Keratinosit 📖 Wikipedia

Keratinosit adalah jenis sel utama yang ditemukan di epidermis, lapisan terluar kulit. Keratinosit membentuk 90% sel kulit epidermis pada manusia.^[1] Sel basal di lapisan basal (stratum basal) kulit kadang-kadang juga disebut keratinosit basal.^[2] Keratinosit membentuk penghalang terhadap kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh panas; radiasi ultraviolet; dehidrasi; serta mikroorganisme patogen seperti bakteri, fungi, parasit, dan virus. Protein struktural tertentu, enzim, lipid, dan peptida antimikrobial berkontribusi untuk menjaga fungsi penghalang kulit. Keratinosit berdiferensiasi dari sel punca epidermis di epidermis dan bermigrasi menuju permukaan, akhirnya berubah menjadi korneosit dan mengelupas pada manusia antara 40-56 hari.^{[3][4][5][6][7]}

Fungsi utama keratinosit adalah membentuk penghalang terhadap panas; radiasi ultraviolet (UV); kehilangan air; serta mikroorganisme seperti bakteri patogen, fungi, parasit, dan virus.

Patogen yang menyerang lapisan atas epidermis menyebabkan keratinosit menghasilkan mediator pro-inflamasi, khususnya kemokin CXCL10 dan CCL2 yang menarik monosit, sel pembunuh alami, limfosit T, dan sel dendritik ke area yang terinfeksi patogen.^[8]

Beberapa protein struktural (filagrin, keratin), enzim protease, lipid, dan peptida antimikrobial (defensin) berkontribusi dalam menjaga fungsi penghalang kulit. Keratinisasi merupakan bagian dari pembentukan penghalang fisik (kornifikasi); dalam proses ini, keratinosit menghasilkan lebih banyak keratin dan mengalami diferensiasi terminal. Keratinosit yang telah mengalami kornifikasi penuh, yang membentuk lapisan terluar kulit, terus-menerus terkelupas dan digantikan oleh sel-sel baru.^[4]

Sel punca epidermis terletak di bagian bawah epidermis (stratum basal) dan melekat pada membran basal melalui hemidesmosom. Sel punca epidermis membelah secara acak, sehingga menghasilkan lebih banyak sel punca atau sel progenitor.^[5] Beberapa sel progenitor terus membelah (berproliferasi) dan kemudian berdiferensiasi dan bermigrasi menuju permukaan epidermis. Sel punca ini dan produk diferensiasinya tersusun dalam kolom yang disebut unit pembelahan epidermis.^[6]

Selama proses diferensiasi ini, keratinosit secara permanen keluar dari siklus sel, mulai memproduksi molekul yang menunjukkan diferensiasi epidermis, dan bergerak ke suprabasal ke stratum spinosum dan stratum granulosum, dan akhirnya ke korneosit di stratum korneum.

Korneosit adalah keratinosit yang telah menyelesaikan proses diferensiasi dan telah kehilangan inti dan organel sitoplasmanya.^[7] Sel-sel korneosit terkelupas seiring waktu karena sel-sel baru datang akibat deskuamasi.

Keratinosit menghasilkan keratin spesifik seperti keratin 1, keratin 5, keratin 10, dan keratin 14, serta molekul penanda lainnya seperti involukrin, laurikrinin, transglutaminase, filagrin, dan kaspase 14, pada setiap tahap diferensiasi.

Siklus diferensiasi keratinosit dari sel induk hingga terkelupas dari kulit diperkirakan memakan waktu 40-56 hari pada manusia,^[3] sedangkan perkiraan waktu siklus pada tikus adalah 8-10 hari.^[9]

Faktor-faktor yang mempercepat diferensiasi keratinosit adalah sebagai berikut:

• Gradien kalsium: konsentrasi terendah berada di lapisan stratum basal, sedangkan konsentrasi mencapai titik tertinggi di stratum granulosum terluar. Konsentrasi kalsium di stratum korneum sangat tinggi, sebagian karena ketidakmampuan sel-sel yang relatif kering di lapisan ini untuk melarutkan ion.^[10] Peningkatan konsentrasi kalsium ekstraseluler ini memicu peningkatan konsentrasi kalsium bebas intraseluler pada keratinosit.^[11] Sebagian dari peningkatan kalsium intraseluler ini berasal dari simpanan intraseluler,^[12] sementara yang lain berasal dari saluran klorida yang sensitif terhadap kalsium^[13] dan masuknya kalsium transmembran melalui saluran kation yang tidak bergantung pada tegangan.^[14][15] Selain itu, reseptor pengindera kalsium ekstraseluler (CaSR) diduga berkontribusi pada konsentrasi kalsium intraseluler.^[16]
• Vitamin D3 (kolekalsiferol) mengatur pembelahan dan diferensiasi keratinosit sebagian besar dengan mengatur konsentrasi kalsium dan ekspresi gen yang terlibat dalam diferensiasi keratinosit.^[17][18] Keratinosit adalah satu-satunya jenis sel yang mengandung semua proses metabolisme vitamin D, mulai dari produksi vitamin D hingga degradasi dan produksi reseptor vitamin D.^[19]
• Katepsin E^[20]
• Faktor transkripsi homeodomain TALE^[21]
• Hidrokortison^[22]

Karena diferensiasi keratinosit menghambat proliferasi keratinosit, diperkirakan bahwa faktor-faktor yang memicu proliferasi keratinosit menghambat diferensiasi. Faktor-faktor ini meliputi:

• faktor transkripsi p63, yang menghambat diferensiasi sel induk epidermis menjadi keratinosit.^[23] Daerah pengikatan DNA p63 dikaitkan dengan ektrodaktili, displasia ektodermal, dan sindrom bibir sumbing/langit-langit sumbing. Transkriptom keratinosit dengan mutasi p63 menyimpang dari identitas sel epidermis normal.^[24]
• Vitamin A dan turunannya^[25]
• Faktor pertumbuhan epidermal^[26]
• Faktor pertumbuhan transformasi alfa (TGF-α)^[27]
• Toksin kolera

Keratinosit berasosiasi dengan jenis sel lain di dalam epidermis, seperti melanosit dan sel Langerhans. Keratinosit membentuk sambungan ketat dengan saraf kulit dan menyatukan sel Langerhans dan limfosit di dalam epidermis. Keratinosit juga mengatur sistem imun; selain peptida antimikrobial dan kemokin yang disebutkan di atas, mereka merupakan penghasil utama mediator anti-inflamasi seperti IL-10 dan TGF-β. Ketika diaktifkan, keratinosit dapat memicu peradangan kulit dan aktivasi sel Langerhans sebagai akibat dari pelepasan TNFα dan IL-1β.

Keratinosit terus melindungi tubuh terhadap radiasi ultraviolet (UVR) dengan mengambil melanosom, yaitu vesikel yang mengandung melanin fotoprotektif endogen, dari melanosit epidermis. Setiap melanosit di epidermis memiliki beberapa dendrit yang memanjang untuk terhubung dengan banyak keratinosit. Melanin disimpan di ruang perinuklear keratinosit dan melanosit sebagai penutup supranuklear yang melindungi DNA dari kerusakan radiasi ultraviolet.^[28]

Luka pada kulit diperbaiki, sebagian, dengan perpindahan keratinosit untuk mengisi ruang yang terbentuk akibat luka. Keratinosit pertama yang terlibat dalam proses perbaikan ini berasal dari daerah prominen folikel rambut kepala dan hanya bertahan sementara. Sel-sel ini kemudian digantikan oleh keratinosit yang berbasis di epidermis pada epidermis yang sedang sembuh.^[29][30]

Keratinosit epidermis juga dapat berkontribusi pada pembentukan folikel rambut baru (de novo) saat luka besar sembuh.^[31]

Keratinosit diperlukan untuk berfungsi dalam penyembuhan perforasi gendang telinga.^[32]

Sel yang terbakar sinar matahari adalah keratinosit dengan inti piknotik dan sitoplasma eosinofilik yang muncul setelah terpapar radiasi ultraviolet C (UVC) atau ultraviolet B (UVB), atau (dalam kasus psoralen) radiasi ultraviolet A (UVA). Sel-sel ini menunjukkan keratinisasi prematur dan abnormal dan digambarkan sebagai contoh apoptosis.^[33][34]

Homeostasis jaringan memburuk seiring bertambahnya usia, sebagian karena masalah dalam pembaruan atau diferensiasi sel induk/progenitor. Kerusakan DNA akibat paparan sel induk/progenitor terhadap spesies oksigen reaktif (ROS) dapat memainkan peran utama dalam penuaan sel induk epidermis. Superoksida dismutase mitokondria (SOD2) biasanya memberikan perlindungan terhadap spesies oksigen reaktif. Pada sel epidermis tikus, hilangnya SOD2 telah diamati menyebabkan penuaan sel, secara permanen menghentikan pembelahan beberapa keratinosit. Pada tikus tua, defisiensi SOD2 menunda penyembuhan luka dan mengurangi ketebalan epidermis.^[35]

Badan Civatte, dinamai berdasarkan nama dokter kulit asal Prancis yakni Achille Civatte (1877–1956),^[36] adalah keratinosit basal yang rusak yang telah mengalami apoptosis dan sebagian besar terdiri dari filamen interstisial keratin dan hampir selalu dilapisi dengan imunoglobulin, terutama IgM.^[37] Badan Civatte secara karakteristik ditemukan pada berbagai lesi dermatotik kulit, khususnya liken planus dan lupus eritematosus diskoid. Badan-badan ini juga ditemukan pada penyakit graft-versus-host, reaksi samping obat, keratosis inflamasi (misalnya keratosis aktinik likenoid dan keratosis seperti liken planus), eritema multiform, pemfigoid bulosa, eksem, liken planopilaris, dermatosis neutrofilik demam, nekrolisis epidermal toksik, lesi herpes simpleks dan varicella-zoster, dermatitis herpetiformis, porfiria kutanea tarda, sarkoidosis, dermatosis pustular subkorneal, dermatosis akantolitik transien, dan hiperkeratosis epidermolitik.^[37]

• Epidermis
• Kulit
• Korneosit
• Keratin
• HaCaT
• Daftar jenis sel manusia yang berasal dari lapisan germinal
• Epidermidibacterium keratini

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Keratinocytes.

• Tang L, Wu JJ, Ma Q, et al. (July 2010). "Human lactoferrin stimulates skin keratinocyte function and wound re-epithelialization". The British Journal of Dermatology. 163 (1): 38–47. doi:10.1111/j.1365-2133.2010.09748.x. PMID 20222924. S2CID 2387064.