Una vez que se forman en el estrato basal, estas células migran hacia la superficie, conocida como estrato córneo, donde se diferencian, perdiendo su núcleo y adquiriendo grandes cantidades de queratina, la proteína que las caracteriza.
Tipos de queratinocitos
Los queratinocitos cambian de forma y apariencia a medida que avanzan en su ciclo celular y de un estrato de la epidermis al siguiente. Así, podemos distinguir diferentes tipos de queratinocitos dependiendo del estadio que analicemos:
Células basales
Son los queratinocitos prácticamente desprovistos de queratina y los únicos que conservan la capacidad de dividirse, pues forman el estrato basal germinativo, que da lugar a todos los queratinocitos de la epidermis.
Células espinosas
Son queratinocitos con aspecto de espina o púa que se encuentran, como su nombre puede indicarnos, en el estrato espinoso, adyacente al estrato basal.
Estas células están unidas entre sí a través de un tipo especial de conexión intercelular conocido como desmosoma que, visto al microscopio, tiene la apariencia de una espina.
Células granulares
Son los queratinocitos que avanzan hacia el estrato granuloso, que constituye el tejido hidrofóbico de nuestra piel. Son células que comienzan la producción y almacenamiento de queratina y comienzan a perder el núcleo.
Escamas
Son los queratinocitos que forman el estrato lúcido y parte del estrato córneo. En este punto de su ciclo de vida han perdido el núcleo y tienen grandes depósitos de queratina, pero son células muertas. Se conocen como escamas por el aspecto que tienen, ya que se ordenan una sobre la otra y son células alargadas y aplanadas.
Corneocitos
Forman el estrato córneo, que es la capa más externa de la epidermis. Diferentes autores los definen como queratinocitos terminalmente diferenciados y son células con deposiciones muy compactas de queratina, sumamente aplanadas y que se van desprendiendo de la superficie del cuerpo periódicamente.
Cultivo de queratinocitos
Los queratinocitos humanos pueden ser cultivados en condiciones controladas in vitro, en capas de una célula de espesor (monocapas) o en cultivos con estructuras bidimensionales y tridimensionales, donde se les proporcionan todos los componentes que necesitan para vivir.
Las células empleadas para este fin generalmente derivan de tejidos como el rostro, el abdomen, el pecho y los muslos de diferentes donantes.
El cultivo de queratinocitos tiene distintas aplicaciones y utilidades, pues no solo es la base de algunos estudios epidérmicos relacionados con el desarrollo y la diferenciación de la epidermis, sino que también es explotado para estudios de efectos de drogas y otros ensayos farmacológicos.
Así mismo, las industrias cosmética y toxicológica se valen de estos cultivos para la validación de las sustancias que comercializan; mientras que también son útiles para la investigación relacionada con cáncer, cura de heridas, reparación de tejidos y otras afecciones dermatológicas, entre otras.
Referencias
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