Anatomia e Fisiologia I

I livelli di organizzazione della pelle e delle sue strutture accessorie sono elencati di seguito. Sarete esplorando questi ulteriormente nelle prossime pagine.

• livello Molecolare, cheratina e melanina e di vitamina D
• livello Microscopico cellule staminali e le cellule della pelle
• Tessuto di livello epiteliale e connettivo, tessuto
• livello di Organo – pelle, che consiste di epidermide, derma e ipoderma, così come i capelli, unghie e ghiandole

Livello Molecolare, Cheratina e Melanina

Cheratina

Cheratina è un gruppo di proteine fibrose che danno capelli, unghie e pelle duro, resistente all’acqua proprietà. Le cheratine sono filamenti formati dalla polimerizzazione di proteine di filamenti intermedi. Oltre ai legami idrogeno intra – e intermolecolari, le cheratine hanno grandi quantità di cisteina aminoacidica contenente zolfo, che forma ponti disolfuro che conferiscono ulteriore forza.

Le cheratine sono un eccellente esempio di assemblaggio di proteine. Le cheratine hanno una struttura secondaria alfa-elica nel dominio dell’asta centrale. Due proteine di cheratina si uniscono e le eliche si avvolgono intorno a se stesse per formare una struttura quaternaria di un dimero a spirale. Questi dimeri poi si assemblano in protofilamenti e poi filamenti. Le torsioni delle torsioni sono simili alle fibre all’interno delle corde. Tuttavia, le cheratine non sono attorcigliate dalle macchine; si autoassemblano in base alla loro struttura primaria.

Melanina

La melanina è una classe di fotopigment (“foto “che significa” luce “e” pigmento “che significa” materiale colorato”) con una struttura molecolare che consente di assorbire le radiazioni UV (ultraviolette) dal sole. La melanina trasforma l’energia dalla radiazione in calore innocuo e la melanina impedisce il danno indiretto del DNA dal sole che è responsabile di molti cancri della pelle. La melanina dà anche alla pelle, ai capelli e agli occhi il loro colore. La melanina è prodotta da cellule speciali chiamate melanociti, all’interno di vescicole speciali chiamate melanosomi. Circa 10 giorni dopo l’esposizione solare iniziale, i picchi di sintesi della melanina, motivo per cui gli individui dalla pelle pallida tendono a soffrire inizialmente scottature dell’epidermide.

L’albinismo è una malattia genetica che colpisce (completamente o parzialmente) la colorazione della pelle, dei capelli e degli occhi. Il difetto è dovuto principalmente all’incapacità dei melanociti di produrre melanina. Gli individui con albinismo tendono ad apparire bianchi o molto pallidi a causa della mancanza di melanina nella pelle e nei capelli. La melanina protegge il DNA delle cellule della pelle dagli effetti nocivi dei raggi UV dal sole. Gli individui con albinismo hanno bisogno di più protezione dal sole e devono limitare le loro attività all’aperto. Il trattamento di questo disturbo di solito comporta affrontare i sintomi.

Livello molecolare – Vitamina D

Lo strato epidermico della pelle umana sintetizza il precursore della vitamina D quando esposto alle radiazioni UV. In presenza di luce solare, un isomero di vitamina D3, colecalciferolo, viene sintetizzato da un derivato del colesterolo steroide nella pelle. Il fegato converte il colecalciferolo in calcidiolo, che viene poi convertito in calcitriolo (la forma chimica attiva della vitamina) nei reni. La vitamina D, che è davvero un ormone, è essenziale per il normale assorbimento di calcio e fosforo, che sono necessari per le ossa sane. Al giorno d’oggi, questo ormone viene aggiunto come supplemento a molti alimenti tra cui latte e succo d’arancia, compensando la necessità di esposizione al sole.

Oltre a influenzare la salute delle ossa, la vitamina D è essenziale per l’immunità generale contro le infezioni batteriche, virali e fungine. Studi recenti stanno anche trovando un legame tra insufficiente vitamina D e cancro.

Il rachitismo è una malattia del deterioramento osseo spesso causata da insufficiente vitamina D, che porta ad un insufficiente assorbimento del calcio. I bambini sono particolarmente inclini agli effetti di questa carenza vitaminica a causa del loro rapido turnover e formazione ossea. Negli adulti, la carenza di vitamina D è chiamata osteomalacia. Tipicamente il rachitismo si trova nei paesi in via di sviluppo dove la malnutrizione impedirebbe un adeguato apporto di calcio e vitamina D.

Livello microscopico – Cellule dell’epidermide

L’epidermide (o strato epiteliale) è stratificato epiteli squamosi, composto da quattro a cinque strati (a seconda della regione del corpo) di cellule epiteliali. Gli strati superiori dell’epidermide sono costituiti da cheratinociti, che sono cellule contenenti la proteina cheratina. I cheratinociti sullo strato più superficiale dell’epidermide sono morti e periodicamente si staccano, venendo sostituiti da cellule dagli strati più profondi. Quando i cheratinociti si muovono superficialmente dagli strati più profondi, perdono il citoplasma e si appiattiscono, consentendo molti strati in uno spazio relativamente piccolo.

Le cellule basali sono un esempio di cellule staminali specifiche del tessuto, il che significa che possono trasformarsi in una varietà di tipi di cellule presenti in quel tessuto. In condizioni normali, le cellule basali della figlia sostituiscono più comunemente i cheratinociti persi.

Lo strato più profondo dell’epidermide e lo strato più superficiale del derma emettono proiezioni che si intrecciano tra loro (come il Velcro) e rafforzano il legame tra l’epidermide e il derma. Le proiezioni originarie delle cellule epiteliali dello strato inferiore dell’epidermide sono chiamate desmosomi e quelle originarie del derma sono chiamate papille dermiche. Pensa alle proiezioni come a una formazione di pieghe della materia cellulare. Maggiore è la piega, più forti sono le connessioni fatte.

Le cellule di Merkel sono recettori sensoriali che rilevano il tocco leggero. Formano connessioni sinaptiche con nervi sensoriali che trasportano informazioni sul tocco al cervello. Queste cellule sono abbondanti sulla superficie delle mani e dei piedi.

I melanociti sono cellule nello strato inferiore dell’epidermide che producono la melanina del pigmento, che conferisce ai capelli e alla pelle il suo colore. Gli individui i cui melanociti producono più melanina hanno un colore della pelle più scuro. Le estensioni cellulari dei melanociti raggiungono tra i cheratinociti.

Le cellule dendritiche o di Langerhans sono macrofagi tissutali che contribuiscono alla funzione immunitaria della pelle. Inghiottono organismi estranei e segnalano al sistema immunitario. Poiché la pelle è in costante contatto con l’ambiente, è importante avere cellule immunitarie per aiutare a distruggere eventuali agenti patogeni che potrebbero superare la barriera cellulare dell’epidermide.

L’eczema è una reazione allergica che si manifesta come chiazze cutanee secche e pruriginose che assomigliano a eruzioni cutanee. Normalmente è utile avere cellule immunitarie nella pelle, ma possono anche portare a disfunzioni se diventano iperattive. Nell’eczema, questa attività in eccesso può essere accompagnata da gonfiore della pelle, desquamazione e, nei casi più gravi, sanguinamento. Altre reazioni allergiche (immuno-mediate) includono orticaria. I sintomi di queste condizioni sono di solito gestiti con creme idratanti e topicamente con corticosteroidi o creme antistaminiche che riducono la risposta immunitaria infiammatoria.

Cancro della pelle

Il cancro in generale è iniziato a causa del danno al DNA che si accumula in una particolare cellula nel tempo. L’esposizione ai raggi UV del sole può infine portare a mutazioni nei genomi di varie cellule della pelle. L’accumulo di mutazioni genetiche per un periodo di tempo, oltre ad altre possibili cause, può innescare le cellule a crescere fuori controllo. I normali segnali che controllano le divisioni cellulari (anche le cellule staminali hanno questi controlli) vengono persi e le cellule crescono fino a formare un tumore o una massa di cellule. Mentre alcuni tumori sono benigni (rimangono in un posto), alcuni producono cellule che si allontanano dal tumore e stabiliscono tumori in altre aree del corpo. In altre parole, metastatizzano e formano tumori secondari.

Carcinoma a cellule basali

Il carcinoma a cellule basali è causato da mutazioni che portano alla mancanza di controllo sulla crescita delle cellule staminali situate nello strato basale. È la forma più comune di tutti i tumori che si verificano negli Stati Uniti. La testa, il collo, le braccia e la schiena sono più sensibili, a causa dell’esposizione al sole a lungo termine. Sebbene la radiazione UV sia il principale colpevole, l’esposizione ad altri agenti, come le radiazioni elettromagnetiche o le sostanze chimiche cancerogene, può anche portare a questo tipo di cancro. Lesioni alla pelle a causa di ferite aperte, tatuaggi, ustioni, ecc. può essere fattori predisponenti pure. Carcinoma basocellulare di solito inizia come una patch irregolare, urto, crescita, o cicatrice sulla superficie della pelle e risponde meglio al trattamento quando catturato presto. L’escissione chirurgica completa della lesione di solito cura questa forma di cancro.

Carcinoma a cellule squamose

Il carcinoma a cellule squamose è il secondo tumore della pelle più comune e colpisce i cheratinociti. Le lesioni sono solitamente squamose e rosse e sono più comuni sul cuoio capelluto, sulle orecchie e sulle mani. Se non vengono rimossi, possono metastatizzare. La chirurgia e le radiazioni sono utilizzate per curare il carcinoma a cellule squamose.

Melanoma

Il melanoma colpisce i melanociti, le cellule che producono pigmenti nell’epidermide. È il più fatale di tutti i tumori della pelle, in quanto è altamente metastatico e può essere difficile da rilevare prima che si sia diffuso. I melanomi di solito appaiono come macchie marroni e nere asimmetriche con bordi irregolari e una superficie rialzata. Il trattamento comprende tipicamente l’escissione chirurgica e l’immunoterapia.

Tessuto epiteliale

La pelle contiene molti tipi di tessuto. L’epidermide è classificata come tessuto epiteliale composto da epiteli squamosi stratificati. Il derma è costituito da diversi tipi di tessuti connettivi tra cui tessuto connettivo irregolare areolare e denso e istiociti (macrofagi tissutali). L’ipoderma contiene tessuto connettivo areolare, tessuto adiposo e ghiandole.

L’epidermide è costituita principalmente da cellule epiteliali squamose (piatte) stratificate. Le cellule epiteliali trovate nei diversi strati dell’epidermide hanno forme diverse. La stratificazione (stratificazione) è importante nel tessuto epiteliale del sistema tegumentario, che forma una barriera. Le cellule epiteliali trovate in altri sistemi hanno altre forme di cellule superficiali, tra cui cubo (cuboide) e colonna (colonnare) in un singolo strato (semplice) o più strati di cellule (stratificati).

L’epidermide contiene diversi tipi di cellule di diversa origine, tra cui cheratinociti (95 per cento delle cellule sono cheratinociti), melanociti, cellule di Langerhans e cellule di Merkel. L’epidermide non contiene vasi sanguigni o nervi, ma le cellule di Merkel forniscono segnali ai neuroni sensoriali sotto questo strato nel derma. Poiché non ci sono vasi sanguigni, le cellule viventi dell’epidermide vengono nutrite per diffusione dai capillari delle papille dermiche sottostanti.

Tessuto connettivo

Mentre l’epidermide è composta da cellule epiteliali, il derma è composto da tessuto connettivo. Il derma collega l’epidermide all’ipoderma e fornisce struttura ed elasticità dalle fibre di collagene ed elastina. Queste proteine sono prodotte da fibroblasti trovati nel derma. Collagene ed elastina lavorano insieme: i collageni forniscono forza; le elastine, come suggerisce il nome, sono elastiche e consentono la distensione. La pelle deve rimanere forte per proteggerti da abrasioni e altri tagli. Tuttavia, la pelle deve anche essere in grado di deformarsi e, si spera, tornare alla sua forma originale.

Le pieghe permanenti nella pelle causate da una mancanza di “retrazione” sono chiamate rughe. Le rughe nella pelle sono causate da espressioni facciali abituali, invecchiamento, danni al sole, fumo, scarsa idratazione e vari altri fattori. L’increspatura è un fenomeno sorprendentemente complesso. Principalmente, il sole o altri danni alla pelle provoca una rottura del collagene e dell’elastina, nonché una rottura nella sostituzione di queste proteine della matrice extracellulare nel derma.

Le smagliature di solito accompagnano un rapido aumento di peso durante la pubertà e la gravidanza, nonché durante il rapido aumento del muscolo associato al sollevamento pesi. Quando il derma (e possibilmente l’ipoderma) è allungato oltre i suoi limiti di elasticità, la pelle si estende per accogliere l’eccesso di pressione. In alcuni casi, il derma non può riempire adeguatamente le aree allungate e può effettivamente strappare, causando l’epidermide a diventare sottile e rendendo i vasi sanguigni sottostanti più visibili. Inizialmente hanno una tonalità rossastra, ma si alleggeriscono nel tempo mentre il tessuto si ripara e guarisce. Oltre che per motivi estetici, non è richiesto il trattamento delle smagliature. Si verificano più comunemente sui fianchi e sull’addome.

Pigmentazione della pelle

La pelle contiene diversi tipi di melanina, tra cui feomelanina, che è rossastra, e eumelanina, che è marrone scuro. La quantità e i tipi di melanina prodotti sono sotto controllo genetico. Le combinazioni dei tipi differenti di risultato della melanina nella vasta gamma di colori e di toni della pelle veduti in esseri umani. Mentre il numero di melanociti non varia troppo tra gli individui, il tono della pelle dipende dalla quantità e dal tipo di melanina prodotta da queste cellule. Se una persona ha più melanociti che producono eumelanina, quella persona avrebbe un colore della pelle più scuro. La predominanza della feomelanina è responsabile della colorazione rossastra dei capelli in alcuni individui.

L’esposizione al sole fa sì che la melanina si accumuli, perché l’esposizione al sole stimola i cheratinociti a secernere un ormone peptidico che a sua volta stimola i melanociti a produrre melanina. I melanociti producono e quindi trasferiscono la melanina ai cheratinociti. Questo accumulo di melanina provoca l’oscuramento della pelle, o un’abbronzatura. L’aumento della melanina protegge anche il DNA della pelle dai danni dei raggi UV in una certa misura, anche se anche gli individui dalla pelle molto scura possono contrarre il cancro della pelle. La sintesi della melanina non raggiunge il picco fino a circa 10 giorni dopo l’esposizione solare iniziale, motivo per cui gli individui dalla pelle pallida tendono a soffrire inizialmente scottature dell’epidermide. Gli individui con pelle più scura possono anche ottenere scottature, ma sono più protetti rispetto agli individui pigmentati di luce.

I melanosomi, gli organelli cellulari che contengono melanina, sono strutture temporanee e alla fine vengono distrutti dalla fusione con i lisosomi, il che rende l’abbronzatura impermanente. Troppa esposizione al sole può eventualmente portare a rughe della pelle a causa della distruzione della struttura cellulare della pelle, e nei casi più gravi può causare danni al DNA sufficiente a provocare il cancro della pelle. Una distribuzione irregolare dei melanociti nella pelle provoca la comparsa di lentiggini.

Protezione solare e radiazioni UVA e UVB

” UV “è l’abbreviazione di” ultraviolet.”La radiazione ultravioletta è una porzione dello spettro elettromagnetico tra luce visibile e raggi X. Il sole emette due gamme di luce ultravioletta che penetrano nell’atmosfera terrestre: UVA e UVB. La radiazione UVB è parzialmente assorbita dallo strato di ozono, ma alcuni raggiungono ancora la superficie della Terra. La radiazione UVA non viene filtrata e tutta raggiunge la superficie della Terra. Una delle funzioni del nostro sistema tegumentario è proteggerci da questa radiazione UV. L’esposizione a questa radiazione può causare danni alla pelle e cancro. I filtri solari sono progettati per proteggere la nostra pelle dalle radiazioni UV. I filtri solari con un fattore di protezione solare (SPF) di 15 o più forniscono una buona protezione dalle radiazioni UVB. Per essere protetti dalle radiazioni UVA, è necessario disporre di un prodotto” ad ampio spettro”.