nivelurile de organizare a pielii și a structurilor sale accesorii sunt enumerate mai jos. Le veți explora mai departe în paginile următoare.
- nivel Molecular – keratină, melanină și vitamina D
- nivel Microscopic – celule stem și celule ale pielii
- nivel țesut – țesut epitelial și conjunctiv
- nivel Organ – piele, constând din epidermă, dermă și hipodermă, precum și păr, unghii și glande
nivel Molecular – keratină și melanină
keratina
keratina este un grup de proteine fibroase care conferă părului, unghiilor și pielii proprietățile lor dure, rezistente la apă. Keratinele sunt filamente formate din polimerizarea proteinelor filamentului intermediar. În plus față de legăturile de hidrogen intra – și intermoleculare, keratinele au cantități mari de cisteină aminoacidă care conține sulf, care formează punți disulfidice care conferă rezistență suplimentară.
keratinele sunt un exemplu excelent de asamblare a proteinelor. Keratinele au o structură secundară alfa-helix în domeniul tijei centrale. Două proteine de keratină se reunesc apoi și spiralele se înfășoară în jurul lor pentru a forma o structură cuaternară a unui dimer cu bobină înfășurată. Acești dimeri se asamblează apoi în protofilamente și apoi filamente. Răsucirile răsucirilor sunt similare cu fibrele din interiorul frânghiilor. Cu toate acestea, keratinele nu sunt răsucite de mașini; se auto-asamblează pe baza structurii lor primare.
melanina
melanina este o clasă de fotopigment („fotografie”, însemnând „lumină” și „pigment”, însemnând „material colorat”) cu o structură moleculară care îi permite să absoarbă radiațiile UV (ultraviolete) de la soare. Melanina transformă energia din radiație în căldură inofensivă, iar melanina previne deteriorarea indirectă a ADN-ului de la soare, care este responsabilă pentru multe tipuri de cancer de piele. Melanina conferă, de asemenea, pielii, părului și ochilor culoarea lor. Melanina este produsă de celule speciale numite melanocite, în interiorul veziculelor speciale numite melanozomi. La aproximativ 10 zile de la expunerea inițială la soare, sinteza melaninei atinge vârfurile, motiv pentru care indivizii cu piele palidă tind să sufere arsuri solare ale epidermei inițial.
Albinismul este o tulburare genetică care afectează (complet sau parțial) colorarea pielii, părului și ochilor. Defectul se datorează în primul rând incapacității melanocitelor de a produce melanină. Persoanele cu albinism tind să pară albe sau foarte palide din cauza lipsei de melanină din piele și păr. Melanina protejează ADN-ul celulelor pielii de efectele nocive ale razelor UV de la soare. Persoanele cu albinism au nevoie de mai multă protecție împotriva soarelui și trebuie să-și limiteze activitățile în aer liber. Tratamentul acestei tulburări implică de obicei abordarea simptomelor.
nivel Molecular – vitamina D
stratul epidermic al pielii umane sintetizează precursorul vitaminei D atunci când este expus la radiații UV. În prezența luminii solare, un izomer de vitamina D3, colecalciferol, este sintetizat dintr-un derivat al colesterolului steroid din piele. Ficatul transformă colecalciferolul în calcidiol, care este apoi transformat în calcitriol (forma chimică activă a vitaminei) în rinichi. Vitamina D, care este într-adevăr un hormon, este esențială pentru absorbția normală a calciului și a fosforului, care sunt necesare pentru oasele sănătoase. În prezent, acest hormon este adăugat ca supliment la multe alimente, inclusiv lapte și suc de portocale, compensând nevoia de expunere la soare.
pe lângă faptul că afectează sănătatea oaselor, vitamina D este esențială pentru imunitatea generală împotriva infecțiilor bacteriene, virale și fungice. Studii recente au descoperit, de asemenea, o legătură între insuficiența vitaminei D și cancer.
rahitismul este o boală a deteriorării osoase adesea cauzată de insuficiența vitaminei D, ceea ce duce la o absorbție insuficientă a calciului. Copiii sunt deosebit de predispuși la efectele acestei deficiențe de vitamine datorită turnover-ului și formării rapide a oaselor. La adulți, deficitul de vitamina D se numește osteomalacie. De obicei rahitismul se găsește în țările în curs de dezvoltare, unde malnutriția ar împiedica furnizarea adecvată de calciu și vitamina D.
nivel Microscopic – celule ale epidermei
epiderma (sau stratul epitelial) este epiteliu scuamos stratificat, compus din patru până la cinci straturi (în funcție de regiunea corpului) de celule epiteliale. Straturile superioare ale epidermei sunt alcătuite din keratinocite, care sunt celule care conțin proteina keratină. Keratinocitele de pe stratul cel mai superficial al epidermei sunt moarte și se îndepărtează periodic, fiind înlocuite cu celule din straturile mai profunde. Pe măsură ce keratinocitele se mișcă superficial din straturile mai profunde, ele pierd citoplasma și devin aplatizate, permițând multe straturi într-un spațiu relativ mic.
celulele bazale sunt un exemplu de celule stem specifice țesutului, ceea ce înseamnă că se pot transforma într-o varietate de tipuri de celule găsite în acel țesut. În condiții normale, celulele bazale fiice înlocuiesc cel mai frecvent keratinocitele pierdute.
cel mai adânc strat al epidermei și cel mai superficial strat al dermei dau proiecții care se interconectează între ele (cum ar fi Velcro) și întăresc legătura dintre epidermă și dermă. Proiecțiile originare din celulele epiteliale ale stratului inferior al epidermei se numesc desmosomi, iar cele originare din dermă se numesc papile dermice. Gândiți-vă la proiecții ca la o formare de pliuri de materie celulară. Cu cât este mai mare pliul, cu atât conexiunile sunt mai puternice.
celulele Merkel sunt receptori senzoriali care detectează atingerea ușoară. Ele formează conexiuni sinaptice cu nervii senzoriali care transportă informații despre atingere către creier. Aceste celule sunt abundente pe suprafața mâinilor și picioarelor.
melanocitele sunt celule din stratul inferior al epidermei care produc pigmentul melanină, care conferă părului și pielii culoarea sa. Persoanele ale căror melanocite produc mai multă melanină au o culoare mai închisă a pielii. Extensiile celulare ale melanocitelor ajung până între keratinocite.
celulele dendritice sau Langerhans sunt macrofage tisulare care contribuie la funcția imună a pielii. Ei înghit organisme străine și semnalează sistemului imunitar. Deoarece pielea este în contact permanent cu mediul, este important să aveți celule imune pentru a ajuta la distrugerea oricăror agenți patogeni care ar putea trece de bariera celulară a epidermei.
Eczema este o reacție alergică care se manifestă ca pete uscate, mâncărime, care seamănă cu erupții cutanate. În mod normal, este util să aveți celule imune în piele, dar ele pot duce și la disfuncții dacă devin hiperactive. În eczeme, această activitate excesivă poate fi însoțită de umflarea pielii, descuamarea și, în cazuri severe, sângerare. Alte reacții alergice (mediate imun) includ urticarie. Simptomele acestor afecțiuni sunt de obicei gestionate cu hidratante și topic cu creme corticosteroide sau antihistaminice care reduc răspunsul imun inflamator.
Cancer de piele
cancerul în general este inițiat din cauza deteriorării ADN-ului care se acumulează într-o anumită celulă în timp. Expunerea la razele UV de la soare poate duce în cele din urmă la mutații în genomul diferitelor celule ale pielii. Acumularea de mutații genetice pe o perioadă de timp, pe lângă alte cauze posibile, poate declanșa creșterea celulelor necontrolate. Semnalele normale care controlează diviziunile celulare (chiar și celulele stem au aceste controale) sunt pierdute, iar celulele cresc pentru a forma o tumoare sau o masă de celule. În timp ce unele tumori sunt benigne (rămân într-un singur loc), unele produc celule care se dislocă din tumoare și stabilesc tumori în alte zone ale corpului. Cu alte cuvinte, ele metastazează și formează tumori secundare.
carcinomul bazocelular
carcinomul bazocelular este cauzat de mutații care duc la lipsa controlului asupra creșterii celulelor stem situate în stratul bazal. Este cea mai comună formă a tuturor cancerelor care apar în Statele Unite. Capul, gâtul, brațele și spatele sunt cele mai sensibile, datorită expunerii la soare pe termen lung. Deși radiațiile UV sunt principalul vinovat, expunerea la alți agenți, cum ar fi radiațiile electromagnetice sau substanțele chimice cancerigene, poate duce, de asemenea, la acest tip de cancer. Leziuni ale pielii datorate rănilor deschise, tatuajelor, arsurilor etc. pot fi și factori predispozanți. Carcinomul bazocelular începe de obicei ca un plasture neuniform, umflătură, creștere sau cicatrice pe suprafața pielii și răspunde cel mai bine la tratament atunci când este prins devreme. Excizia chirurgicală completă a leziunii vindecă de obicei această formă de cancer.
carcinomul cu celule scuamoase
carcinomul cu celule scuamoase este al doilea cel mai frecvent cancer de piele și afectează keratinocitele. Leziunile sunt de obicei solzoase și roșii și sunt cele mai frecvente pe scalp, urechi și mâini. Dacă nu sunt îndepărtate, pot metastaza. Chirurgia și radiațiile sunt folosite pentru a vindeca carcinomul cu celule scuamoase.
melanomul
melanomul afectează melanocitele, celulele producătoare de pigmenți din epidermă. Este cel mai fatal dintre toate cancerele de piele, deoarece este foarte metastatic și poate fi dificil de detectat înainte de a se răspândi. Melanoamele apar de obicei ca pete asimetrice maro și negre, cu margini inegale și o suprafață ridicată. Tratamentul implică de obicei excizia chirurgicală și imunoterapia.
țesut epitelial
pielea conține multe tipuri de țesuturi. Epiderma este clasificată ca țesut epitelial compus din epitelii scuamoase stratificate. Dermul este format din diferite tipuri de țesuturi conjunctive, inclusiv țesut conjunctiv neregulat areolar și dens și histiocite (macrofage tisulare). Hipodermul conține țesut conjunctiv areolar, țesut adipos și glande.
epiderma este alcătuită în principal din celule epiteliale stratificate (stratificate) scuamoase (plate). Celulele epiteliale găsite în diferitele straturi ale epidermei au forme diferite. Stratificarea (stratificarea) este importantă în țesutul epitelial al sistemului integumentar, care formează o barieră. Celulele epiteliale găsite în alte sisteme au alte forme de celule de suprafață, inclusiv cub (cuboid) și coloană (coloană) într-un singur strat (simplu) sau mai multe straturi celulare (stratificate).
epiderma conține mai multe tipuri de celule de origini diferite, inclusiv keratinocite (95% din celule sunt keratinocite), melanocite, celule Langerhans și celule Merkel. Epiderma nu conține vase de sânge sau nervi, dar celulele Merkel furnizează semnale neuronilor senzoriali de sub acest strat din dermă. Deoarece nu există vase de sânge, celulele vii ale epidermei sunt hrănite prin difuzie din capilarele papilelor dermice de mai jos.
țesut conjunctiv
în timp ce epiderma este compusă din celule epiteliale, derma este compusă din țesut conjunctiv. Dermul conectează epiderma la hipoderm și asigură structura și elasticitatea fibrelor de colagen și elastină. Aceste proteine sunt produse de fibroblaste găsite în derm. Colagenul și elastina lucrează împreună: colagenii oferă rezistență; elastinele, după cum sugerează și numele, sunt elastice și permit distensia. Pielea trebuie să rămână puternică pentru a vă proteja de abraziuni și alte tăieturi. Cu toate acestea, pielea trebuie, de asemenea, să se poată deforma și, sperăm, să revină la forma sa originală.
pliurile permanente ale pielii cauzate de lipsa de „retragere” se numesc riduri. Ridarea pielii este cauzată de expresiile faciale obișnuite, îmbătrânirea, deteriorarea soarelui, fumatul, hidratarea slabă și alți factori. Ridarea este un fenomen surprinzător de complex. În primul rând, soarele sau alte leziuni ale pielii Provoacă o defalcare a colagenului și elastinei, precum și o defalcare a înlocuirii acestor proteine matricei extracelulare în dermă.
vergeturile însoțesc de obicei creșterea rapidă în greutate în timpul pubertății și sarcinii, precum și în timpul creșterii rapide a mușchilor asociate cu ridicarea greutății. Când derma (și, eventual, hipodermul) este întinsă dincolo de limitele sale de elasticitate, pielea se întinde pentru a se adapta presiunii în exces. În unele cazuri, derma nu se poate umple în mod adecvat peste zonele întinse și se poate rupe, determinând epiderma să devină subțire și făcând vasele de sânge subiacente mai vizibile. Inițial au o nuanță roșiatică, dar se luminează în timp, pe măsură ce țesutul se repară și se vindecă. În afară de motive cosmetice, tratamentul vergeturilor nu este necesar. Acestea apar cel mai frecvent peste șolduri și abdomen.
pigmentarea pielii
pielea conține diferite tipuri de melanină, inclusiv feomelanina, care este roșiatică, și eumelanina, care este maro închis. Cantitatea și tipurile de melanină produse sunt sub control genetic. Combinațiile diferitelor tipuri de melanină au ca rezultat o gamă largă de culori și tonuri ale pielii observate la om. În timp ce numărul de melanocite nu variază prea mult între indivizi, tonul pielii depinde de cantitatea și tipul de melanină produsă de aceste celule. Dacă o persoană are mai multe eumelanine care produc melanocite, acea persoană ar avea o culoare mai închisă a pielii. Predominanța feomelaninei este responsabilă pentru colorarea roșiatică a părului la unii indivizi.
expunerea la soare determină acumularea melaninei, deoarece expunerea la soare stimulează keratinocitele să secrete un hormon peptidic care, la rândul său, stimulează melanocitele să producă melanină. Melanocitele produc și apoi transferă melanina în keratinocite. Această acumulare de melanină are ca rezultat întunecarea pielii sau bronzarea. Melanina crescută protejează, de asemenea, ADN-ul pielii de deteriorarea razelor UV într-o oarecare măsură, deși chiar și persoanele cu pielea foarte închisă la culoare pot face cancer de piele. Sinteza melaninei nu atinge apogeul până la aproximativ 10 zile după expunerea inițială la soare, motiv pentru care indivizii cu piele palidă tind să sufere arsuri solare ale epidermei inițial. Persoanele cu pielea mai închisă la culoare pot avea, de asemenea, arsuri solare, dar sunt mai protejate decât persoanele pigmentate ușor.
Melanozomii, organele celulare care conțin melanină, sunt structuri temporare și sunt în cele din urmă distruse prin fuziunea cu lizozomii, ceea ce face ca bronzarea să fie impermanentă. Expunerea prea mare la soare poate duce în cele din urmă la încrețirea pielii din cauza distrugerii structurii celulare a pielii și, în cazuri grave, poate provoca leziuni suficiente ale ADN-ului pentru a duce la cancer de piele. O distribuție inegală a melanocitelor în piele are ca rezultat apariția pistruiilor.
protecție solară și radiații UVA și UVB
„UV” este o abreviere pentru „ultraviolete.”Radiația ultravioletă este o porțiune a spectrului electromagnetic dintre lumina vizibilă și razele X. Soarele emite două intervale de lumină ultravioletă care pătrund în atmosfera pământului: UVA și UVB. Radiația UVB este parțial absorbită de stratul de ozon, dar unele ajung încă la suprafața Pământului. Radiația UVA nu este filtrată și toate ajung la suprafața Pământului. Una dintre funcțiile sistemului nostru integumentar este de a ne proteja de această radiație UV. Expunerea la această radiație poate provoca leziuni ale pielii și cancer. Produsele de protecție solară sunt concepute pentru a ne proteja pielea de radiațiile UV. Produsele de protecție solară cu un factor de protecție solară (SPF) de 15 sau mai mult oferă o bună protecție împotriva radiațiilor UVB. Pentru a fi protejat de radiațiile UVA, trebuie să aveți un produs „cu spectru larg”.