Definizione e localizzazione
I cheratinociti rappresentano il principale tipo di cellule dell’epidermide, il più esterno degli strati della pelle, costituendo circa il 90% delle cellule. Hanno origine nello strato più profondo dell’epidermide, lo strato basale e salgono fino all’ultimo strato barriera della pelle, lo strato corneo. Lì, i cheratinociti si trovano come cellule squamose prive di nucleo, piatte e altamente cheratinizzate (Eckert e Rorke, 1989).
Differenziazione dei cheratinociti
I cheratinociti proliferano nello strato basale dell’epidermide e iniziano a differenziarsi sulla loro strada verso la superficie, subendo una graduale differenziazione. Durante questo processo, cambiano profondamente la loro morfologia e iniziano a produrre cheratina, citochine, fattori di crescita, interleuchine e fattori di complemento. La differenziazione dei cheratinociti è regolata da diversi fattori e da meccanismi di regolazione epigenetica (Lee, 2015).
Funzione
I cheratinociti sono altamente specializzati. Svolgono un ruolo essenziale nella protezione, in quanto formano una barriera stretta che impedisce alle sostanze estranee di entrare nel corpo, riducendo al minimo la perdita di umidità, calore e altri costituenti. Queste cellule hanno anche un ruolo strutturale, formando stretti legami con le altre cellule dell’epidermide e mantenendole nella loro posizione. Inoltre, i cheratinociti funzionano come immunomodulatori in seguito a lesioni della pelle.
Applicazioni
- Cultura di cellule cheratinocitarie
La coltivazione di cheratinociti umani in coltura monostrato è stata descritta per la prima volta da Rheinwald e Green più di 30 anni fa. Da allora, sono stati fatti numerosi progressi nella coltivazione di cheratinociti umani, che possono essere coltivati sia in coltura bidimensionale che tridimensionale (Rasmussen et al., 2013). I cheratinociti epidermici umani normali (NHEK) possono essere isolati dal prepuzio giovanile o dal tessuto umano normale adulto di varie sedi, tra cui il viso, il seno, l’addome e le cosce. Per scopi di ricerca, possono essere utilizzati NHEK da donatori singoli o da donatori in comune. La concentrazione ottimale di calcio nella coltura è essenziale per assicurare le migliori condizioni sia per la proliferazione che per la differenziazione dei cheratinociti. - Caratterizzazione
Ad ogni stadio di differenziazione, i cheratinociti esprimono cheratine specifiche, ma anche altri marcatori come involucrina, loricrina, transglutaminasi, filaggrina e caspasi 14. - Applicazioni di ricerca
I cheratinociti possono essere utilizzati in molte applicazioni, come studi sullo sviluppo e la differenziazione epidermica, studi sull’assorbimento dei farmaci, test farmaceutici, test cosmetici e tossicologici, e studi sull’invecchiamento della pelle. Sono anche utilizzati nella ricerca dermatologica, nella ricerca sulla guarigione delle ferite e nella ricerca sul cancro.
Interazioni con altre cellule della pelle
- Ceratinociti e fibroblasti
Il cross-talk tra cheratinociti e fibroblasti è essenziale per mantenere l’omeostasi della pelle e per garantire un processo equilibrato di guarigione delle ferite (Wojtowicz, 2014). Questi due tipi di cellule comunicano attraverso meccanismi di segnalazione paracrina. L’interruzione di questo cross-talk può portare a ferite croniche. - Cheratinociti e melanociti
Anche l’interazione di cheratinociti e melanociti è cruciale per l’omeostasi dell’epidermide. I melanociti producono melanina, che assorbe le onde UV e previene i danni al DNA dei cheratinociti. I cheratinociti, d’altra parte, stimolano le funzioni dei melanociti come la proliferazione, la differenziazione e la melanogenesi (Hirobe, 2014). - I cheratinociti e altre cellule
I cheratinociti hanno funzioni immunomodulanti che interagiscono con i linfociti e le cellule di Langerhans nella pelle.
Ruolo nella guarigione delle ferite e nell’infiammazione
- I cheratinociti nella guarigione delle ferite
I cheratinociti sono responsabili del ripristino dell’epidermide dopo le ferite (Pastar et al, 2014). Questo processo, chiamato riepitelizzazione, è necessario per una chiusura di successo della ferita. Quando la pelle è ferita, i cheratinociti si attivano e migrano verso la ferita, dove iniziano a proliferare per riempire il difetto. Durante la guarigione della ferita, le interazioni tra cheratinociti, fibroblasti e cellule immunitarie sono fondamentali per il successo del processo di guarigione. Una funzione alterata dei cheratinociti porta a difetti di guarigione delle ferite e a ferite croniche. - I cheratinociti nell’infiammazione
Quando la barriera epidermica viene violata o quando gli agenti patogeni entrano nella pelle, si scatena una risposta infiammatoria. I cheratinociti partecipano attivamente a questo processo, in quanto esprimono citochine che trasmettono segnali positivi o negativi alle cellule immunitarie.
I cheratinociti hanno anche un ruolo in diverse malattie allergiche della pelle (Albanesi et al., 2010), e nelle malattie infiammatorie croniche come la psoriasi, in quanto possono reclutare e attivare le cellule dendritiche e i leucociti (Albanesi et al., 2018).
Keratinocytes by PromoCell
La coltura in vitro di cellule cutanee umane è uno strumento di ricerca essenziale ampiamente utilizzato per testare la tossicità dermica, test farmacologici e riparazione dei tessuti. Offriamo un portafoglio completo di cellule dermiche primarie umane tra cui cheratinociti, melanociti, fibroblasti e cellule del follicolo pilifero per supportare queste applicazioni di ricerca.
I cheratinociti epidermici umani normali primari sono disponibili da donatori singoli o in pool isolati dall’epidermide del prepuzio giovanile o dalla pelle adulta di diverse zone come il viso, il seno, l’addome e le cosce. Sono il principale tipo di cellule dell’epidermide, costituendo circa il 90% delle cellule. Ulteriori informazioni sul donatore, come l’età, il sesso e la pigmentazione della pelle sono disponibili per ogni lotto prodotto.
Oltre all’analisi dei marcatori specifici del tipo di cellula, ogni lotto prodotto è testato per le prestazioni di crescita attraverso passaggi multipli fino a 15 raddoppi di popolazione (PD) in condizioni di coltura senza antibiotici e antimicotici. Inoltre, tutte le cellule sono state testate per l’assenza di HIV-1, HIV-2, HBV, HCV, HTLV-1, HTLV-2 e contaminanti microbici (funghi, batteri e micoplasma).