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Queratinocitos: qué son, funciones y fases de desarrollo de estas células

Los queratinocitos están entre las células más comunes en la piel. Veamos cómo son.

Samuel Antonio Sánchez Amador

Samuel Antonio Sánchez Amador

Queratinocitos

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano. Con unos dos metros cuadrados de superficie y hasta cinco kilogramos de peso total, este conglomerado tisular es la barrera biológica primaria más importante de los seres vivos complejos, junto con la mucosa, saliva, lágrimas, sudor y ciertos mecanismos comportamentales (como la tos).

La piel es un medio inclemente para los agentes patógenos, pues está seca, presenta un pH ligeramente ácido, posee propiedades antisépticas y, además, hay otros microorganismos que ya colonizan esta capa sin causarnos ningún daño (estafilococos, micrococos y Acinetobacter). Todo esto hace muy difícil la tarea a las bacterias y parásitos que quieran aprovecharse de nosotros, pues se encuentran con una barrera fisiológica y viviente prácticamente infranqueable.

Por ello, no resulta sorprendente conocer que la gran mayoría de infecciones cutáneas comienzan con una herida: cuando se abre una grieta en esta muralla, bacterias tanto comensales como patógenas aprovechan los nuevos medios desprotegidos que se abren a su paso bajo la lesión. Al fin y al cabo, las capas más internas de nuestra piel están irrigadas y contienen miles de células vivas: para un parásito, esto equivale a nutrientes ilimitados.

Más allá de funcionalidades, agentes patógenos, propiedades fisicoquímicas y mecanismos inmunes, para comprender la naturaleza de la piel debemos acudir a su parte más externa y conocida: la epidermis. En ella, existe un grupo celular muy llamativo, que domina y define al tejido. Veamos en qué consisten los queratinocitos.

¿Qué son los queratinocitos?

Como hemos dicho, los queratinocitos son el tipo celular más abundante en la epidermis del ser humano. En nuestra especie, suponen el 95% de los cuerpos celulares de esta capa, acompañados en proporción mucho menor por los melanocitos, células de Langerhans y células de Merkel.

Como su propio nombre indica, los queratinocitos son los encargados de sintetizar la queratina y, a su vez, le otorgan las propiedades pertinentes a cada una de las cuatro capas de la epidermis: capa basal, estrato espinoso, estrato granuloso y capa córnea. Como curiosidad, cabe destacar que el paso de una célula desde la capa basal hasta la zona córnea es de unos 15 días de duración, periodo extremadamente veloz si nos fijamos en la tasa de recambio tisular en otras partes del cuerpo.

Características de los queratinocitos

En primer lugar, cabe destacar que este tipo celular tiene origen ectodérmico, es decir, proviene de la capa más externa distal del feto y la primera que se desarrolla. Son un tipo celular que libera muy poca matriz y, por tanto, las membranas de las células contiguas están estrechamente unidas. Esto tiene todo el sentido evolutivo del mundo: cuanto menos espacio se deje entre los ladrillos de una muralla, más difícil será que aparezcan grietas.

Además de la proximidad física, cabe destacar que entre los queratinocitos existen una serie de uniones denominadas desmosomas. Este “puente” está mediado por cadherinas a una serie de filamentos intermedios (queratina), que permiten la unión entre células, otorgándole así a la epidermis una cohesión e integridad muy resistentes en el tiempo.

El queratinocito clásico está formado por un 72-80% agua, citoplasma, orgánulos, núcleo y la expresión de diversos tipos de queratina, dependiendo de su localización.

Es necesario acotar, en este punto, que los queratinocitos no tienen una forma concreta a lo largo de toda su vida (que en el ser humano es de un mes), ya que pasan por distintas capas epidérmicas y, por tanto, deben adaptarse a distintas funcionalidades. Para poder enseñarte cómo son estos cuerpos celulares en cada etapa y estrato, debemos mostrarte, aunque sea a grandes rasgos, en qué consiste el proceso de la queratinización. Vamos a ello.

La queratinización resumida

La diferenciación terminal de los queratinocitos desde el estrato basal al córneo se produce bajo un proceso conocido como “queratinización”. Veremos sus particularidades de forma somera capa por capa.

1. Estrato basal

Es la primera capa de la epidermis, en concreto, la única en la que se presentan los melanocitos, más o menos a razón de uno por cada 23 queratinocitos. Este estrato se concibe como una auténtica fábrica tisular, ya que está formado por solo una hilera de queratinocitos que se van dividiendo, con la finalidad de ir poblando las siguientes capas.

Estos queratinocitos están unidos a la lámina basal (que separa la dermis de la epidermis) mediante uniones de tipo hemidesmosomas, así que se encuentra claramente diferenciado un polo celular del otro. No queremos entrar en particularidades histológicas, pero basta con saber que en este estrato se encuentran las células madre epiteliales adultas, que dan lugar a los queratinocitos. Para que te hagas una idea, suele haber una célula madre por cada 3.500 queratinocitos en esta capa.

2. Estrato espinoso

Se origina por la división mitótica de las células del estrato basal, así que se encuentra inmediatamente por encima de él. En esta sección, los queratinocitos adoptan una forma poliédrica de unos 15 micrómetros de diámetro, más grandes y turgentes que los presentes en el estrato basal. El nombre “espinoso” proviene de las uniones de tipo desmosoma y tonofibrillas que comunican a las células entre ellas.

Cabe destacar que, a medida que avanzan en los estratos, los queratinocitos expresan proteínas citoplasmáticas distintas de tipo queratina. Si en el estrato basal dominaban las K5 y K14, aquí encontramos a las K1 y K10.

3. Estrato granuloso

En esta capa tiene lugar un evento importante: la expresión génica (la síntesis de sustancias codificada por el ADN nuclear) de los queratinocitos cambia. En el estrato granuloso, estos tipos celulares sintetizan gránulos de queratohialina, compuestos basófilos de naturaleza irregular que se presentan en el citoplasma de los queratinocitos en esta capa (de ahí su nombre). Los tipos de queratina típicos de esta fase son K2 y K11.

4. Estrato córneo

En el estrato córneo, los queratinocitos se diferencian y degeneran, dando lugar a los corneocitos. Estos no tienen núcleo ni orgánulos citoplasmáticos: solamente poseen una membrana gruesa y múltiples lípidos, necesarios para la estructura. Tienen aproximadamente unos 50 micrómetros de diámetro (son más grandes que el resto) y se organizan en columnas de 10 a 30 unidades para formar el estrato córneo propiamente dicho.

Cabe destacar que, además de perder el núcleo y los orgánulos, los corneocitos no retienen en peso más del 15% de agua, en comparación con el 70% de los queratinocitos en la membrana basal. Esto le otorga a la capa más externa de la epidermis su necesaria sequedad, importantísima para que muchos microorganismos sean incapaces de colonizarla.

Su relación con el sistema inmune

Como puedes ver, una de las funciones más llamativas de los queratinocitos es “morir” para convertirse en barreras biológicas infranqueables, pero esta no es la única de sus labores esenciales.

Cabe destacar que la invasión de patógenos o el contacto con alérgenos de la epidermis sacan el lado más “inmune” de los queratinocitos. Estos producen una plétora de citoquinas, proteínas de índole proinflamatoria, como son las interleucinas (IL)-1, -6, -7, -8, -10, -12, -15, -18, y -20. Estas citoquinas atraen al lugar a cuerpos inmunes como los monocitos o los linfocitos T, que comienzan a actuar y/o dividirse con la finalidad de destruir al agente patógeno.

En esta base fisiológica descansan patologías conocidas por todos, como la dermatitis de contacto. Cuando el sistema inmune reconoce como nocivo a un alérgeno inocuo, los linfocitos viajan a la superficie de la piel y producen respuestas locales, como el picor, hinchazón y sarpullido característicos. Aunque no lo parezca, el sistema inmune está luchando contra un patógeno infundado.

Resumen

Como has podido comprobar, los queratinocitos tienen una función protectora tanto directa como indirecta. No solo son “tapones” estructurales en su fase final debido a su gran tamaño y bajo contenido en agua, sino que también son capaces de segregar sustancias que avisan al sistema inmune de que algo va mal y propiciar la aparición de reacciones locales, para bien y para mal.

¿Te imaginas qué habría sido del ser humano sin una serie de mecanismos tan efectivos como los aquí expuestos? En un medio tridimensional en el que hasta el sol nos ataca, comprender la vida sin los queratinocitos y la epidermis sería una tarea imposible.

Referencias bibliográficas:

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  • Oviedo Zegarra, C. A. (2019). Análisis del uso de la queratina como biomaterial.

Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). Durante su carrera estudiantil, se especializó en comportamiento animal, evolución, parasitología y adaptaciones morfológicas animales al medio. En su estancia en el Máster profundizó en mecanismos evolutivos y comportamientos. También formó parte de un equipo del Museo Nacional de Ciencias Naturales durante dos años, donde realizó investigaciones de índole evolutiva. Aquí adquirió extensos conocimientos sobre genética, heredabilidad y otras cuestiones relacionadas con el ADN. A día de hoy, se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, realizando artículos de evolución animal y psicología y medicina humana.

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