ROTEIRO DAS CÉLULAS DA EPIDERME
Ana Ferreira,26866 – Biologia do desenvolvimento
Biologia Humana
Docente: Paulo Oliveira
Universidade de Évora
IMPORTÂNCIA

É o maior orgão do corpo que nos protege contra
agentes externos
Físicos
 Químicos
 Biológicos


Balanço entre o nascimento e morte das células
O QUE É UM ROTEIRO?
1. Descrição pormenorizada de uma viagem;
itinerário
2. Livro onde se consignam todos os
pormenores de uma viagem importante
3. Indicação dos caminhos, ruas, etc.
CAMADAS DA EPIDERME
EPIDERME - RENOVAÇÃO CONTINUA
Queratinócitos
Células principais da epiderme
Sofrem uma programação especial de morte
celular – cornificação
CONTROLO DA RENOVAÇÃO DA EPIDERME
•
•
•
•
•
Taxa de divisão das SC;
Probabilidade de uma célula filha se tornar uma SC;
Número de divisões celulares das células TA
Momento em que saem da membrana basal;
Momento em que se completa a diferenciação e
são “descartadas” da superfície;
Em todos estes momentos há marcadores moleculares:
• Citoplásmicos - proteínas estruturais como queratinas, filagrina
• Membranares - caderina
• Nucleares -factores de transcrição
Pontos que têm de ser controlados de acordo com as circunstâncias
STEM-CELL EM ADULTOS
Multipotentes
 Renovação diária da pele
 Localização na epiderme
 Tipo de divisão celular

A DISTRIBUIÇÃO DAS STEM-CELL
NA EPIDERME HUMANA
LOCALIZAÇÃO
VIAGEM DAS CÉLULAS DA EPIDERME
Dia: 0 - 1
• As células do estrato basal dividem-se em duas células filhas :
 uma fica na camada basal
 outra move-se para as camadas suprabasais modificações morfológicas.
Dia: 1 - 15
• Á medida que os queratinócitos se movem ao longo da epiderme o seu núcleo gira e
dilata – corpo celular maior e achatamento do núcleo;
• Abaixo do estrato córneo: quebra do núcleo, organelos menos visíveis.
• Queratinócitos produzem corpos lamelares cheio de lipídios e proteínas.
• Estes grânulos migram para a periferia da célula de onde libertam o seu conteúdo –
cimento intercelular
corneócitos
Dia: 16 - 24
• Membrana muito grossa e impermeável
• Substituição constante dos corneócitos
• Lançados para fora da membrana - descamação
CAMADA BASAL
• Perda da actividade mitótica
• Síntese de novas proteínas e enzimas características
• da transcrição de mRNA que codifica k5/k14
• Aumento da produção de k1 e k 10
• Polimerarização dos filamentos de queratina
• Filamentos intermédios que se agregam em bandas
no citoplasma dos queratinócitos
• As células epiteliais adquirem grânulos de
queratohialina – profilagrina
Divisão e proliferação de queratinócitos
CAMADA GRANULOSA
• Agrupamento de filamentos intermédios em bandas
mais largas
• actividade metabólica
• Os queratinócitos perdem os organelos citoplasmáticos
Camada granulosa
Formação dos grânulos de queratohialina
Os grânulos de queratohialina libertam profilagrina
Filagrina
Agrupa os filamentos de queratina
em feixes – colapso celular
Fosforilação
Proteólise
CAMADA CÓRNEA
Camada córnea
As células perdem o seu formato original e passam a ser
achatadas - corneócitos.
Estado final do desenvolvimento dos queratinócitos
Filamentos de queratina mergulhados numa matriz
proteíca ligados por transglutaminases e envolvidos por
um invólucro lipídico – cornificação
Os queratinócitos ficam também mais impermeáveis á
água
A QUE ESTAS TRANSFORMAÇÕES LEVAM??

 Proteínas

Formação do estrato córneo
com restos de células mortas definido numa
matriz lipídica - cornificação
[Ca 2+] intracelular
transglutaminases
Liga diferentes proteínas estruturais sob a
membrana plasmática com o fim de formar
o invólucro cornificado
ENVELOPE CORNIFICADO
ENVELOPE CORNIFICADO
FORMAÇÃO DO ENVELOPE CORNIFICADO
CORNIFICAÇÃO E APOPTOSE
INTERVENÇÃO NA RENOVAÇÃO DA PELE
Proteínas estruturais
Factores de transcrição
Vias de sinalização
Camada
Intervenientes
Estruturais
Basal
K1/k10
Caderinas
Integrina
Espinhosa
K5/k14
Loiricrina
Caspase-14
granulosa
Profilagrina
Involucrina
córnea
Filagrina
SPRs
Nucleares
NF-kB
Myc
p63
NOTCH
Notch + ADAM
Queratinas
K10
K1
- Produzida nas células
suprabasais da
epiderme
- Importantes para a
diferenciação pós
mitótica, na
estratificação e
queratinização do
epitélio cornificado
- Expressa em células
queratinizadas pós
mitóticas nas
camadas supra
basais da epiderme
- Impede as divisões
celulares dos
queratinócitos
- É inibida em
epiderme lesionada
- Forma um
heterodímero com
K1/K2
K5
- Expressa nas células
suprabasais no epitélio
estratificado
- Produzida nas celulas
basais activas
mitoticamente no
epitélio estratificado
- Também encontradas
no epitélio de transição
K14
- Produzida juntamente
com k5
- Aumenta o nº de
células embrionárias, 1
x que se tornam células
basais do epitélio
estratificado
Filamentos que formam proteinas que foram extraídas das camadas livres da epiderme ou seja proteinas da
queratina que contem filamentos intermédios encontrados no citoesqueleto intracitoplasmático do tecido
epitelial.
Funções mecânicas
Funções celulares
Influência a arquitectura e a actividade mitótica das células epiteliais
o
o
o
o
Sustentar o stress mecânico –
flexibilidade do citoesqueleto
o
Sustentar o stress mecânico
o
Manter a integridade estrutural
Assegurar/ garantir a resistência
ou elasticidade mecânica
o
Assegurar/ garantir a resistência ou
elasticidade mecânica
Protegem contra variações de
pressões
o
Protegem contra variações de pressões
o
Estabelecem a polaridade da célula
o
Influenciam a ocorrência de processos
metabólicos por regulação da síntese
proteica e crescimento celular
o
Sinalização
o
Diferenciação
o
Compartimentalização
Estabelecem a polaridade da
célula
o
Interagem com complexos de
adesão celular
o
Interagem com vários outros
tipos de celulas como proteínas
de choque térmico (chaperonas),
complexo proteíco da tubulina…
PROTEÍNAS
Loiricrina
• Expressa na camada granular da
epiderme durante o processo de
queratinização.
•Um dos componentes dos grânulos de
queratohialina.
• Componente do invólucro celular
presente em maior quantidade
•Papel importante na formação da
estrutura do invólucro celular
•Actua como substrato para as
transglutaminases
Filagrina
•Proteina do estrato córneo - importante
marcador da fase final de diferenciação
dos queratinócitos
•Rica em proteínas agregadora de
filamentos.
•Apresenta três importantes funções na
diferenciação celular:
•alinhamento dos filamentos
intermediários,
•controle das alterações
•Introdução do formato celular
(transição queratinócito-corneócito
•manutenção da textura da epiderme
DESMOSSOMAS
Organelos de adesão intercelular
CADERINAS
Proteinas transmembranares que influenciam a
adesão intercelular;
 Proteinas constituintes:

Desmogleínas
 Desmocolinas
 Desmaplaquina
 Placofilina

Envolvidas no crescimento, proliferação e
diferenciação
 Ligam filamentos intermédios

EXPRESSÃO DAS CADERINAS AO LONGO DA
EPIDERME
HEMIDESMOSSOMA
Organelos de adesão intercelular
INTEGRINAS
Expressas na camada basal
 Principal família de moléculas de adesão
 Humanos:

 α6β4
;
 α2β1;
 α3β1;
 αvβ5;
 Fibrinina

Mantém a proliferação/diferenciação ou
ambos os processos
ENVELOPE CORNIFICADO
NF-KB



Factor de transcrição
A sua resposta está associada á resposta da célula ao stress
Mantido inactivo no citoplasma através da associação com IKB
Degradado
Livre
stress
Activação com
complexo IKK
Fosforilação de IK β
Activação
transcrição
NF-KB
P63
Expresso na camada basal da epiderme
 Relacionado com a proliferação celular
Importante no desenvolvimento epidérmico, na manutenção de células basais
do epitélio estratificado


NOTCH
Receptor da superfície celular
 Promove a diferenciação e restringe a
proliferação – supressor de tumor

Estimulados pela p63 em
toda a camada basal
Expresso na camada
basal da epiderme - SC
Todos expressos na epiderme
Desaparecem no
estrato córneo
ESTRUTURA DO ADAM
ADAM & NOTCH

Sinalização é crucial na estratificação e desenvolvimento adequado da
epiderme
Inibir os genes basais
Notch
Queratinócitos
Induzir marcadores da camada espinhosa
Iniciada pelas interacções
ligando receptor


Proliferação --> diferenciação
ADAMs cliva dentro do NOTCH regiões da membrana extracelular
Complexo Y-secretase gera um domínio citoplasmático NOTCH (NICD) –
activa a transcrição no núcleo mas antes disto:
 Contribui para o processamento do notch
Regulador chave na sinalização NOTCH
NOTCH – ALGUMAS ACÇÕES
NOTCH & P63 - O EQUILÍBRIO
IMPORTÂNCIA DO C-MYC



Expresso na camada basal
Contribui para a proliferação
Controla a diferenciação celular

Na diferenciação celular:
 Expansão clonal de stem cell
 Potente regulador na proliferação celular
o (stem cell -> modo TA)

Influencia processos biológicos:
 Regulação do crescimento célula
 Proliferação
 Apoptose
 Inibição da diferenciação terminal
PELE ARTIFICIAL
ALGUMAS REFERÊNCIAS

Almeida, H.L.(2004).Cytokeratins. Anais brasileiros de Dermatologia, 79(2):135-145.

Aster, J.C., Pear, W.S., Blacklow, S.C. (2008). Notch Signaling in Leukemia. The Annual Review Of
Pathology: The Mechanisms Of Disease 3:587-613.

Bragulla, H.H., Homberger, D.G. (2009) Structure and functions of keratin proteins in simple, stratified,
keratinized and cornified epithelia. Journal of anatomy 214:516–559.

Guenou, H., Nissan, X., Larcher, F., Feteira, J., Lemaitre,G., Saidani, M., Rio, M.D., Barrault, C.C., Bernard,
F.X., Peschanski, M., Baldeschi, C., Waksman, G. (2009). Human embryonic stem-cell derivatives for full
reconstruction of the pluristratified epidermis: a preclinical study. The Lancet 374: 1745–53.

Kottke,,M.D., Delva, E., Kowalczyk, A. P. (2006). The desmosome: cell science lessons from human
diseases. Journal of Cell Science 119:797-806.

Lavker, R.M., Sun, T.T. (2000); Epidermal stem cells: Properties, markers and location.
Proceedings of national academy of sciences 97 (25): 13473–13475.

Lippens, S., Denecker G., Ovaere, P., Vandenabeele P. (2005). Death penalty for keratinocytes: apoptosis
versus cornification. Cell Death and Differentiation 12, 1497–1508.
ALGUMAS REFERÊNCIAS

Lippens, S., Hoste, E., Vandenabeele, P., Agostinis, P., Declercq, W. (2009). Cell death in the skin. Cell
Death and Disease

Muller, E.J, Williamson, L., Kolly, C., Suter, M.M.(2008). Outside-in Signaling through Integrins and
Cadherins: A Central Mechanism to Control Epidermal Growth and Differentiation? Journal of
Investigative Dermatology 128, 501–516.

Murphy, M.J., Wilson, A., Trumpp, A.(2005). More than just proliferation: Myc function in stem cells.
Trends in Cell Biology 15(3): 128-137

Nagarajan, P., Romano, R. N., Sinha.S.(2008). Transcriptional Control of the Differentiation Program of
Interfollicular Epidermal Keratinocytes. Critical Reviews™ in Eukaryotic Gene Expression, 18(1):57–
79.
Nguyen, B.C., Lefort,K., Mandinova ,A., et al (2006).Cross-regulation between Notch and p63 in
keratinocyte commitment to differentiation. Genes and development 20: 1028-1042.


Owens, D.M., Watt, F.M.(2003). Contribution of stem cell and differentiated cells to epidermal
tumours. Nature reviews 3: 444-451.

Schweizer,.J, Bowden, P.E., Coulombe, P.A., Langbein, L., Lane, E.B., Magin, T.M., Maltais, L., Omary,
M.B., Parry, D.A.D., Rogers, M.A., Wright, M.W.(2006). New consensus nomenclature for mammalian
keratins. The journal of cell biology 174(2): 169–174.
Agradecimentos
Mariana Plácito
Docente: Paulo Oliveira
FIM