Importancia de los corneodesmosomas en la barrera epidérmica y defectos de la corneodesmosina

Resumen y palabras clave

El estrato córneo que es la capa más externa de la epidermis, se compone de corneocitos unidos mediante corneodesmosomas (desmosomas modificados cuando las células se cornifican), cruciales para la cohesión del estrato córneo, constituyendo uno de los elementos fundamentales de la barrera protectora funcional de la piel humana. La degradación de los corneodesmosomas puede verse alterado durante varias dermatosis que conducen a defectos en la permeabilidad de la barrera o a una acumulación anormal del estrato córneo. Las mutaciones en los genes que codifican los componentes de los corneodesmosomas como la corneodesmosina puede provocar tres tipos de enfermedades: enfermedad inflamatoria B, enfermedad no inflamatoria A y la hipotricosis simple.

Autora: María Pilar Mir Cortés

Palabras clave: corneodesmosoma (Corneodesmosome), enfermedades de la piel (Skin diseases), barrera epidérmica (epidermal barrier).

Introducción

La piel está considerada el órgano más grande del cuerpo humano, el cual nos permite la comunicación con el medio externo e interno, además es órgano sensorial, endocrino, excretor y homeostático. Es una barrera contra agresiones mecánicas, agentes químicos, tóxicos, calor, frío, radiaciones ultravioletas y microorganismos patógenos (1,2). Por ello un conocimiento adecuado de la piel, resulta imprescindible para la comprensión de los mecanismos de reparación de las heridas.

En cuanto a su constitución está compuesta por dos capas principales: epidermis (capa exterior y más fina) y dermis o corion (interna y gruesa). Y la más profunda denominada hipodermis, tejido subcutáneo o subcutis (1,2).

La epidermis está compuesta por epitelio plano estratificado queratinizado que cubre la totalidad de la superficie corporal y en continua renovación. Proporciona la mayor parte de funciones de barrera que realiza la piel (1,2). Formada por cuatro capas diferentes: capa córnea, capa granular, capa de células espinosas y capa basal. En aquellas superficies donde la exposición a la fricción es mayor, como planta de los pies o palma de las manos con un grosor mayor, la epidermis tiene cinco capas, la capa lúcida (localizada entre la capa córnea y la granular (1,2).

La función barrera de la piel se refiere específicamente al control de la pérdida de agua y electrolíticos. La encargada de esta función es el estrato córneo, estructura especializada, impermeable al agua, excepto en una pequeña proporción para mantener su hidratación y flexibilidad. La hidratación es fundamental para que se produzca la descamación de la piel (3– 5). La adaptación rápida del estrato córneo es posible gracias a la renovación epidérmica en un plazo de dos semanas.

La barrera del estrato córneo depende en gran medida de su composición bioquímica, pero sin una estructura tisular adecuada sería imposible su funcionamiento. Los corneocitos encargados de la formación del estrato córneo se unen entre sí célula a célula (las principales uniones mecánicas son los corneodesmosomas) y su descamación dependerá de la degradación gradual de estas uniones. El equilibrio entre la formación y descamación afectarán a la función de la barrera y al grosor de la misma. Además los defectos genéticos de la corneodesmosina (modulador de la estructura corneodesmosomal) conduce a enfermedades de la piel (6).

En esta revisión se quiere resumir las características de los corneodesmosomas y las enfermedades genéticas de la piel asociada a las corneodesmosina.

Desarrollo del tema que se va a analizar

¿Qué es un corneodesmosoma y cómo es su estructura? ¿Qué células los desarrollan?

El estrato córneo está formado por bloques de queratinocitos o corneocitos, que se encuentran inmersos en la matriz de lípidos especializados. Los lípidos proveen el elemento esencial de la barrera al agua, y los corneocitos protegen contra la abrasión química o física (3– 5).

Figura 1. Estrato córneo (tomada de Harding G)(3)

Figura 2. Proceso de maduración de los queratinocitos (Modificado de Eckert y Rorke, 1989) (7).

El corneocito es un complejo de proteínas insolubles que consiste en una matriz de queratina altamente organizada. Esta imparte gran fuerza y permite la unión como un todo (3–5).

La integridad total del EC se alcanza a través de los corneodesmosomas, que son las principales estructuras proteicas adhesivas intercelulares, las cuales unen a los corneocitos vecinos entre sí, tanto en el estrato córneo como en las capas adyacentes. En el estrato granuloso y capas más profundas estas uniones son ejercidas por los desmosomas (3–5).

Los gránulos o cuerpos lamelares son las moléculas involucradas en el desarrollo de los corneodesmosomas, incluyendo CDSN, calicreína KLKs y el inhibidor de proteasas linfo epitelial LEKTI. Este proceso según estudios realizados comienza a partir de la segunda capa del estrato granuloso. Las moléculas CDSN se unen a la desmoglea (parte extracelular del desmosoma), pierde su estructura tri-laminar y se convierte en la placa desmosomal. Posteriormente la placa desmosomal se convierte en parte de la envoltura corneal (3–5).

Los corneodesmosomas estructuralmente no tienen una “desmoglea tri-laminar”, más bien tiene un electrón denso homogéneo y las placas de fijación están integradas en una  parte de las células queratinizadas (3–5).

Los corneodesmosomas están compuestas de proteínas como la desmocolina-1 y desmogleína- 1(familia de las cadherinas), que son comunes a las estructuras desmosomales, y CDSN (corneodesmosina, es una glicoproteína 52to 56-kDa expresado principalmente en la epidermis

y la vaina interna de la raíz de los folículos pilosos) Estas interactúan con plakoglobin y plakophilins (proteínas) (3–5).

La corneodesmosina, importante modulador que juega un papel crítico en la cohesión- separación dentro de la estructura corneodesmosomal, se almacena en los cuerpos lamelares y es secretada al espacio intercelular del estrato córneo e interactúa con las proteínas cadherinas para apoyar su adherencia. Durante la maduración del corneocito, la corneodesmosina se proteolisa progresivamente y se produce la descamación. Este es un proceso que debe ser cuidado para mantener la integridad de la piel (3–5).

¿Qué mutaciones pueden observarse específicamente en la proteína corneodesmosina?

¿Qué enfermedades se originan de estas mutaciones?

Defectos primarios de los corneodesmosomas:

  • Mutaciones homocigóticas de la corneodesmosina CDSN: El CDSN tiene propiedades homofílicas en su dominio de bucle rico en glicina N-terminal. La ausencia de este gen conducen a las ausencia completa de la proteína. Como consecuencia se produce la descamación continua de la capa córnea con inflamación severa de la piel, clasificada como inflamatoria B. Es una enfermedad autosómica recesiva. La porción extracelular de los corneodesmosomas se presentan menos resistentes al estrés y son fácilmente troceados sobre todo en la capa granulosa. Esta separación deja huecos que dejan desnuda gran parte de la barrera del estrato córneo. Esto ocasiona incremento en la penetración de alérgenos.

A su vez se producen liberación de citoquinas por los queratinocitos, que provoca una reacción inflamatoria típica. Características: las alteraciones aparecen al nacimiento o poco después. Descamación generalizada,  dermatitis, prurito frecuente e intenso. Presencia de escamas blancas. Alteraciones ungueales. Desprendimiento del cabello. Manifestaciones asociadas a atopia, episodios de asma, angioedema, alergias a los alimentos, urticaria y aumento de IgE. Los pacientes suelen presentar buen estado general, aunque hay casos de retraso en el crecimiento (6,8).

  • Mutaciones autosómicas dominantes del CDSN están asociadas a la hipotricosis simple. Una enfermedad rara que conduce a completar la calvicie de los adultos jóvenes. La epidermis no está afectada. En esta enfermedad la corneodesmosina ejerce un efecto tóxico en los folículos del pelo, a través de la formación de depósitos amiloides (6,8).
  • Enfermedad de la piel NO inflamatoria A: se produce por una mutación en CHST8 (gen que codifica la sulfotransferasa transmembrana). esta mutación aumenta la degradación de GalNAc4-ST1 parece tener una función importante en la homeostasis epidérmica. que provoca presencia de escamas blancas que suele afectar a extremidades superiores e inferiores y descamación de la superficie cutánea superficial indolora. También se pueden observar áreas con hiperpigmentación cutánea. Normalmente con buen estado general y cabello normal (6,8).

BIBLIOGRAFÍA

  1. Fitzpatrick. Dermatología en Medicina General. 8a. Panamericana M, editor. Buenos aires; 2014.
  2. Silverthorn D. Fisiología humana: Un enfoque integrado. 6a. Panamericana, editor. Madrid; 2014.
  3. Harding CR. The stratum corneum: structure and function in health and disease. Dermatol Ther [Internet]. 2004 [cited 2019 Jul 15];17 Suppl 1:6–15. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14728694
  4. Ishida-Yamamoto A, Igawa S. The biology and regulation of corneodesmosomes. Cell Tissue Res. 2015;360 (3):477–82.
  5. Marcano M, González F. Barrera cutánea. Dermatología Venez. 2006;44(2):8.
  6. Haftek M. Epidermal barrier disorders and corneodesmosome defects. Cell Tissue Res. 2015;360 (3):483–90.
  7. Eckert RL RE. Molecular biology of keratinocyte differentiation. Environ Health Perspect. 1989;80:109–16.
  8. Ishida-Yamamoto A, Igawa S. Genetic skin diseases related to desmosomes and corneodesmosomes. J Dermatol Sci [Internet]. 2014;74(2):99–105. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jdermsci.2014.02.005
Salir de la versión móvil