Són idèntiques totes les cèl·lules del nostre cos?

Totes les cèl·lules del nostre cos, malgrat presentar un aspecte i una fisiologia diferent, són idèntiques genèticament ja que procedeixen d'una única cèl·lula que és un òvul fecundat, el qual es divideix infinitat de cops per mitosi fins a donar lloc a totes les cèl·lules del nostre cos.

Les diferències funcionals i estructurals de les diferents poblacions cel·lulars del nostre cos sorgeixen a través d'un procés de diferenciació i especialització. Aquest programa de diferenciació cel·lular és propi per cada tipus de cèl·lula i està regulat por una sèrie de senyals, les quals activen específicament aquells gens que seran els responsables de controlar les funcions pròpies i especifiques de cadascuna de les poblacions cel·lulars. En canvi, aquells gens que la cèl·lula no utilitzarà els manté inactivats

Generalment, les cèl·lules quan han activat un programa de diferenciació no poden tornar enrere i han de continuar desenvolupant el seu programa o morir. Per altra banda, hi ha poblacions cèl.lulars al nostre cos que es mantenen en un estadi indiferenciat i, si reben les senyals apropiades, poden diferenciar-se en una gran varietat de tipus cel·lulars, depenent dels estímuls que rebin. Aquest cèl·lules s'anomenen cèl·lules mare i estan distribuïdes per diferents teixits del nostre cos.

A la capa basal de l'epidermis hi ha distribuïdes estratègicament cèl·lules mare que es van dividint, una de les cèl·lules filla continuarà indiferenciada com a cèl·lula mare i l'altra en una cèl·lula amplificadora transitòria que es dividirà varis cops abans d'iniciar l'activació del seu programa d'especialització, el qual la convertirà en un queratinòcit

A la capa basal hi han tres tipus de cèl·lules adherides a la làmina basal, les quals estan relacionades amb la renovació de l'epidermis.

Les cèl·lules mare, a partir de les quals es van generant contínuament queratinòcits.

Una població de queratinòcits que s'anomenen cèl·lules amplificadores transitòries i que experimenten un determinat nombre de divisions mitòtiques (de 3 a 5) .

Una població de queratinòcits, que formen part de les cèl·lules amplificadores, abandonen la capa basal i inicien la seva migració cap a la capa còrnia de l'epidermis.

Per poder abandonar la capa basal les cèl·lules han de desadherir-se de la làmina basal. És per això que, en aquesta primera fase de diferenciació, els queratinòcits experimenten aquest canvi i presenten un disminució de l'expressió de les integrines (molècules que adhereixen les cèl·lules a la làmina basal). Les cèl·lules mare expressen uns nivells superior d'integrines (2-3 cops), especialment l'integrina b1, envers les cèl·lules amplificadores.

Un cop abandonen la capa basal els queratinòcits triguen uns 20 dies en arribar a la capa còrnia. Durant el seu trajecte experimenten diferents canvis fenotípics. En cada capa de l'epidermis van adquirint unes peculiaritats pròpies tant a nivell morfològic com a nivell molecular.

A nivell morfològic, les cèl.lules experimenten importants canvis: en la capa basal els queratinòcits tenen forma cubica, mentre que a la capa espinosa són cèl·lules més aplanades amb abundants ponts de contacte intercel·lular. Els queratinòcits, segons van passant de la capa espinosa a la cornificada, cada cop van adquirint una morfologia més aplanada
Els queratinòcits de la capa espinosa tenen, al seu citoplasma, grànuls laminats que es formen a partir de l'aparell de Golgi. A la capa granular aquests grànuls es concentren a la perifèria de les cèl·lules des d'on van exocitant cap a l'espai extracel·lular. A més, els queratinòcits de la capa granular contenen una gran quantitat de grànuls de ceratohialina. El canvi més espectacular l'experimenten els queratinòcits de la capa còrnia (corneòcits), el quals són cèl·lules completament planes que han perdut els orgànuls cel·lulars i no tenen nucli.
Els queratinòcits de la capa espinosa tenen al seu citoplasma grànuls laminats que es formen a partir de l'aparell de Golgi. A la capa granular aquests grànuls es concentren a la perifèria de les cèl·lules, des d'on van exocitant cap a l'espai extracel·lular. A més, els queratinòcits de la capa granular contenen una gran quantitat de grànuls de ceratohialina. El canvi més espectacular l'experimenten els queratinòcits de la capa còrnia (corneòcits), el quals són cèl·lules completament planes que han perdut els orgànuls cel·lulars i no tenen nucli
queratines 1-10
loricrina
transglutaminasa
   
filagrina
  
A nivell molecular, els canvis més espectaculars s'observen amb els tipus de queratines. A la capa basal, les cèl·lules contenen únicament queratina K5 i K14. Quan les cèl·lules migren de la capa basal a la espinosa també expressen K1 i K10 que formen grans feixos de queratina.
involucrina
  
Les cèl·lules de la capa còrnia tenen una coberta molt rígida i totalment impermeable que s'anomena coberta cel·lular cornificada, la qual es forma a partir d'una sèrie de proteïnes precursores que inclouen involucrina , loricrina , cistatina A , proteïnes petites riques en prolina, elafina i envoplaquina . D'aquestes proteïnes la involucrina se sintetitza a la capa espinosa i les altres a la granular.
A nivell de les diferents capes de l'epidermis també s'observen canvis en l'expressió de les caderines que formen els desmosomes
Esquema de les diferents caderines i plaquines que expressen en els desmosomes dels diferents queratinòcits de l'epidermis DSG = desmogleina; DSC= desmocolina; PG= placoglobina; PKP= plakofilina; DP= desmoplaquina; EVPL= envoplaquima; PPL, periplaquina

La concentració de calci és fonamental per la diferenciació dels queratinòcits. Quan les concentracions de calci són extremadament baixes (per davall de 0,07 mM ) els queratinòcits continuen dividint-se i no inicien el seu procés de diferenciació. Si el nivells són superiors a 0,1mM es produeix una ràpida redistribució de les proteïnes implicades en la formació d'unions cel·lulars. El calci també provoca que els queratinòcits que estan fabricant queratina k5/k14 comencin a elaborar queratines K1-K14 i a sintetitzar profilagrina, imvolucrina i liricicrina.