Kératinocyte

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Les kératinocytes sont le principal type de cellules présentes dans l’ épiderme , la couche la plus externe de la peau . Chez l’homme, elles constituent 90% des cellules épidermiques de la peau. ^[1] Les cellules basales de la couche basale ( strate basale ) de la peau sont parfois appelées kératinocytes basaux . ^[2] Les kératinocytes forment une barrière contre les dommages environnementaux causés par la chaleur , les rayons UV , la perte d’eau , les bactéries pathogènes , les Champignons , les Parasites et les Virus .. Un certain nombre de Protéines structurelles , d’ Enzymes , de Lipides et de peptides antimicrobiens contribuent à maintenir l’importante fonction de barrière de la peau. Les kératinocytes se différencient des Cellules souches épidermiques dans la partie inférieure de l’épiderme et migrent vers la surface, devenant finalement des Cornéocytes et finissent par être excrétés, ^{[3] [4] [5] [6]} ce qui se produit tous les 40 à 56 jours chez l’homme. ^[7]

Micrographie des kératinocytes, des cellules basales et des mélanocytes de l’épiderme Kératinocytes (colorés en vert) dans la peau d’une souris

Une fonction

La fonction principale des kératinocytes est la formation d’une barrière contre les dommages environnementaux causés par la chaleur , les rayons UV , la perte d’eau , les bactéries pathogènes , les Champignons , les Parasites et les Virus .

Les agents pathogènes envahissant les couches supérieures de l’épiderme peuvent amener les kératinocytes à produire des médiateurs pro-inflammatoires , en particulier des Chimiokines telles que CXCL10 et CCL2 (MCP-1) qui attirent les monocytes , les cellules tueuses naturelles , les lymphocytes T et les cellules dendritiques vers le site d’invasion des agents pathogènes. ^[8]

Structure

Un certain nombre de Protéines structurelles ( filaggrine , kératine ), d’ Enzymes ( Protéases ), de Lipides et de peptides antimicrobiens ( Défensines ) contribuent à maintenir l’importante fonction barrière de la peau. La kératinisation fait partie de la formation de la barrière physique ( Cornification ), dans laquelle les kératinocytes produisent de plus en plus de kératine et subissent une différenciation terminale. Les kératinocytes entièrement cornifiés qui forment la couche la plus externe sont constamment éliminés et remplacés par de nouvelles cellules. ^[3]

Différenciation cellulaire

Les Cellules souches épidermiques résident dans la partie inférieure de l’épiderme (couche basale) et sont attachées à la membrane basale par l’intermédiaire d’ hémidesmosomes . Les Cellules souches épidermiques se divisent de manière aléatoire, produisant soit plus de Cellules souches, soit des cellules amplificatrices de transit. ^[4] Certaines des cellules amplificatrices du transit continuent à proliférer puis s’engagent à se différencier et à migrer vers la surface de l’épiderme. Ces Cellules souches et leur descendance différenciée sont organisées en colonnes appelées unités de prolifération épidermique. ^[5]

Au cours de ce processus de différenciation, les kératinocytes se retirent définitivement du cycle cellulaire , initient l’expression de marqueurs de différenciation épidermique et se déplacent suprabasalement lorsqu’ils font partie de la couche épineuse , de la couche granuleuse et éventuellement des Cornéocytes dans la couche cornée .

Les Cornéocytes sont des kératinocytes ayant achevé leur programme de différenciation et ayant perdu leur noyau et leurs organites cytoplasmiques . ^[6] Les Cornéocytes finiront par être éliminés par desquamation à mesure que de nouveaux arriveront.

A chaque étape de différenciation, les kératinocytes expriment des Kératines spécifiques , telles que la kératine 1 , la kératine 5 , la kératine 10 et la kératine 14 , mais aussi d’autres marqueurs tels que l’ involucrine , la loricrine , la transglutaminase , la filaggrine et la caspase 14 .

Chez l’homme, on estime que les kératinocytes passent des Cellules souches à la desquamation tous les 40 à 56 jours, ^[7] alors que chez la souris, le temps de renouvellement estimé est de 8 à 10 jours. ^[9]

Les facteurs favorisant la différenciation des kératinocytes sont :

• Un gradient de calcium , avec la plus faible concentration dans la strate basale et des concentrations croissantes jusqu’à la strate granulosum externe, où il atteint son maximum. La concentration de calcium dans la couche cornée est très élevée en partie parce que ces cellules relativement sèches ne sont pas capables de dissoudre les ions. ^[10] Ces élévations des concentrations de calcium extracellulaire induit une augmentation des concentrations de calcium libre intracellulaire dans les kératinocytes. ^[11] Une partie de cette augmentation de calcium intracellulaire provient du calcium libéré par les réserves intracellulaires ^[12] et une autre partie provient de l’influx transmembranaire de calcium, ^[13] à la fois par le calcium sensiblecanaux chlorure ^[14] et canaux cationiques voltage-indépendants perméables au calcium. ^[15] De plus, il a été suggéré qu’un récepteur de détection de calcium extracellulaire (CaSR) contribue également à l’augmentation de la concentration de calcium intracellulaire. ^[16]
• La vitamine D ₃ (cholécalciférol) régule la prolifération et la différenciation des kératinocytes principalement en modulant les concentrations de calcium et en régulant l’expression des gènes impliqués dans la différenciation des kératinocytes. ^{[17] [18]} Les kératinocytes sont les seules cellules du corps possédant l’intégralité de la voie métabolique de la vitamine D, de la production de vitamine D au catabolisme et à l’ expression des récepteurs de la vitamine D. ^[19]
• Cathepsine E. ^[20]
• Facteurs de transcription de l’ homéodomaine TALE . ^[21]
• Hydrocortisone . ^[22]

Puisque la différenciation des kératinocytes inhibe la prolifération des kératinocytes, les facteurs favorisant la prolifération des kératinocytes doivent être considérés comme empêchant la différenciation. Ces facteurs comprennent :

• Le facteur de transcription p63, qui empêche les Cellules souches épidermiques de se différencier en kératinocytes. ^[23] Des mutations dans le domaine de liaison à l’ADN p63 sont associées à l’ectrodactylie, à la dysplasie ectodermique et au syndrome de fente labio-palatine (CEE). Le transcriptome des kératinocytes mutants p63 s’est écarté de l’identité cellulaire épidermique normale. ^[24]
• Vitamine A et ses analogues. ^[25]
• Facteur de croissance épidermique . ^[26]
• Transformer le facteur de croissance alpha . ^[27]
• Toxine cholérique . ^[22]

Interaction avec d’autres cellules

Au sein de l’épiderme, les kératinocytes sont associés à d’autres types de cellules comme les mélanocytes et les cellules de Langerhans . Les kératinocytes forment des jonctions serrées avec les nerfs de la peau et maintiennent les cellules de Langerhans et les lymphocytes intradermiques en position au sein de l’épiderme. Les kératinocytes modulent également le système immunitaire : outre les peptides antimicrobiens et les Chimiokines mentionnés ci-dessus, ils sont également de puissants producteurs de médiateurs anti-inflammatoires tels que l’ IL-10 et le TGF-β . Lorsqu’ils sont activés, ils peuvent stimuler l’ inflammation cutanée et l’activation des cellules de Langerhans viaSécrétion de TNFα et IL-1β . ^{[ citation nécessaire ]}

Les kératinocytes contribuent à protéger l’organisme des rayonnements ultraviolets (UV) en captant les mélanosomes , vésicules contenant la mélanine photoprotectrice endogène , à partir des mélanocytes épidermiques. Chaque mélanocyte de l’épiderme possède plusieurs dendrites qui s’étirent pour le relier à de nombreux kératinocytes. La mélanine est ensuite stockée dans les kératinocytes et les mélanocytes de la zone périnucléaire sous forme de « coiffes » supranucléaires, où elle protège l’ ADN des dommages induits par les UV . ^[28]

Rôle dans la cicatrisation

Les plaies cutanées seront réparées en partie par la migration des kératinocytes pour combler le vide créé par la plaie . Le premier ensemble de kératinocytes à participer à cette réparation provient de la région du renflement du follicule pileux et ne survivra que de manière transitoire. Au sein de l’épiderme cicatrisé, ils seront remplacés par des kératinocytes issus de l’épiderme. ^{[29] [30]}

À l’opposé, les kératinocytes épidermiques peuvent contribuer à la formation de novo de follicules pileux lors de la cicatrisation de plaies importantes. ^[31]

Les kératinocytes fonctionnels sont nécessaires à la cicatrisation des perforations tympaniques. ^[32]

Cellules de coup de soleil

Une cellule solaire est un kératinocyte avec un noyau pycnotique et un cytoplasme éosinophile qui apparaît après une exposition aux rayonnements UVC ou UVB ou UVA en présence de psoralènes . Il montre une kératinisation prématurée et anormale et a été décrit comme un exemple d’ apoptose . ^{[33] [34]}

Vieillissement

Avec l’âge, l’ homéostasie tissulaire décline en partie parce que les Cellules souches/progénitrices ne parviennent pas à s’auto-renouveler ou à se différencier . Les dommages à l’ADN causés par l’exposition des Cellules souches/progénitrices aux espèces réactives de l’oxygène (ROS) peuvent jouer un rôle clé dans le vieillissement des Cellules souches épidermiques . La superoxyde dismutase mitochondriale ( SOD2 ) protège habituellement contre les ROS. On a observé que la perte de SOD2 dans les cellules épidermiques de souris provoquait une sénescence cellulaire qui arrêtait de manière irréversible la prolifération dans une fraction de kératinocytes. ^[35] Chez les souris plus âgées, la carence en SOD2 a retardé la fermeture des plaies et réduit l’épaisseur de l’épiderme. ^[35]

Corps de Civatte

Corps de Civatte

Un corps de Civatte (du nom du dermatologue français Achille Civatte, 1877-1956) ^[36] est un kératinocyte basal endommagé qui a subi une apoptose et se compose en grande partie de filaments intermédiaires de kératine et est presque invariablement recouvert d’ immunoglobulines , principalement des IgM. ^[37] Les corps de Civatte se trouvent de manière caractéristique dans les lésions cutanées de diverses dermatoses , en particulier le lichen plan et le lupus érythémateux discoïde . ^[37] Ils peuvent également être trouvés dans la maladie du greffon contre l’hôte , les effets indésirables des médicaments , la kératose inflammatoire (telle que la lichénoïdekératose actinique et kératose de type lichen plan ), érythème polymorphe , pemphigoïde bulleuse , eczéma , lichen planopilaire , dermatose neutrophilique fébrile , nécrolyse épidermique toxique , lésions herpès simplex et varicelle-zona , dermatite herpétiforme , porphyrie cutanée tardive , sarcoïdose , dermatose pustuleuse sous -cornée , transitoire dermatose acantholytique et hyperkératose épidermolytique . ^[37]

Voir également

• Épiderme
• La peau
• Cornéocyte
• Kératine
• HaCaT
• Liste des types de cellules humaines dérivées des couches germinales
• Epidermidibacterium keratini

Références

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Liens externes

Wikimedia Commons a des médias liés aux kératinocytes .

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