Piel: funciones principales y estructura detallada en Biología

Piel: Generalidades y Funciones

18. - PielGeneralidades · Es el órgano más grande del cuerpo · 15% - 20% del peso corporal total · 1.5 - 2 m2 de superficie corporal · Funciones específicas:

• Protección - Barrera física contra daño mecánico o térmico - Barrera contra la mayoría de los patógenos - Protege de la radiación solar - Evita la perdida o ganancia descontrolada de agua (permeabilidad selectiva)
• Sensorial
• Regulación térmica
• Metabolismo - Síntesis de vitamina D - Excreción de electrolitos
• Señalización sexual - Liberación de feromonasComponentes ge

Componentes de la Piel

• Epidermis
• Clavos epidérmicos
• Células: - Queratinocitos - Melanocitos - Células de Langerhans - Células de Merkel
• Dermis
• Capa papilar - Papilas dérmicas Capa reticular
• Tejido celular subcutáneo (hipodermis)

Tipos de Piel y Estratos Epidérmicos

Piel gruesa Epide De Subcutaneous Piel delgadaEpidermis · Epitelio escamoso estratificado queratinizado

Piel Delgada vs. Piel Gruesa

Piel delgada Piel gruesa · Estrato Córneo · Estrato Lúcido · Estrato Granuloso · Estrato Espinoso · Estrato Espinoso · Estrato Basal · Estrato Basal Come, Let's Get Sun Burned e ng a · Estrato Córneo · Estrato Granuloso

Estrato Basal

· Capa única de células cuboidales o cilíndricas en la base de la membrana basal · Se une a la membrana basal por hemidesmosomas · Se une con otras células por desmosomas · Actividad mitótica intensa · Contiene células progenitoras para las demás capas de la piel Renovación cada 15-30 días

Estrato Espinoso

· Capa más gruesa de la epidermis · Células poliédricas con núcleo central . Los filamentos de queratina se ensamblan en haces visibles microscópicamente llamados tonofibrillas, que convergen y terminan en los numerosos desmosomas que mantienen unidas las capas celulares. a b c

Estrato Granular

· 3 a 5 células de grosor · Presentan gránulos basofílicos de queratohialina (filagrina), gránulos lamelares (lípidos y glicolípidos) > forman la barrera de lípidos

Descamación de los Queratinocitos

· Peptidasas de serina relacionadas con calicreína (KLK) · Causan la separación de los desmosomas de manera dependiente al pH · Inhibidor linfoepitelial tipo Kazal (LEKTI) · Previene la separación de los desmosomas · Juntos, la queratinización y producción de la capa rica en lípidos también tienen un efecto de sellado crucial en la piel, formando la barrera a la penetración de la mayoría de materiales extraños. desmosome filaggrin pH 4.5-5.3 keratin filaments loricrin CELL ENVELOPE SPR elafin involucrin LIPID ENVELOPE pH 6.8-7.5 plasma membrane secretion of lamellar body contents Iments granular c spinous c lamellar body basal c CYTOPLASM OF GRANULAR CELL Golgi CYTOPLASM OF KERATINIZED CELL cell envelope la

Estrato Lúcido

· Se encuentra solo en la piel gruesa (palmas y plantas) · Es una capa translúcida de queratinocitos aplanados

Estrato Córneo

· Es la capa más superficial · 15 a 20 capas de células escamosas queratinizadas

Melanocitos y Pigmentación

· Derivados de la cresta neural se encuentra distribuidos entre las células basales de la epidermis · 1 melanocito x 5/6 queratinocitos basales · Síntesis de melanina · Es un pigmento que resulta de la oxidación de tirosina a 3,4 dihidroxifenilalanina (DOPA), a melanina

• Eumelanina: pigmento negro o café
• Feomelanina: pigmento rojo Tyrosine Tyrosine hydroxylase/Tyr Locus Enzyme DOPA DOPA oxidase/Tyr ~OPA quinone Glutathione DHICA oxidas TYRP1 lase I Indole- carb Eumelanin (black form) Eumelanin (brown form) Pheomelanin (yellow to red)Stage IV Stage III Stage II Stage I Golgi Developing melanosomes Tyrosinase synthesis Rough ER Tyrosine 1 Vesicle with tyrosinase and other enzymes to form melanin = Melanin production begins on organized matrix in vesicle Melanin granules Desmosome with attached tonofilaments. No desmosomes exist between keratinocytes and melanocytes. Keratinocyte Melanocyte O 2 3 Melanosome 1 Premelanosome Melanosome inside a dendrite Melanin pigment accumulates on the vesicular matrix IV Melanin fills the mature pigment granule

Función de la Melanina y Regulación

· Además de ser el bloqueador más potente de la radiación ultravioleta, el papel de la melanina en la fotoprotección es complejo. · Eumelanina: absorbe los rayos ultravioleta · Feomelanina: es fotoinestable e incluso puede promover la carcinogenesis · El estrés o la exposición a la luz solar estimula la liberación de la hormona estimulante de los melanocitos a (a-MSH) de los queratinocitos dañados. · El receptor de melanocortina 1 (MC1R) es una molécula de señalización clave en los melanocitos que responde a a-MSH al inducir la expresión de enzimas responsables de la síntesis de eumelanina. · Las personas pelirrojas tienen mutaciones en el MC1R que provocan su inactivación; esto conduce a una escasez de producción de eumelanina y hace que los pelirrojos sean más susceptibles al cáncer de piel. · Además de sus efectos sobre la producción de melanina, la señalización a-MSH / MC1R también es una vía antiinflamatoria potente y se ha demostrado que promueve la inmunidad antimelanoma. Plasma 2 membrane a-MSH MC1R ERK 7 CAMP MITF P Nuclear envelope CREB 1 MITF P DNA Gene activity related to melanocyte differentiation 2 Binding of a-MSH to MC1R results in cyclic adenosine monophosphate (cAMP) production, activation of the cAMP response-element binding (CREB) protein on DNA, and increased expression of MITF. MITF is released into the cytoplasm, where it is phosphorylated by the extracellular- related kinase (ERK) pathway. Phosphorylated MITF translocates to the nucleus and stimulates the expression of enzymes (for example, tyrosinase) involved in melanin synthesis, cell cycle arrest, and melanocyte survival. A lack of functional MITF produces albinism or premature graying. Excess of MITF production occurs in melanoma.

Células de Langerhans

· Derivados de los monocitos · Representan 2% a 8% de las células de la epidermis · Se encuentran principalmente en el estrato espinoso · Atrapan, procesan y presentan antígenos a los linfocitos T · Gránulos de Birbeck Asociados a langerina (proteína que facilita la captura de antígenos microbianos que contengan manosa) photouna

Célula de Merkel

· Células mecanorreceptoras similares a los queratinocitos · Abundantes en zonas de la piel altamente sensitivas (pulpejos dactilares) · Carecen de melanosomas pero contienen gránulos neurosecretores · Tienen contacto sináptico con discos táctiles terminales M T 1 μm

Dermis

Dermis · Capa de tejido conectivo · Da soporte a la epidermis y la une al tejido celular subcutáneo · 2 capas

Capas de la Dermis

• Dermis papilar - Incluye las papilas dérmicas - Tejido conectivo laxo con fibras de colágeno tipo I y III - Mastocitos, células dendríticas y leucocitos
• Dermis reticular - Más gruesa - Tejido conectivo denso (fibras de colágeno tipo I) Epidermal ridges Dermal papillae Epidermis Papillary layer Dermis Reticular layer- Tactile (sensory) receptor = Artery Vein Subcutaneous layer Areolar connective tissue Adipocytes

Anastomosis Arteriovenosas

· Anastomosis arteriovenosas · Disminuyen el flujo sanguíneo en condiciones de frío para reducir la pérdida de calor Aumentan el flujo sanguíneo en condiciones de calor para facilitar la pérdida de calor Capillary Arteriole Postcapillary venule Hair Epidermis Papillary layer Subpapillary plexus Sebaceous gland Dermis Arteriovenous anastomosis Reticular layer Cutaneous plexus Sweat gland Hypodermis Subcutaneous plexus

Receptores Nerviosos de la Piel

Receptores No Encapsulados

• Células de Merkel Percepción de tacto fino y texturas
• Terminaciones nerviosas libres · Temperatura y dolor > receptores táctiles
• Plexos de las raíces pilares · Detectan el movimiento del pelo

Receptores Encapsulados (Mecanorreceptores)

• Corpúsculos de Meissner · Forma elíptica, tacto fino, localizados en las papilas dérmicas
• Corpúsculos de Pacini Forma oval, tacto grueso, presión y vibración, localizados en dermis reticular e hipodermis
• Bulbos de Krausse · Vibraciones de baja frecuencia?, frio?
• Corpúsculos de Ruffini · Tensión y torsión de la piel Tactile disc Epidermis Free nerve ending Tactile corpuscle Krause bulb Dermis- Ruffini corpuscle Root hair plexus Lamellated corpuscle Subcutaneous layer100 hwJ200 μm

Pelo y Folículo Piloso

Pelo · Presente en toda la piel · Áreas de excepción: piel de palmas y plantas, labios, glande, clítoris, labios menores. · Densidad variable: 60 folículos/cm2 a 600/cm2 (cabeza) Shaft Connective tissue root sheath -Hair follicle Epithelial tissue root sheath - Medulla Cortex - Matrix Cuticle Medulla Arrector pili muscle Cortex Hair follicle b Connective tissue root sheath Epithelial tissue Root root sheath Matrix Hair bulb Hair papilla a c

Estructura del Folículo Piloso

· Folículo piloso · Invaginación de la epidermis donde crece el pelo · Bulbo piloso Dilatación terminal en el folículo piloso (pelo en crecimiento) · Papila dérmica · Inserción de la dermis rica en capilares · Vaina radicular interna · Vaina radicular externa Medulla Hair shaft Cortex Connective tissue sheath Conni tiss she Cuticle Hair follicle External root sheath (epidermis downgrowth) Duct of sebaceous gland Internal root sheath (formed in the hair bulb) Keratogenous zone, where maturing cells of the hair follicle accumulate hard keratin (keratinization) Epithelial cells covering the apex of the dermal papilla give rise to the medulla of the hair. Cells at the sides give rise to the hair cortex. Cells at the margin form the cuticle. Hair bulb Matrix cells Dermal papilla Zone of dividing cells of the hair matrix, comparable to the stratum basale of the epidermis. This zone contains melanocytes that give color to the hair by passing melanin to the matrix cells. Patients with Griscelli syndrome have silvery hair because of a mutation in the myosin Va gene involved in the transport of melanin-containing melanosomes.0 Cutícula Corteza MédulaMembrana vítrea Vaina radicular interna Vaina radicular externaShaft Glándula cebácea Cuticle Medulla Músculo piloerector Arrector pili muscle Cortex Connective tissue root sheath Epithelial tissue root sheath Root Matrix Hair bulb Hair papilla a

Ciclo del Pelo

· Anagén · Período largo de crecimiento y división mitótica · Catagén · Período de arresto en el crecimiento y regresión del folículo · Telogén · Período largo de inactividad · El pelo puede caer Anagen Catagen Telogen Early Anagen hair shaft sebaceous gland epidermis arrector pili muscle nerve ending hair matrix dermal papilla hair follicle dermis