Figur 1. HUDEN, epidermis, dermis och subcutis Struktur och funktion Huden är barriären mellan omgivningen och vår kropp. Det är samtidigt kroppens till ytan största organ( 2m 2 hos en vuxen man) med en rad specialfunktioner. Huden indelas i överhuden-epidermis, läderhuden-dermis (corium) fettet, underhudensubcutis. Epidermis Utgör med stratum corneum, hornlagret, vår barriär mot omgivningen. Tjocklek från 0.05mm (ögonlock) -1mm. Belastningsytor typ fotsulor ännu tjockare. Keratinocyter huvudsakliga cellen i epidermis, bildar flerskiktat epitel, på ytan förhornat, stratum corneum. Cellerna vandrar uppåt från stratum basale och förlorar på vägen sina cellkärnor för att slutligen bilda stratum corneum, keratiniseringen. Man brukar säga att keratinocytes die usefully då de slutligen skapar stratum corneum. -På vägen bildar de 4 skikt: Stratum basale; 1 cellager, nybildning av keratinocyter, cellerna tätt ställda vinkelrätt mot basalcellslagret. Keratinfilament bildar cellernas cellskelett och kommer att löpa samman i 1
desmosomer som kopplar ihop cellerna och hemidesmosomer som koppar dem till basalcellslagret. Flera olika proteiner produceras i basal,membranzonen av basalceller och fibroblaster i basalcellslagret och defekter kan leda till ärftliga sjukdomar: ex epidermolysis bullosa. På samma sätt kan man immunförsvaret reagera med en autoimmun attack mot dessa protein och ge individen andra sjukdomar med hudsymtom: ex pemhigus och pemphigoid. Stratum spinosum; flera cellager ovan stratum basale. Cellerna har nu börjat förlora sin längdaxel. Överst i stratum spinosum ses lamellära kroppar. Speciella fetter och enzym har producerats i cellerna som sedan släpps ut intercellulärt i hornlagret. Defekter här kan ge vissa typer av iktyos. Stratum granulosum ; 2-3 cellager ovan stratum spinosum. Cellerna allt plattare. Cellerna förlorar sina mitokondrier, Endoplasmatiskt retikulum och RNA och cellkärnorna börjar upplösas. De lamellära kropparna börjar tömmas genom exocystos. Stratum corneum översta lagret i epidermis. Keratinocyterna har delvis dehydrerats, berövats kärnorna och organeller. Lagret tunt (15 µ ( en corneocyt, som keratinocyten nu kallas pga det cellskal som bildats; cornified envelope, är enbart 1 µ tjock),över allt utom i hand och fotsulor (0.5-2mm). Stratum corneum har en brick and mortar struktur dvs ser ut som en tegelvägg i uppbyggnaden. Normalt sker sedan cellavstötningen i en fart som motsvarar nybildningen i basalcellslagret. OM deskvamationen (cellavstötningen ) sker för långsamt får vi tillstånd med patologiskt förtjockat hornlager. Keratinocytens livsförlopp Normalt tar förloppet från stratum basale till hornlager och avstötning 5-6v (3 v att nå stratum corneum och 2 v i hornlagret). Vid sjukdomen psoriasis tar samma procedur 4 dygn! Hornlagret, stratum corneum: kemiskt och mekaniskt mkt resistent, pga keratinfilamenten, corneodesmosomerna och cellskalet av protein i proteinbryggor. Cellerna ligger packade i kristallin fas i multipla lipidmembran som bidrar till att skapa en barriär mot vätskeförlust. Corneocyterna innehåller fria aminosyror och lågmolekylära ämnen:ämnen från de keratohayalina granuli som ses i stratum granulosum 2
För att upprätthålla sin funktion måste Stratum Corneum (SC) bevara fuktigheten dvs > 10% -(30% ) vatten. Förloras vätskan så blir SC skört och svagt. Funktionen bevaras via intercellulära lamellära lipider och natural moisturizing factor (NMF). NMF är en blandning av låg molekylära vattenlösliga föreningar som finns i corneocyten. Dessa föreningar har förmågan att binda vatten. NMF består av aminosyror och deras nedbrytningsprodukter ex urocanic acid samt mjölksyra, urea, citrat och socker. Dessa produkter utgör 20-30% av corneocytens torrvikt. De är alla hygroskopiska!!!således håller de vatten i corneocyten och gör därmed också keratinfilamenten mer elastiska. Den viktigaste byggstenen i keratohyalin är profilaggrin, ett höggradigt repetitivt protein, som via omvandling till filaggrin polymeriseras till cellgranula. Filaggrinkomplexet är betydelsefullt för aggregeringen av keratinfilament i horncellerna och frisätter flera av de lågmolekylära ämnen som binder vatten i hornlagret. Brist på komplexet leder alltså till dålig hudbarriär och ett torrt, förtjockat hornlager. Mutation här vanligt vid iktyos men ses även hos en hel del av atopikerna. Profilaggrin och dess omvandling och funktion 3
Preparat infärgat för filaggrin från normal hud samt hud vid iktyos/atopisk dermatit Dessa lågmolekylära ämnen är viktiga för den vattenbindande funktionen i stratum corneum. Vattnet i stratum corneum varierar mellan 10-60 % och är viktigt för att upprätthålla funktionen. Hydreringen sker automatiskt genom den underliggande vävnaden. Vatten molekylerna går upp genom stratum corneum hydrerar horncellerna och avdunstar sedan (perspiratio insensibilis, 0.5 l/dygn ungefär). Vattenhalten i stratum corenum kommer även att bero på omgivande luftfuktighet, vid låg sådan blir hornlagret sprött och spricker lätt, vid hög blir barriärfunktionern sämre och mikroorganismer tillväxer lättare. För att motverka detta finns i stratum corneum ett lågt ph ca 5. Svett, fettsyror och nedbrytningsprodukter bidrar till ph. Andra celltyper i epidermis: Melanocyten belägen i stratum basale med sina dendriter som går upp i stratum spinosum (se nedan) Melanocyter; I stratum basale ligger melanocyter med 5-10 keratinocyters mellanrum. Försedda med dendriter som tränger in mellan keratinocyternas stratum basale och upp i stratum spinosum. OBEROENDE av hudfärg ca 1000 melanocyter/mm 2. Finns i hårfolliklar, leptomeningerna och ögats chorioidea. Melanocyterna bildar melanin i subcellulära organeller-melanosomer som innehåller tyrosinas, ett enzym som oxiderar tyrosin till DOPA, dihydroxyphenylalanin. En vidare oxideringsprocess sker och slutligen bildas melanin genom polymerisering av oxidationsprodukter. Rödhåriga har speciellt melanin som heter pheomelanin. Melanosomer transporteras i dendriterna och överföres till keratinocyterna. 4
Melanocyt överlämnar melanosom till keratinocyt Mest melanin finns i de basala keratinocyterna runt cellkärnorna, för att som ett paraply skydda dessa för UV skada. Då keratinocyterna rör sig uppåt tar de med melaninkornen. Genetiska skillnader i pigment beror på tyrosinasaktivitet, sammansättning av pigment (rödhåriga pheomelanin, svarthåriga eumelanin) och storlek och mättnad av melanosomer. Tyrosinasaktiviteten ökas av UV ljus därför pigmenterning. Vid upprepad UV exponering prolifererar även melanocyterna. Pigmentering kan även påverkas av hormon tex höga nivåer av MS (melanocytstim hormon ) som ses vid addison men även tex östrogen, progesteron och testosteron vilket påverkar melanocytaktiviteten och kan ge tex pigmenteringsökning Ex melasma vid graviditet/p-piller användning. Langerhans celler; Antigen presenterande cell. Långa dendriter. Finns normalt i stratum spinosum. Stimuleras de av antigen kommer de att lämna epidermis och vandra till lymkärl för att stimulera ett lymfocytsvar. Keratinocyterna som kring ger dem är också de viktiga ur en immunologisk synvinkel genom att potentiera immunreaktioner via frisättning av cytokiner. Langerhans celler, Dendritiska celler med immunologisk funktion Epidermala adnex strukturer; Strukturer utvecklade från epidermis: naglar, hår, talgkörtlar, apokrina körtlar och svettkörtlar. 5
Nageln Bildas i nagelmatrix, flerskiktat plattepitel. Ligger under nagelvallen och upp i lunula (den halvmåne som ses proximalt vid nagelvallen. Hållfastheten beror på cellulära arkitekturen oc intracellulära protein. Nagelkeratin svavelrikt jfr hud 12%/3%, vilket beror på cystin som tvärbinder proteinkedjorna. Även fett intercellulärt mkt viktigt. Nagelepitelet bildar inget horn och omsättes mkt långsamt. Epitelet adherent till nagelbäddenoch lossnar epitelet blöder nagelbädden. Matrix skadas lätt vilket ger skador som följer nageln tills den växt ut tex punktformiga atrofier eller tvärgående fåror. Vid långvarig skada kommer fåran att växa med nageln och man får en längsgående strimma. Vita fläckar på nageln kan uppstå genom förhorning i matrix eller nagelbäddens epitel. Hår Vi har ca 100000 hår i hårbotten. Vi tappar normalt ca 100 hår per dag. Finns överallt utom volart och plantart. Små fina hår kallas vellushår, långa tjocka terminalhår. M. arrectores pilorum reser håren när vi får gåshud. Håret bildas i bulben, en ansamling av celler med hög mitosfrekvens, keratiniseringen börjar strax ovan, organeller försvinner hållfasthet och kemisk resistens ökas medan dehydrering sker. I håret finns tre skikt cuticula (ytligast), cortex och medulla, alla tre har i det färdiga håret döda celler med resistenta membran. Pigmentet bildas av melanocyter i övre bulben och fagocyteras av de celler som utvecklas till cortex. Vithårighet beror på avsaknad av pigment. Grått hår beror att en del hår är vita en del fortfarande pigmenterade. Håret har tre faser i livet, växtfas, anafas, övergångsfas ( styr hur långt hårstrået blir) katagen och vilofas telogen. Telogena hår sitter kvar en viss tid och sen när bulben går i vila förloras de. Behåringen påverkas av heriditära och hormonella faktorer. 6
Talgkörtlar Flerloberad holokrin körtel. Saknas i vola och plantart. Rikligast i skalp ansikte övre del bröst o rygg. Talgkörteln mynnar i hårfollikeln. Fettet i körteln består främst av triglycrider som delvis bryts ned av lipas till fria fettsyror och glycerol. Fettsyrorna har viss antibakteriell aktivitet glycerolet binder vatten. Finns dessutom andra ämnen i fettet som squalen och kolesterol. Körteln stimuleras av androgenaktivitet. Viss aktivitet ses vid födelsen pga påverkan av modern, körtlarna stimuleras annars ej före puberteten Apokrina körtlar, hos människa ingen känd funktion men kan ge upphov till inflammation, hidroadeniter. Finns i axiller, runt mammae och genitalt /analt. Hormonberoende för aktivitet. Eckrina svettkörtlar ;Utsöndrar vatten deltar för att sänka kroppstemperaturen. Enkla tubulära körtlar som ses över hela kroppen. Sekretorisk del i dermis sedan en utförsgång som går genom dermis och i spiraler genom epidermis. I utförsgången återresorberas Natrium och klorid joner. Svetten som når hudytan således hypoton jfr plasma. I svetten vid utsöndring ses också laktat, ammonium och urea, ph ligger mellan 4-7. Svettning regleras av kolinerga nerver som anatomiskt är sympatiska. Dermis 1-10mm tjock bindväv, tjockast på ryggen. Mekaniskt skydd, viktig för epidermis funktion. Gränsen mellan epidermis och dermis (basalmembranzonen) veckad vilket ökar kontakten med den icke vaskulariserade epidermis som därför kan nutrieras. Det är dessa veck som ger oss ytteckningen tex på fingerblomman. Dermis består av celler: fibroblaster-bildar grundsubstans och fibrer, mastceller; kan stimuleras att utsöndra inflammatoriska mediatorer tex histamin och makrofager samt histiocyter, dessutom lymfocyter och dendritiska immunceller i mindre mängd ( i dermis tillfälligt). Fibrer: Kollagen av 7 olika typer varav några ingår i basalmembranet. Kollagen I och III utgör 70% av bindvävens torrvikt. Brist på kollagen ger skörhet i huden. Kollagen brist kan fås tex av C-vitaminbrist då kollagenfibrerna blir spröda pga bristande hydroxylering. Retikulin och elastin är andra kollagenfibrer. Grundsubstans:glukosaminoglukaner i dermis ex mucopolysackarider och hyaluronsyra bildat av fibroblasterna. Binder vatten, tillåter passage av näring men försvårar passage av mikrober. Fungerar eg som en sorts stötdämpare. 7
Kärl och nerver Blodkärl: I dermis stor betydelse för kroppens temperaturreglering men även vid inflammatoriska och hyperproliferativa processer. Ligger i 2 horisontella plexa, djupt( strax ovan subcutis) och ytligt från vilket kapillärslyngor går upp i de dermala papillerna för att öka försörjningen av epidermis. Huden tar normalt 10% av cirkulerande blod. Arteriovenösa anastomoser kan öka detta avsevärt och därmed sänka kroppstemperaturen Vid generell hudinflammation kan de vidgade kärlen ge ökad hjärtvolym. Lymfkärl: Startar strax under epidermis, här transporteras protein och interstitialvätska tillbaka. Nerver: Motoriska: adrenerga till M arrectores pilorum och kärl samt kolinerga till svettkörtlarna. Sensoriska: finns i dermis som fria nervändar (smärta klåda temperatur) samt specialutvecklade receptororgan: Pacinis kroppar: tryck och vibration och Meissners beröring. Subcutis: Bindväv och celler (lipocyter). De senare har fettupplagring som funktion. Heriditet, hormonbalans och nutrition styr fettlagrets tjocklek. Fettet skyddar mot trauma och köld. Inflammation i fettväven kan ses på underbenen pannikulit men även tex i lindrigare form hos barn som varit ute i blåsigt och kallt väder: köldpannikulit. Vad gör då huden? Social funktion, temperatur reglerare, stötdämpande, D-vitamin producerande, skyddar oss mot vår omgivning,dels med stratum corneum där penetration huvudsakligen sker via fettafsen i hornlagret; dvs fettlöslighet och molekylstorlek kommer att styra hur ämnet penetrerar. Huden även ett immunorgan; stratum corneum med interleukin I och proinflammatoriska mediatorer samt det medfödda och adaptiva immunförsvaret. Stratum corneum reagerar omedelbart, det medfödda ( ett utvecklingsmässigt sätt äldre försvar med peptider och receptorer, som försvarar oss främst mot mikroorganismer) inom några minuter och det adaptiva inom timmar dagar. Langerhans cell särskilt viktig för det senare. Hudens inflammatoriska system samverkar med immunsystemet för att maximalt skydda oss. Om hudens inflammatoriska system reagerar överdrivet eller på felaktiga grunder kan huden å andra sidan skadas vilket tex ses vid allergi, akne, psoriasis. 8
9