Estructura de la piel


En este artículo se pretende describir las capas de la epidermis y las células que la componen. También se compararán las regiones reticular y papilar de la dermis. Se explicarán además los fundamentos de los diferentes colores de piel.

La piel o membrana cutánea, que cubre la superficie externa del cuerpo, es el órgano más importante tanto en superficie como en peso. En los adultos, la piel abarca una superficie de alrededor de 2 m2 con una masa entre 4,5 y 5,0 Kg, aproximadamente el 16% de la masa corporal total. Su espesor varía entre 0,5 mm en los párpados hasta 4 mm en el talón. Sin embargo, en gran parte del cuerpo mide 1 a 2 mm.

Desde el punto de vista estructural, la piel consta de dos partes principales. La superficial, porción más fina compuesta por tejido epitelial, es la epidermis. La parte profunda y más gruesa de tejido conectivo es la dermis.

Debajo de la dermis, pero sin formar parte de la piel, está el tejido subcutáneo. También llamada hipodermis, esta capa se halla constituida por los tejidos areolar y adiposo. Las fibras que se extienden desde la dermis fijan la piel al tejido subcutáneo, el cual a su vez se adhiere a tejidos y órganos subyacentes. El tejido subcutáneo sirve como depósito de reserva de grasas y contiene numerosos vasos sanguíneos que irrigan la piel. Esta región (y en ocasiones la dermis) también presenta terminaciones nerviosas llamados corpúsculos de Pacini que son sensibles a la presión.

Epidermis

La epidermis está compuesta por un epitelio pavimentoso o plano estratificado queratinizado. Contiene cuatro tipos principales de células: queratinocitos, melanocitos, células de Langerhans y células de Merkel. Aproximadamente el 90% de las células epidérmicas con queratinocitos, los cuales están distribuidos en cinco capas y producen la proteína queratina. La queratina es una proteína fibrosa y resistente que protege a la piel y los tejidos subyacentes del calor, microorganismos y agentes químicos. También producen gránulos lamelares, los cales liberan un sellador que repele el agua y disminuye la entrada y la pérdida de agua e inhibe la entrada de materiales extraños.

Alrededor del 8% de las células epidérmicas son melanocitos, que derivan del ectodermo embrionario y producen el pigmento melanina. Sus largas y delgadas proyecciones se extienden entre lo queratinocitos y les transfieren gránulos de melanina. La melanina es un pigmento de color amarillo-rojizo o pardo-negruzco que le otorga color a la piel y absorbe los rayos ultravioletas (UV) nocivos. Una vez dentro de los queratinocitos, los gránulos de melanina se agrupan formando un velo protector sobre el núcleo, hacia la superficie de la piel. De este modo, protegen el ADN nuclear del daño de la luz UV. A pesar de que los gránulos de melanina preservan efectivamente a los queratinocitos, los melanocitos en sí son muy susceptibles al daño por radiación UV.

Las células de Langerhans derivan de la médula ósea y migran a la epidermis, donde constituyen una pequeñas fracción de las células epidérmicas. Participan en la respuesta inmunitaria desencadenada contra microorganismos que invaden la piel y son muy sensibles a la luz UV.

Las células de Merkel son las menos numerosas de la epidermis. Están localizadas en la capa más profunda de la epidermis, donde toman contacto con prolongaciones aplanadas de neuronas sensitivas (células nerviosas), una estructura llamada discos táctiles (de Merkel). Las células y los discos de Merkel discriminan diferentes aspectos de las sensaciones táctiles.

Varias capas de queratinocitos en distintos estadios del desarrllo forman la epidermis. En casi todo el cuerpo la epidermis tiene cuatro capas o estratos: sabal, espinoso, granuloso y un estrato córneo fino. Ésta es la llamada piel delgada. Donde la fricción es mayor, como en la yema de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de los pies, la epidermis tiene cinco estratos: basal, espinoso, granuloso, estrato lúcido y una capa córnea gruesa. Ésta es la llamada piel gruesa.



Estrato basal

La capa más profunda de la epidermis es el estrato basal, compuesto por una sola hilera de queratinocitos cuboidales o cilíndricos. Algunas células de esta capa son células madre que entran en división celular para producir nuevos queratinocitos en forma continua. Los núcleos de los queratinocitos en el estrato basal son grandes y sus citoplasmas contienen muchos ribosomas, un pequeño complejo de Golgi, escasas mitocondrias y algo de retículo endoplasmático rugoso. El citoesqueleto de los queratinocitos del estrato basal consta de filamentos intermedios dispersos, llamados tonofilamentos. Éstos están compuestos por una proteína que forma la queratina en las capas epidérmicas más superficiales, y convergen hacia los desmosomas, que unen las células del estrato basal entre sí y a las células del estrato espinoso adyacente, y los hemidesmosomas, que unen los queratinocitos a la membrana basal dispuesta entre la dermis y la epidermis. Los melanocitos, las células de Langerhans y las células de Merkel con sus discos táctiles están dispersos entre los queratinocitos de la capa basal. El estrato basal también se conoce como estrato germinativo para indicar su papel en la formación de células nuevas.

Injertos de piel

La piel no se puede regenerar si una lesión destruye gran parte del estrato basal con sus células madre. Las heridas de esta magnitud requieren injertos cutáneos para su curación. Un injerto de piel implica cubrir la herida con un parche de piel sana obtenida de un sitio dador. Para evitar el rechazo tisular, la piel trasplantada pertenece al mismo paciente (autoinjerto) o de un gemelo idéntico (isoinjerto). Si la porción de piel dañada es muy extensa, se puede usar un procedimiento de autodonación llamado "trasplante autólogo". En este procedimiento, muy frecuente en el caso de quemaduras graves, se extrae una pequeña cantidad de epidermis del paciente y se cultivan los queratinocitos en el laboratorio para producir láminas delgadas de piel. La piel nueva se trasplanta al paciente de forma que cubra la quemadura y genere una piel permanente. También hay productos disponibles como injertos de piel para la cobertura de heridas cultivados en el laboratorio a partir de prepucios de lactantes circuncidados.

Estrato espinoso

Por encima del estrato basal está el estrato espinoso, donde se encuentran de ocho a diez capas de queratinocitos, dispuestos en estrecha proximidad. Estos queratinocitos tienen los mismos orgánulos de las células del estrato basal. Cuando se preparan las células del estrato espinoso para su observación microscópica, se retraen y separan de manera que parecen estar cubiertas por espinas; sin embargo, son grandes y redondeadas en el tejido vivo. Cada proyección espinosa en el corte tisular es un punto donde el haz de tonofilamentos se inserta en un desmosoma y une estrechamente una célula con otra. Esta disposición aporta al mismo tiempo fuerza y flexibilidad a la piel. Las proyecciones de las células de Langerhans como las de los melanocitos se observan en esta capa.



Estrato granuloso

El estrato granuloso, situado en el medio de la epidermis, consta de tres a cinco capas de queratinocitos aplanados que sufren apoptosis (muerte ordenada, genéticamente programada, en la cual el núcleo se fragmenta antes que la célula muera). El núcleo y otros orgánulos de estas células comienzan a degenerarse y los tonofilamentos se hacen más evidentes. Una característica distintiva de las células de esta capa es la presencia de gránulos oscuros de una proteína llamada queratohialina, que convierte los tonofilamentos en queratina. También están presentes en los queratinocitos los gránulos laminares rodeados de membrana, que liberan una secreción rica en lípidos. Esta secreción ocupa los espacios entre las células del estrato granuloso, el estrato lúcido y el estrato córneo, es rica en lípidos y actúa como sellador hidrófobo, que evita la entrada y la pérdida de agua, y la entrada de materiales extraños. Como sus núcleos se fragmentan durante la apoptosis, los queratinocitos del estrato basal no pueden llevar adelante reacciones metabólicas vitales, por lo cual mueren. De allí que el estrato granuloso marque la transición entre la capa profunda, metabólicamente activa, y las capas más superficiales de células muertas.



Estrato lúcido

El estrato lúcido está presente solo en la piel gruesa de la yema de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de los pies. Consiste en tres a cinco capas de queratinocitos muertos, transparentes y aplanados, que contienen grandes cantidades de queratina y membranas plasmáticas engrosadas.

Estrato córneo

El estrato córneo está constituido por 25 a 30 capas de queratinocitos muertos aplanados. Estas células se descaman continuamente y son reemplazadas por las células de los estratos profundos. El interior de las células contiene sobre todo queratina. Entre las células hay lípidos provenientes de los gránulos que contribuyen a la impermeabilidad de este estrato. Sus múltiples capas de células muertas también ayudan a proteger a las capas más profundas de las lesiones y de la invasión microbiana. La exposición constante de la piel a la fricción estimula la formación de un callo, engrosamiento normal del estrato córneo.

Queratinización y crecimiento de la epidermis





Las células recientemente formadas del estrato basal se desplazan lentamente hacia la superficie. A medida que pasan de una capa epidérmica hacia la siguiente acumulan más queratina, proceso llamado queratinización. Luego experimentan apoptosis. Por último, las células queratinizadas se desprenden y se reemplazan por células subyacentes, que a su vez se convierten en queratinizadas. El proceso completo por el cual las células del estrato basal ascienden hacia la superficie, que queratinizan y se desprenden lleva aproximadamente 4 semanas en una epidermis de 0,1 mm de espesor. El índice de células en división del estrato basal se incrementa cuando la epidermis pierde sus capas más externas, como ocurre en abrasiones y quemaduras. El mecanismo que regula este crecimiento no se conoce bien, pero proteínas de tipo hormonal como el factor de crecimiento epidérmico desempeñan un papel importante. La caspa es el desprendimiento de una cantidad excesiva de células queratinizadas de la piel del cuero cabelludo.

Psoriasis

La Psoriasis es una enfermedad común y crónica en la cual los queratinocitos se dividen y se desplazan con mayor rapidez que lo habitual del estrato basal al córneo. Se descaman prematuramente en 7 a 10 días. Los quratinocitos inmaduros producen una queratina anormal, que forma escamas plateadas en la superficie de la piel, con mayor frecuencia en la rodilla, codos y cuero cabelludo. Los tratmientos efectivos, algunas cremas de uso tópico y fototerapia con rayos UV, inhiben la división celular, disminuyen la tasa de crecimiento celular e inhiben la queratinización.

Dermis

La región más profunda de la piel, la dermis, está formada principalmente por tejido conectivo. Los vasos sanguíneos, nervios, glándulas y folículos pilosos se encuentran en esta capa. Pro su estructura tisular, la dermis puede dividirse en una región reticular y una región papilar.

La región papilar representa alrededor de la quinta parte del grosor de la capa. Consiste en tejido conectivo areolar que contiene fibras elásticas finas. Su superficie se incrementa mucho por pequeñas estructuras digitiformes llamadas papilas dérmicas. Estas estructuras mamilares se proyectan hacia la epidermis y algunas contienen asas capilares (capilares sanguíneos). Algunas papilas dérmicas presentan receptores táctiles llamados corpúsculos del tacto o corpúsculos de Meissner, terminales nerviosos sensibles al tacto y terminales nerviosos libres, que son dendritas sin ninguna especialización estructural aparente. Los distintos terminales nerviosos libres inician señales que dan origen a sensaciones como calor, frío, dolor, cosquilleo y comezón.

La región reticular, que está adosada al tejido subcutáneo, se compone de tejido conectivo denso irregular, que contiene fibroblastos, haces de colágeno y algunas fibras elásticas dispersas. Las fibras colágenas de la región reticular se entrelazan formando una estructura similar a una red. El espacio entre las fibras es ocupado por células adiposas, folículos pilosos, nervios, glándulas sebáceas y glándulas sudoríparas.

La combinación de fibras colágenas y elásticas en la región reticular otorga a la piel resistencia, extensibilidad (capacidad de estirarse) y elasticidad (propiedad de volver a la forma original después del estiramiento).

La extensibilidad de la piel puede observar fácilmente alrededor de las articulaciones, durante el embarazo y en la obesidad. El estiramiento extremo puede producir pequeños desgarros en la dermis, que causan las estrías o marcas de estiramiento, visibles como líneas rojizas o de color blanco nacarado en la superficie cutánea.

Líneas de división y cirugía

En determinadas regiones del cuerpo las fibras colágenas tienden a orientarse más en una dirección que en otra Las líneas de división (líneas de tensión) de la piel indican la dirección predominante de las fibras colágenas subyacentes. Estas líneas se manifiestan sobre todo en la superficie palmar de los dedos, donde están alineadas con su eje longitudinal. El conocimiento de las líneas es particularmente importante para los cirujanos plásticos. Por ejemplo, una incisión quirúrgica que corre paralela a las fibras colágenas cura dejando solo una fina cicatriz. Una incisión quirúrgica perpendicular a los haces de fibras causa una ruptura del colágeno y la herida tiende a abrirse y a curar con una cicatriz ancha y gruesa.

La superficie de las palmas y dedos de las manos, y de las plantas y dedos de los pies tienen una serie de pliegues y surcos. Pueden aparecer como líneas rectas o con un patrón de asas espirales como en el extremo de los dedos. Estos pliegues epidérmicos se desarrollan durante el tercer mes de vida intrauterina como proyecciones descendentes de la epidermis hacia la dermis, entre las pailas dérmicas de la región papilar. Los pliegues incrementan la superficie de la epidermis y, de esta forma, aumentan la prensión palmar y plantar al incrementar la fricción. Puesto que los conductos de las glándulas sudoríparas desembocan en el extremo superficial de los pliegues epidérmicos como poros sudoríparos, el sudor y los pliegues forman las huellas digitales (o huellas plantares) al tocar un objeto liso. El patrón de pliegues epidérmicos está determinado genéticamente y es único para cada individuo. Normalmente, no cambia durante la vida excepto para ensancharse, por lo que pueden servir como base para la identificación de las personas. El estudio del patrón de pliegues epidérmicos se llama dermatoglifia

Bases estructurales del color de la piel

La melanina, la hemoglobina y los carotenos son tres pigmentos que imparten a la piel una amplia variedad de colores. La cantidad de melanina determina que el color de la piel varía de amarillo pálido a rojo y de pardo a negro. La diferencia entre las dos formas de melanina, feomelanina (de amarillo a rojo) y eumelanina (de castaño a negro), es más evidente en el cabello. Los melanocitos, células productoras de melanina, son más abundantes en la epidermis del pene, los pezones, y la aréola mamaria, la cara y los miembros. También están presentes en las mucosas. Como el número de melanocitos es aproximadamente el mismo en todos los individuos, los diferentes colores de la piel son consecuencia de la cantidad de pigmento producido y transferido por los melanocitos a los queratinocitos. En algunas personas, la melanina se acumula en parches llamados pecas. Con la edad pueden desarrollarse manchas (léntigo senil). Estas manchas aplanadas se parecen a las pecas y varían en color del pardo al negro. Al igual que las pecas, las manchas seniles se deben a la acumulación de melanina. Los llamados lunares o nuevos se desarrollan normalmente en la niñez o la adolescencia y son áreas circulares, planas o elevadas, que representan un sobrecrecimiento benigno y localizado de melanocitos.

Los melanocitos sintetizan la melanina a partir del aminoácido tirosina en presencia de la enzima tirosinasa. La síntesis se produce en un orgánulo llamado melanosoma. La exposición a la luz UV incrementa la actividad enzimática dentro de los melanosomas y por ende, la formación de melanina. Tanto la cantidad como el tono oscuro de la melanina aumentan por la exposición a los rayos UV, lo cual le da a la piel un aspecto bronceado que ayuda a proteger al organismo de las exposiciones posteriores a la radiación UV. La melanina absorbe la radiación UV, previene el daño del ADN de las células epidérmicas y neutraliza radicales libres generados en la piel por los rayos UV. En consecuencia, dentro de ciertos límites, la melanina desempeña una función protectora. Sin embargo, la exposición repetida a la luz UV puede causar cáncer de piel. El bronceado se pierde cuando los queratinocitos que contenían la melanina se desprenden del estrato córneo.

Las personas de piel oscura tienen grandes cantidades de melanina en su epidermis. En consecuencia, la epidermis presenta una pigmentación oscura y el color de la piel varía de amarillo a rojo y de pardo a negro. Los individuos de piel blanca tienen poca melanina en su epidermis. Por lo tanto, ésta es translúcida y el color de la piel varía de rosado a rojo según la cantidad y la oxigenación de la sangre que circula a través de los capilares de la dermis. El color rojo proviene de la hemoglobina, el pigmento transportador de oxígeno de los glóbulos rojos.

Los carotenos son pigmentos de color amarillo-anaranjado que le dan a la yema del huevo y a las zanahorias su color. Estos precursores de la vitamina A, que participa en la síntesis de los pigmentos necesarios para la visión, se acumulan en el estrato córneo, en las áreas adiposas de la dermis y en el tejido subcutáneo en respuesta a una ingesta excesiva. En efecto se pueden depositar en la piel después de ingerir grandes cantidades de alimentos ricos en ellos, otorgándoles un color anaranjado, lo cual es más evidente en las personas de piel blanca.

El albinismo es la incapacidad hereditaria de producir melanina. La mayoría de los albinos, personas afectadas por albinismo, tienen melanocitos incapaces de sintetizar tirosinasa. La melanina está ausente en su pelo, ojos y piel.

En otra enfermedad cutánea llamada vitiligo, la pérdida parcial o completa en parches de los melanocitos da lugar a manchas irregulares en la piel. Esta pérdida de melanocitos puede estar relacionada con el mal funcionamiento del sistema inmunitario en el cual los anticuerpos atacan a los melanocitos.

El color de la piel como orientación diagnóstica

El color de la piel y las mucosas puede dar indicios para el diagnóstico de determinados trastornos. Cuando la sangre no se oxigena en forma adecuada en los pulmones, como sucede en alguien que no respira, las mucosas, los lechos ungulares y la piel se vuelven azulados o cianóticos. La ictericia es consecuencia de un aumento de pigmento amarillo bilirrubina en la piel, que le confiere a éste y a la esclerótida un aspecto amarillento y suele indicar una enfermedad del hígado. El eritema, enrojecimiento de la piel, es causado por la ingurgitación de los capilares de la dermis con sangre por una lesión, exposición al calor, infecciones, inflamación o reacciones alérgicas. La palidez de la piel puede aparecer en estados como el shock o la anemia. Todos los cambios de color se observan más fácilmente en las personas de piel blanca y suelen ser más difíciles de apreaciar en las de piel oscura. Sin embargo, el examen de los lechos ungueales y las encías puede aportar información acerca de la circulación en estas personas.

Epidermis

El tatuaje es la coloración permanente de la piel por un pigmento exógeno depositado con una aguja dentro de la dermis. Se cree que la práctica se originó en Egipto entre los años 4000 y 2000 antes de cristo. Hoy en día muchas personas en el mundo tienen tatuajes y se estima que uno de cada cinco estudiantes universitarios en los Estados Unidos tienen uno o más. Los tatuajes pueden borrarse con láser, que utiliza haces concentrados de luz. Durante este procedimiento, que requiere varias sesiones, la tinta de tatuaje y los pigmentos absorben en forma selectiva la luz láser de alta intensidad, sin destruir el tejido normal que lo rodea. El láser disuelve el tatuaje en pequeñas partículas de tinta que se eliminan finalmente por el sistema inmunitario. La remoción láser de un tatuaje implica una considerable inversión de tiempo y dinero y puede resultar bastante dolorosa.

El body piercing (perforación ornamental) es la inserción de un aro a través de un orificio artificial. Es también una práctica antigua empleada por los faraones egipcios y los soldados romanos y es común entre muchos estadounidenses hoy en día. Se estima que alrededor de uno de cada tres estudiantes norteamericanos ha tenido un body piercing. Para colocarlo se desinfecta la piel con antiséptico, se la toma con una pinza y se introduce la aguja. Luego se conecta la pieza a la aguja y se atraviesa la piel. La curación total puede demorar hasta un año. Los sitios donde se suele colocar son las orejas, nariz, cejas, labios, lengua, pezones, ombligo y genitales. Entre las complicaciones potenciales del body piercing se encuentran las infecciones, las reacciones alérgicas y el daño anatómico (como la lesión de nervios o deformación de los cartílagos). Además, las piezas del body piercing pueden interferir con ciertos procedimiento médicos como el uso de máscaras para reanimación, el manejo de la vía aérea, el cateterismo urinario, las radiografías y el parto.

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