Кожа состоит из трех слоев:
- эпидермис,
- дерма и
- подкожный слой.
Основные клетки
эпидермиса представлены
кератиноцитами, которые образуются клеточным делением в глубинных слоях эпидермиса из стволовых клеток (базальный слой). Происходящие изменения в морфологии и биохимии во время дифференцировки кератиноцитов, называются
терминальной дифференциацией (кератинизацией) с образованием слоя плотно упакованных мертвых клеток (
роговой слой), который в конечном итоге слущивается.
В норме скорость образования клеток совпадает со скоростью потери клеток, поэтому толщина эпидермиса постоянна. Дифференциация клеток находится под генетическим контролем, а мутации в этих генах отвечают за множество заболеваний, такие как атопический дерматит и ихтиоз.
Промежуточные филаменты (нити) находятся в цитоплазме эпителиальных клеток - являются основным компонентом архитектурной структуры эпидермиса (цитоскелета). Промежуточные филаменты состоят из белков, называемых
кератинами, каждый из которых продуцируются разными генами. Пары кератинов являются характеристиками определенных клеточных типов и тканей. Митотически активные (делящиеся) кератиноциты базальной мембраны экспрессируют кератиновую пару К5/К14, по мере прогрессирования дифференциации и ходу миграции клеток к эпидермальной поверхности экспрессия К5/К14 снижается, а К1/К10 возрастает.
Когда клетки достигают верхних слоев эпидермиса, филаменты аггрегируют (слипаются) в кератиновые фибриллы под влиянием белка, называемого
филаггрин (филамент-агреггирующий протеин). Филаггрин является производным его предшественника профилаггрина, присутствующего в керато-гиалиновых гранулах, составляющих гранулы гранулярного слоя.
Производные протеолиза (расщепления) филаггрина - основные компоненты
естественного увлажняющего фактора (NMF), который является очень важным компонентом в поддержании эпидермальной гидратации.
Потеря филаггрина - мутация в гене FLG, кодирующем филаггрин, оказывает глубокие эффекты на эпидермальную барьерную функцию, и является причиной такого заболевания, как ихтиоз простой, и предиктором (причинным фактором) атопического дерматита. Носители этих мутаций имеют пониженное количество NMF в роговом слое.
На конечных стадиях дифференцировки плазматическая мембрана кератиноцитов замещается роговой оболочкой клеток, состоящей из нескольких белков, продукция которых также находится под контролем генов. Клетки, у которых образуется эта оболочка, теряют свои ядра и органеллы и образуют
корнеоциты рогового слоя.