39.7: Cilt Epidermal Kök Hücrelerinin Yenilenmesi

Cilt, cildin en dış, orta ve iç katmanları olan epidermis, dermis ve hipodermise bölünmüştür. İnsan epidermal tabakası düzenli olarak yenilenir; eski, ölü hücrelerin yerini yeni hücreler alır. Epidermal kök hücreler veya EpiSC'ler, kayıp hücreleri geri yüklemek için bölünür ve farklılaşır. Yenileme süreci için bazı EpiSC'ler sürekli olarak kendini yeniler. Bunun tersine, çok az sayıda başka hücre, daha sonra dikenli veya dikenli hücreleri oluşturan, ardından granüler hücreleri ve son olarak rutin olarak deriden dökülen ölü keratinize pulları oluşturan transit çoğalan hücrelere farklılaşır.

Yenilenme sürecinin sürdürülebilmesi için birçok faktörün kontrol edilmesi ve düzenlenmesi gerekmektedir. Bunlar arasında kök hücre ve transit amplifikasyon veya TA hücre bölünme hızı, bir hücrenin bazal katmandan ayrılması ve farklılaşması için geçen süre ve son olarak eski ve ölü hücrelerin uzaklaştırılması yer alır. Hücreler farklılaşmaya başladıkça farklı keratin moleküllerini ifade ederler. Bazal hücreler keratin belirteçleri K5 ve K14'ü ifade eder, dikenli hücreler K1 ve K10'u, granüler hücreler profilaggrin ve lorikrin'i ifade ederken, keratinize hücreler filaggrin'i ifade eder. Yara veya doku hasarı durumunda epitelyal keratinositler yara bölgesine göç eder ve bölgeyi yeniden epitelize eder.

Epidermal kök hücreler, kök hücreler tarafından ifade edilen β1-integrinler aracılığıyla bazal katmana bağlanır. İntegrinler bazal hücrelerin aktin filamentlerini hücre dışı matrikse bağlar. İntegrinler bağlanmanın yanı sıra sinyal yollarında da rol oynar. Diğer sinyal yolları arasında epidermal hücrelerin yenilenmesi ve korunması için gerekli olan Wnt, Hedgehog, Notch, BMP ve EGF bulunur. Bu yolların herhangi birindeki mutasyon cilt kanserine neden olabilir.

Epidermis, insan vücudunun en dıştaki koruyucu örtüsüdür. Bazal tabakada yer alan epidermal kök hücrelerin veya EpiSC'lerin farklılaşması yoluyla sürekli kendini yeniler.

EpiSC'ler, alttaki bazal membrana bağlanan integrinleri ifade eder. EpiSC'ler-bazal membran etkileşimleri, EpiSC'lerin çoğalmasını ve farklılaşmasını düzenler.

EpiSC'ler kendi kendini yeniler ve sırayla farklılaşarak dikenli hücreler, granüler hücreler ve ölü keratinize skuamlardan oluşan çok katmanlı bir epidermis oluşturur.

EpiSC farklılaşmasını açıklamak için iki model kullanılmıştır.

Hiyerarşik modelde, EpiSC'ler asimetrik olarak bölünerek proliferatif bir yavru hücre ve transit çoğaltıcı veya TA hücresi oluşturur. TA hücreleri ayrıca farklı epidermal hücre tiplerine farklılaşır.

Stokastik modelde, yavru hücrelerin her biri rastgele ya proliferatif kalacak ya da farklılaşmış epidermal hücreler oluşturacaktır.

• Epidermis Regeneration - The process of skin renewal done by stem cells in the epidermis layer.
• Transit Amplifying Cells - Differentiate from stem cells, contribute to renewal process of epidermis.
• Keratinized Squames - Dead epidermal cells that are routinely shed off the skin.
• β1-integrins - Protein structures that help stem cells attach to the basal layer.
• Signaling Pathways - Communication channels for cells, including Wnt, Hedgehog, Notch, BMP, and EGF. Crucial for epidermal renewal and maintenance.

• Define Epidermis Regeneration – Explain its relation to skin renewal (e.g., Epidermis regeneration).
• Contrast Stem Cells vs Transit Amplifying Cells – Explain their roles in skin renewal (e.g., stem cell renewal).
• Explore Keratinized Squames – Description of their formation and shedding (e.g., dead keratinized cells).
• Explain the Role of β1-integrins – Their role in maintaining the basal attachment of stem cells.
• Apply the Understanding of Signaling Pathways – Their roles in epidermis maintenance and the links to potential health issues, for instance, skin cancer.

• What is epidermis regeneration and how does it relate to skin renewal?
• How do stem cells and transit amplifying cells contribute to the renewal of the epidermis?
• What are keratinized squames, and how are they routinely shed off?

• Students – Gaining comprehension on epidermis regeneration and how it supports our understanding of skin biology.
• Educators – Provides a clear educational framework on the topic of skin biology and epidermis renewal.
• Researchers – Explore the elements of skin renewal and repair for medical science or dermatology.
• Anyone Interested in Biology – Offers a deeper understanding of the human body, particularly in the area of skin biology and regeneration.