¿Qué es el estrato espinoso?
El estrato espinoso es una capa de la epidermis cuyo nombre se debe a que posee un gran número de tonofilamentos que radian desde el citoplasma hacia los desmosomas, que son proteínas que conectan células adyacentes.
La capa espinosa se origina por división celular de la capa basal, que es la más profunda de la epidermis. Las células del estrato espinoso tienen como función diferenciarse y formar las capas granular y córnea. La presencia de células de Langerhans y melanocitos en el estrato espinoso otorga, respectivamente, protección contra los patógenos y la luz solar.
Características del estrato espinoso
– Ubicación. El estrato espinoso se localiza entre el estrato granuloso y el estrato basal, que es la capa más profunda de la epidermis.
– Composición. Tiene queratinocitos, gránulos dispersos de melanina y células de Lanhergans. Se llaman queratinocitos por su capacidad de biosíntesis de queratina.
– Migración. Cuando los queratinocitos del estrato espinoso migran hacia la parte más externa de la epidermis, comienzan a producir gránulos de queratohialina y cuerpos lamelares. Los gránulos de queratohialina contienen proteínas, tales como la involucrina, la loricrina y la profilagrina. Esta última es cortada y convertida en filagrina.
– Cuerpos lamelares. Los cuerpos lamelares, también conocidos como gránulos cubiertos de membrana, cuerpos de Odland o queratinosomas, derivan del aparato de Golgi. Tienen un tamaño de 0,2-0,3 µm. Son actores principales en la formación de componentes intercelulares. Contienen enzimas hidrolíticas, polisacáridos y lípidos. El contenido de los cuerpos lamelares es descargado a los espacios intercelulares de la capa granular mediante exocitosis. En esta capa, los lípidos se convierten en precursores de otros lípidos que formaran parte del espacio intercelular del estrato córneo. La composición de los cuerpos lamelares cambia a medida que las células migran hacia capas más superficiales de la epidermis. Por ejemplo, los fosfolípidos son abundantes en la capa basal, pero disminuyen en la capa espinosa.
Histología del estrato espinoso
La piel consiste en dos capas principales: dermis y epidermis. Esta última es un epitelio escamoso estratificado compuesto por queratinocitos, que son células con la capacidad de sintetizar queratina.
Desde la más profunda hasta la más superficial, las capas que conforman la epidermis son: estrato basal o germinativo, estrato espinoso, estrato granuloso, estrato lúcido y estrato córneo. Los queratinocitos se dividen mediante mitosis y se mueven hacia arriba en la epidermis formando el estrato espinoso.
El estrato espinoso consiste en cuatro a seis niveles de células. Por lo general, las preparaciones histológicas hacen que las células se encojan. En consecuencia, en los espacios intercelulares, parecen formarse numerosas extensiones del citoplasma, o espinas, que se proyectan desde su superficie.
Las espinas son desmosomas anclados a tonofilamentos, que son haces de filamentos de queratina intermedia denominados tonofibrillas que conectan células vecinas. A los desmosomas se les denomina nodos de Bizzorero.
Cuando los queratinocitos maduran y se mueven hacia la superficie, incrementan en tamaño, se aplanan y se orientan paralelamente a la superficie. Entretanto, los núcleos de estas células sufren un alargamiento, y los queratinocitos comienzan a producir gránulos de queratohialina y cuerpos lamelares.
Funciones del estrato espinoso
- Protección. Proporciona resistencia mecánica a la piel. Las células queratinizadas del estrato espinoso ayudan a proteger la piel de lesiones, fricción y otros tipos de daño físico.
- Barrera. Contribuye a formar una barrera física que protege al cuerpo de la entrada de microorganismos patógenos y sustancias extrañas. Esta barrera ayuda a prevenir infecciones y demás complicaciones cutáneas.
- Regulación de la hidratación. Aunque la epidermis en su conjunto desempeña un papel importante en la regulación de la hidratación de la piel, el estrato espinoso específicamente ayuda a prevenir la pérdida excesiva de agua debido a la barrera impermeable.
- Renovación celular. A medida que las células del estrato espinoso migran hacia las capas superiores de la epidermis, se someten a procesos de diferenciación y queratinización. Este movimiento de células hacia la superficie de la piel es parte del proceso de renovación celular, que garantiza que la piel se mantenga saludable y funcional.
Células de Langerhans en el estrato espinoso
Las células de Langerhans, presentes en el estrato espinoso, derivan de las células madre CD34 en la médula ósea. Estas células se encargan de encontrar y presentar antígenos que entran a través de la piel.
Las células de Langerhans, de forma similar a los macrófagos, expresan los complejos mayores de histocompatibilidad I y II, así como también receptores de inmunoglobulina G (IgG) y receptores de complemento C3b.
El análisis de la biopsia de piel de pacientes con HIV revela que las células de Langerhans contienen HIV en su citoplasma. Debido a que las células de Langerhans son más resistentes que las células T, las primeras sirven de reservorio para el virus del HIV.
Melanocitos
Los melanocitos son células dendríticas que se encuentran en la capa basal. Extienden los tonofilamentos entre los queratinocitos del estrato espinoso. Tienen como función la biosíntesis de melanina, que protegen de las acciones de la luz UV y de la luz solar. La relación de melanocitos a queratinocitos varía entre 1:4 y 1:10.
A lo largo de su vida, los melanocitos mantienen su capacidad de replicarse. Sin embargo, su velocidad de división es menor que la de los queratocitos. De esta manera, se mantiene la unidad epidermis-melanina.
La melanina se produce mediante la oxidación de la tirosina a 3,4-dihidro-fenilalanina (DOPA) con la intervención de una tirosinasa y la transformación de DOPA en melanina. Estas transformaciones tienen lugar en una estructura, rodeada de membrana, denominada premelanosomas, que proviene del aparato de Golgi.
La ausencia de pigmentación en la piel, tal como sucede en el albinismo, se debe a la ausencia de tirosinasa. Por otra parte, la pigmentación de la piel está relacionada con la cantidad de melanina presente en los queratocitos.
Las diferencias en el contenido de melanina producen un amplio espectro de colores en la piel humana, características de razas diferentes.
En los humanos hay dos tipos de melaninas: eumelaminas, de color entre marrón y negro, y feomelaninas, de color entre amarillo y pardo-rojizo.
Referencias
- Bereiter-Hahn, J., Matoltsy, A.G., Richards, K.S. Biology of the Integument 2, vertebrates. Springer.
- Burns, T., Breathnach, S., Cox, N., Griffiths, C. Rook’s textbook of dermatology. Wiley.
- Hall, J.E. Guyton and hall textbook of medical physiology. Elsevier.
- Lowe, J.S., Anderson, P.G. Stevens & Lowe’s human histology. Mosby.
- Menon, G.K. Lipids and skin health. Springer.