Ембрионално развитие на кожата

Кожата е комплексен орган, който предпазва подлежащите структури на ембриона и плода. В тесен смисъл тя е изградена от два основни слоя, които произлизат от два различни зародишеви слоя. Епидермалният покривен слой произхожда от повърхностната ектодерма, а по-дълбоко разположеният дермален слой произхожда от мезодермата.

Кожата съдържа разнообразни специализирани структури като мастни и потни жлези, млечни жлези, косми и някои по-плътни структури като космите и зъбите.

Преди да достигне крайното си дефинитивно състояние епидермалната покривка преминава през три етапа по време на ембрионалното развитие на кожата.

През първия период, непосредствено след неврулацията (образуването на нервната тръба), през 4-та седмица, ектодермата образува повърхностен слой от еднослоен плосък епител. Епителът се означава като перидерма. Под перидермата се намира пролифериращ базален слой. Клетките на перидермалния слой постепенно се отделят в амниотичната течност и при нормални условия този слой изчезва през 21-та седмица. Ако остане да перзистира до края на раждането, той се отделя механично или изчезва спонтанно в първите седмици след раждането. Нормално, отделените клетки на перидермата са част от vernix caseosa, която заедно с продукта на мастните жлези, предпазва кожата на плода от уринното съдържание на амниотичната течност.

През втория период (около 11-та седмица) пролифериращите клетки на базалния слой продуцират нов интермедиерен слой, който се явява непосредствен предшественик на външните слоеве на дефинитивния епидермис. Образува се и нов базален слой, означен като герминативен слой, който чрез пролиферация подменя клетките на бъдещия епидермис. Клетките на интермедиерния слой произвеждат белтъка кератин, които могат да бъдат означени като кератиноцити.

През третия период, който започва след нормалното елиминиране на перидермалния слой в началото на 5-ия месец, интермедиерният слой се диференцира в най-вътрешния (stratum spinosum), по-повърхностно разположения stratum granulozum и най-външно разположения stratum corneum.

Тези трансформации са свързани с апоптозата и протичат от краниалната част на тялото на ембриона и плода в каудална посока.

Единствено клетките на герминативния слой продължават да се делят и да подменят по-повърхностно разположените слоеве, като образуват кератинови филаменти и се свързват чрез множество десмозомни контакти. Клетките на новообразуваните четири до осем слоя от stratum spinosum произвеждат две групи кератинови и повърхности протеини, които покриват вътрешната повърхност на клетъчните мембрани. Връзката между кератиновите филаменти се осъществява чрез белтъка филагрин. Повърхностните мембранни протеини се свързват чрез ензим, наречен трансглутаминаза.

Развитието и диференциацията на епидермалните слоеве зависи от редица растежни фактори (епидермален фактор, трансформиращи фактори, кератинови фактори), калциеви йони, витамин А, интерлевкини и развитие на рецептори от фамилията на тирозин-киназата. Те умело поддържат баланса между пролиферация и диференциация на епидермалните клетъчни слоеве.

Сред епидермалните клетки, макар и в по-малко количество, се намират меланоцити, клетки на Лангерханс и клетки на Меркел.

Меланоцитите се диференцират от клетки на нервния гребен и се придвижват към епидермиса между 6-та и 7-та седмица. Количеството им постепенно нараства до края на 3-ия месец (около 2300 клетки в мм³) и съставляват около 5-10% от епидермалните клетки. През 10-та седмица много от меланоцитите са свързани с космените фоликули, което е от значение за тяхната пигментация.

Лангерхансовите клетки (Langerhans) изграждат основата на макрофагеалната имунна защита на кожата. Те функционират при контакт с чужди алергени (алергични кожни реакции) и обезпечават имунния контрол върху проникващите микроорганизми. Произлизат от костния мозък и проникват в епидермиса през 7-та седмица. По-късно през индивидуалното развитие се наблюдава миграцията на тези клетки сред епидермалните слоеве.

Меркеловите клетки (Merkel) представляват механорецептори, които са разположени сред дълбоките слоеве на епидермиса в областта на дланите и ходилата. Въпреки неясния си произход тези клетки са свързани със сетивни нервни окончания в Меркелов комплекс. Клетките на Меркел съдържат кератини и образуват десмозомни контакти с околните кератиноцити. Установяват се между 4-ия и 6-ия месец сред долния ред епидермални клетки.

По-дълбоко разположеният втори слой на кожата, означен като дерма, съдържа кръвоносни съдове, нерви и нервни окончания, космени фоликули. Той произхожда от две съставки на мезодермата. По-голямата част произлиза от соматоплевралния лист на латералната интраембрионална мезодерма, докато по-малката част произхожда от дерматомите на сомитите. През 3-ия месец външният слой на развиващата се дерма пролиферира към епидермиса и образува гребеноподобни дермални папили. Съответните изпъкнали части на епидермиса се означават като епидермални гребени, а подлежащия дермален слой - като папиларен слой. По-дълбоко разположения дермален слой, изграден от неправилно подредени влакна на съединителната тъкан и пръснати фибробласти, се означава като ретикуларен слой. Под него се развива подкожна мастна съединителна тъкан, образуваща т. нар. хиподерма. Дермата се дефинира окончателно между 6-ия и 9-ия месец и достига периода на раждането като тънък слой, който след раждането постепенно задебелява.

Епидермалните гънки и свързаните с тях дермални папили се различават в отделните участъци на тялото, като оформените по дланите и ходилата папили имат генетична връзка при отделните фамилии. Оформени като постоянни структури, папилите не се променят дори и след трансплантация на определени кожни участъци.

Кръвоносните съдове в дермата се появяват в 4-та седмица и образуват два слоя между 6-та и 8-та седмица. Клоновете от тях вървят успоредно с нервните разклонения и достигат върховете на дермалните папили, където при окосмената кожа се свързват с космените фоликули. Кожата на новороденото съдържа 20 пъти повече кръвоносни съдове, отколкото е необходимо за поддържане на метаболизма и. По-обилното кръвоснабдяване се обяснява с необходимостта от терморегулация. По-голямата част от дефинитивните кръвоносни съдове се формират окончателно няколко седмици след раждането.