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¿Puede la piel volverse más densa?

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Escuché que después de una lesión o daño repetido, el hueso se vuelve más denso, ¿puede la piel volverse más densa también?


La estructura de la piel (epidermis) puede cambiar con el daño, cuando la piel se rompe, el cuerpo lo repara en parte reclutando células llamadas fibroblastos. Estos fibroblastos depositan fibras de colágeno para reparar la piel. Estas fibras, un componente normal de la piel, no están tan ordenadas como las fibras originales y también pueden ser más numerosas, lo que da lugar a una piel "más densa". Esto es esencialmente lo que es una cicatriz. En algunos casos, el proceso anterior puede salir mal formando lo que se conoce como cicatrices queloides.

La otra cosa que puede suceder con la exposición repetida a la presión, la piel puede volverse insensible, esto es cuando hay un engrosamiento de la capa externa formada por células llamadas queratinocitos que aumentan en número debido al daño recurrente. Estos se forman típicamente en puntos de presión como las bolas de los pies.


BIO 140 - Biología humana I - Libro de texto

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Capítulo 14

Capas de la piel

  • Identificar los componentes del sistema tegumentario.
  • Describe las capas de la piel y las funciones de cada capa.
  • Identificar y describir la hipodermis y la fascia profunda.
  • Describir el papel de los queratinocitos y su ciclo de vida.
  • Describir el papel de los melanocitos en la pigmentación de la piel.

Aunque normalmente no piense en la piel como un órgano, de hecho está hecha de tejidos que trabajan juntos como una estructura única para realizar funciones únicas y críticas. La piel y sus estructuras accesorias conforman el sistema tegumentario, que proporciona al cuerpo una protección integral. La piel está formada por múltiples capas de células y tejidos, que se sujetan a las estructuras subyacentes mediante tejido conectivo (Figura 1). La capa más profunda de piel está bien vascularizada (tiene numerosos vasos sanguíneos). También tiene numerosas fibras nerviosas sensoriales, autónomas y simpáticas que aseguran la comunicación hacia y desde el cerebro.

Figura 1: La piel se compone de dos capas principales: la epidermis, formada por células epiteliales muy compactas, y la dermis, formada por tejido conectivo denso e irregular que alberga vasos sanguíneos, folículos pilosos, glándulas sudoríparas y otras estructuras. Debajo de la dermis se encuentra la hipodermis, que se compone principalmente de tejido adiposo y conectivo laxo.

Haga clic en el enlace de abajo para ver una animación sobre las capas de la piel. La piel consta de dos capas principales y una capa estrechamente asociada. ¿Cuáles son las funciones básicas de cada una de estas capas?

La epidermis

La epidermis está compuesta de epitelio escamoso estratificado queratinizado. Está formado por cuatro o cinco capas de células epiteliales, según su ubicación en el cuerpo. No tiene vasos sanguíneos en su interior (es decir, es avascular). La piel que tiene cuatro capas de células se conoce como "piel quothin". De profunda a superficial, estas capas son el estrato basal, el estrato espinoso, el estrato granuloso y el estrato córneo. La mayor parte de la piel se puede clasificar como piel fina. & ldquoThick skin & rdquo se encuentra solo en las palmas de las manos y las plantas de los pies. Tiene una quinta capa, denominada estrato lúcido, ubicada entre el estrato córneo y el estrato granuloso (Figura 2).

Figura 2: Estas diapositivas muestran secciones transversales de la epidermis y la dermis de (a) piel fina y (b) gruesa. Tenga en cuenta la diferencia significativa en el grosor de la capa epitelial de la piel gruesa. Desde arriba, LM y tiempos 40, LM y tiempos 40. (Micrografías proporcionadas por los Regentes de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan y copia 2012)

Las células de todas las capas, excepto el estrato basal, se denominan queratinocitos. Un queratinocito es una célula que fabrica y almacena la proteína queratina. La queratina es una proteína fibrosa intracelular que le da al cabello, las uñas y la piel su dureza y propiedades resistentes al agua. Los queratinocitos en el estrato córneo están muertos y se desprenden regularmente, siendo reemplazados por células de las capas más profundas (Figura 3).

Figura 3: La epidermis es un epitelio compuesto por múltiples capas de células. La capa basal consta de células cuboideas, mientras que las capas externas son células escamosas queratinizadas, por lo que el epitelio completo se describe a menudo como epitelio escamoso estratificado queratinizado. LM & times 40. (Micrografía proporcionada por los Regentes de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan y copia 2012)

Haga clic en el enlace a continuación para ver el WebScope de la Universidad de Michigan y explorar la muestra de tejido con mayor detalle. (Nota: requiere que tenga Flash Player instalado en su computadora). Si hace zoom en las células de la capa más externa de esta sección de piel, ¿qué nota acerca de las células?

Estrato basal

El estrato basal (también llamado estrato germinativo) es la capa epidérmica más profunda y une la epidermis a la lámina basal, debajo de la cual se encuentran las capas de la dermis. Las células del estrato basal se unen a la dermis a través de fibras de colágeno entrelazadas, denominadas membrana basal. Una proyección en forma de dedo, o pliegue, conocida como papila dérmica (plural = papilas dérmicas) se encuentra en la porción superficial de la dermis. Las papilas dérmicas aumentan la fuerza de la conexión entre la epidermis y la dermis cuanto mayor es el plegado, más fuertes son las conexiones realizadas (Figura 4).

Figura 4: La epidermis de la piel gruesa tiene cinco capas: estrato basal, estrato espinoso, estrato granuloso, estrato lúcido y estrato córneo.

El estrato basal es una capa única de células compuesta principalmente de células basales. Una célula basal es una célula madre de forma cúbica que es precursora de los queratinocitos de la epidermis. Todos los queratinocitos se producen a partir de esta única capa de células, que atraviesan constantemente la mitosis para producir nuevas células. A medida que se forman nuevas células, las células existentes se empujan superficialmente lejos del estrato basal. Otros dos tipos de células se encuentran dispersos entre las células basales del estrato basal. La primera es una célula de Merkel, que funciona como receptor y es responsable de estimular los nervios sensoriales que el cerebro percibe como tacto. Estas células son especialmente abundantes en la superficie de las manos y los pies. El segundo es un melanocito, una célula que produce el pigmento melanina. La melanina da color al cabello y la piel, y también ayuda a proteger las células vivas de la epidermis del daño de la radiación ultravioleta (UV).

En un feto en crecimiento, las huellas dactilares se forman donde las células del estrato basal se encuentran con las papilas de la capa dérmica subyacente (capa papilar), lo que da como resultado la formación de las crestas en los dedos que reconoce como huellas dactilares. Las huellas dactilares son únicas para cada individuo y se utilizan para análisis forenses porque los patrones no cambian con los procesos de crecimiento y envejecimiento.

Estrato espinoso

Como sugiere su nombre, el estrato espinoso tiene un aspecto espinoso debido a los procesos celulares que sobresalen que se unen a las células a través de una estructura llamada desmosoma. Los desmosomas se entrelazan entre sí y fortalecen el vínculo entre las células. Es interesante notar que la naturaleza & ldquospiny & rdquo de esta capa es un artefacto del proceso de tinción. Las muestras de epidermis no teñidas no presentan este aspecto característico. El estrato espinoso se compone de ocho a 10 capas de queratinocitos, formados como resultado de la división celular en el estrato basal (Figura 5). Intercalado entre los queratinocitos de esta capa se encuentra un tipo de célula dendrítica llamada célula de Langerhans, que funciona como macrófago al engullir bacterias, partículas extrañas y células dañadas que se encuentran en esta capa.

Figura 5: Las células en las diferentes capas de la epidermis se originan a partir de células basales ubicadas en el estrato basal, sin embargo, las células de cada capa son distintivamente diferentes. EM & times 2700. (Micrografía proporcionada por los Regentes de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan y copia 2012)

Haga clic en el enlace a continuación para ver el WebScope de la Universidad de Michigan y explorar la muestra de tejido con mayor detalle. (Nota: requiere que tenga Flash Player instalado en su computadora). Si hace zoom en las células de la capa más externa de esta sección de piel, ¿qué nota acerca de las células?

Los queratinocitos en el estrato espinoso comienzan la síntesis de queratina y liberan un glicolípido repelente al agua que ayuda a prevenir la pérdida de agua del cuerpo, haciendo que la piel sea relativamente impermeable. A medida que se producen nuevos queratinocitos encima del estrato basal, los queratinocitos del estrato espinoso son empujados hacia el estrato granuloso.

Estrato granuloso

El estrato granuloso tiene un aspecto granulado debido a cambios adicionales en los queratinocitos a medida que son empujados desde el estrato espinoso. Las células (de tres a cinco capas de profundidad) se vuelven más planas, sus membranas celulares se engrosan y generan grandes cantidades de las proteínas queratina, que es fibrosa, y queratohialina, que se acumula como gránulos lamelares dentro de las células (ver Figura 4). Estas dos proteínas constituyen la mayor parte de la masa de queratinocitos en el estrato granuloso y dan a la capa su apariencia granulada. Los núcleos y otros orgánulos celulares se desintegran a medida que las células mueren, dejando atrás la queratina, la queratohialina y las membranas celulares que formarán el estrato lúcido, el estrato córneo y las estructuras accesorias del cabello y las uñas.

Estrato Lucidum

El estrato lúcido es una capa lisa y aparentemente translúcida de la epidermis ubicada justo encima del estrato granuloso y debajo del estrato córneo. Esta fina capa de células se encuentra solo en la piel gruesa de las palmas, las plantas de los pies y los dedos. Los queratinocitos que componen el estrato lúcido están muertos y aplanados (ver Figura 4). Estas células están densamente empaquetadas con eleiden, una proteína clara rica en lípidos, derivada de la queratohialina, que le da a estas células su apariencia transparente (es decir, lúcida) y proporciona una barrera al agua.

Estrato córneo

El estrato córneo es la capa más superficial de la epidermis y es la capa expuesta al ambiente exterior (ver Figura 4). El aumento de la queratinización (también llamada cornificación) de las células de esta capa le da su nombre. Por lo general, hay de 15 a 30 capas de células en el estrato córneo. Esta capa seca y muerta ayuda a prevenir la penetración de microbios y la deshidratación de los tejidos subyacentes, y proporciona una protección mecánica contra la abrasión para las capas subyacentes más delicadas. Las células de esta capa se eliminan periódicamente y son reemplazadas por células empujadas hacia arriba desde el estrato granuloso (o estrato lucidum en el caso de las palmas y plantas de los pies). La capa completa se reemplaza durante un período de aproximadamente 4 semanas. Los procedimientos cosméticos, como la microdermoabrasión, ayudan a eliminar parte de la capa superior seca y tienen como objetivo mantener la piel con un aspecto fresco y saludable.

Conexión diaria

Color de piel

La piel es el órgano más grande y visible del cuerpo. La variación en el color de la piel no solo está determinada por el color de la melanina, que varía de marrón muy claro, rojo a marrón muy oscuro, sino también por la posición en la que las células que reciben los pigmentos de melanina de los melanosomas están situadas en los estratos de la piel. Las células situadas más cerca de la superficie externa de la piel revelarán más pigmentación de melanina en comparación con las células ubicadas más lejos de la superficie externa de la piel. Además, la cantidad de caroteno y hemoglobina puede contribuir al color de la piel.

Las figuras anteriores muestran que la melanina en las capas superiores de la piel son más visibles en comparación con las que se encuentran en las células de las capas inferiores del estrato cutáneo. Por tanto, una persona de color claro puede tener un pigmento de melanina más oscuro alojado en las capas celulares inferiores del estrato de piel o, alternativamente, puede tener un pigmento de melanina más claro alojado en las células de la capa superior del estrato de piel.

Mire el video en el enlace a continuación para obtener más información sobre el color de la piel.

Dermis

La dermis podría considerarse el & ldquocore & rdquo del sistema tegumentario (derma- = & ldquoskin & rdquo), a diferencia de la epidermis (epi- = & ldquoupon & rdquo o & ldquoover & rdquo) e hipodermis (hypo- = & ldquobelow & rdquo). Contiene vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y otras estructuras, como folículos pilosos y glándulas sudoríparas. La dermis está formada por dos capas de tejido conectivo que componen una malla interconectada de elastina y fibras de colágeno, producidas por fibroblastos (Figura 6).

Figura 6: Esta diapositiva teñida muestra los dos componentes de la dermis: la capa papilar y la capa reticular. Ambos están hechos de tejido conectivo con fibras de colágeno que se extienden de uno a otro, lo que hace que el borde entre los dos sea algo indistinto. Las papilas dérmicas que se extienden hacia la epidermis pertenecen a la capa papilar, mientras que los densos haces de fibras de colágeno que se encuentran debajo pertenecen a la capa reticular. LM & times 10. (crédito: modificación del trabajo de & ldquokilbad & rdquo / Wikimedia Commons)

Capa papilar

La capa papilar está hecha de tejido conectivo areolar suelto, lo que significa que las fibras de colágeno y elastina de esta capa forman una malla suelta. Esta capa superficial de la dermis se proyecta hacia el estrato basal de la epidermis para formar papilas dérmicas en forma de dedos (ver Figura 6). Dentro de la capa papilar hay fibroblastos, una pequeña cantidad de células grasas (adipocitos) y una gran cantidad de vasos sanguíneos pequeños. Además, la capa papilar contiene fagocitos, células defensivas que ayudan a combatir las bacterias u otras infecciones que han penetrado la piel. Esta capa también contiene capilares linfáticos, fibras nerviosas y receptores táctiles llamados corpúsculos de Meissner.

Capa reticular

Debajo de la capa papilar se encuentra la capa reticular mucho más gruesa, compuesta de tejido conectivo denso e irregular. Esta capa está bien vascularizada y tiene una rica inervación sensorial y simpática. La capa reticular parece reticulada (en forma de red) debido a una malla apretada de fibras. Las fibras de elastina aportan cierta elasticidad a la piel, lo que permite el movimiento. Las fibras de colágeno proporcionan estructura y resistencia a la tracción, con hebras de colágeno que se extienden tanto a la capa papilar como a la hipodermis. Además, el colágeno se une al agua para mantener la piel hidratada. Las inyecciones de colágeno y las cremas Retin-A ayudan a restaurar la turgencia de la piel ya sea introduciendo colágeno externamente o estimulando el flujo sanguíneo y reparando la dermis, respectivamente.

Hipodermis

La hipodermis (también llamada capa subcutánea o fascia superficial) es una capa directamente debajo de la dermis y sirve para conectar la piel con la fascia subyacente (tejido fibroso) de los huesos y músculos. No es estrictamente una parte de la piel, aunque el borde entre la hipodermis y la dermis puede ser difícil de distinguir. La hipodermis consta de tejido conectivo areolar suelto y bien vascularizado y tejido adiposo, que funciona como un modo de almacenamiento de grasa y proporciona aislamiento y amortiguación para el tegumento.

Conexión diaria

Almacenamiento de lípidos

La hipodermis alberga la mayor parte de la grasa que preocupa a las personas cuando intentan mantener su peso bajo control. El tejido adiposo presente en la hipodermis consiste en células que almacenan grasa llamadas adipocitos. Esta grasa almacenada puede servir como reserva de energía, aislar el cuerpo para evitar la pérdida de calor y actuar como un cojín para proteger las estructuras subyacentes del trauma.

El lugar donde se deposita y acumula la grasa dentro de la hipodermis depende de las hormonas (testosterona, estrógeno, insulina, glucagón, leptina y otras), así como de factores genéticos. La distribución de la grasa cambia a medida que nuestro cuerpo madura y envejece. Los hombres tienden a acumular grasa en diferentes áreas (cuello, brazos, espalda baja y abdomen) que las mujeres (senos, caderas, muslos y glúteos). El índice de masa corporal (IMC) se usa a menudo como una medida de grasa, aunque esta medida, de hecho, se deriva de una fórmula matemática que compara el peso corporal (masa) con la altura. Por lo tanto, su precisión como indicador de salud puede cuestionarse en personas que están en muy buena forma física.

En muchos animales, existe un patrón de almacenar el exceso de calorías en forma de grasa para utilizarlas en momentos en que la comida no está fácilmente disponible. En gran parte del mundo desarrollado, el ejercicio insuficiente junto con la disponibilidad y el consumo de alimentos ricos en calorías han provocado acumulaciones no deseadas de tejido adiposo en muchas personas. Aunque la acumulación periódica de exceso de grasa puede haber proporcionado una ventaja evolutiva a nuestros antepasados, que experimentaron episodios impredecibles de hambruna, ahora se está volviendo crónica y se considera una gran amenaza para la salud. Estudios recientes indican que un porcentaje preocupante de nuestra población tiene sobrepeso y / o obesidad clínica. Esto no solo es un problema para las personas afectadas, sino que también tiene un impacto severo en nuestro sistema de salud. Los cambios en el estilo de vida, específicamente en la dieta y el ejercicio, son las mejores formas de controlar la acumulación de grasa corporal, especialmente cuando alcanza niveles que aumentan el riesgo de enfermedad cardíaca y diabetes.

Pigmentación

El color de la piel está influenciado por varios pigmentos, incluidos la melanina, el caroteno y la hemoglobina. Recuerde que la melanina es producida por células llamadas melanocitos, que se encuentran dispersas por todo el estrato basal de la epidermis. La melanina se transfiere a los queratinocitos a través de una vesícula celular llamada melanosoma (Figura 7).

Figura 7: La coloración relativa de la piel depende de la cantidad de melanina producida por los melanocitos en el estrato basal y captada por los queratinocitos.

La melanina se presenta en dos formas principales. La eumelanina existe como negra y marrón, mientras que la feomelanina proporciona un color rojo. Las personas de piel oscura producen más melanina que las de piel pálida. La exposición a los rayos ultravioleta del sol o en un salón de bronceado hace que la melanina se fabrique y se acumule en los queratinocitos, ya que la exposición al sol estimula a los queratinocitos para que secreten sustancias químicas que estimulan los melanocitos. La acumulación de melanina en los queratinocitos provoca el oscurecimiento de la piel o un bronceado. Esta mayor acumulación de melanina protege el ADN de las células epidérmicas del daño de los rayos UV y la descomposición del ácido fólico, un nutriente necesario para nuestra salud y bienestar. Por el contrario, demasiada melanina puede interferir con la producción de vitamina D, un nutriente importante involucrado en la absorción de calcio. Por lo tanto, la cantidad de melanina presente en nuestra piel depende del equilibrio entre la luz solar disponible y la destrucción del ácido fólico, y la protección contra la radiación UV y la producción de vitamina D.

Se requieren aproximadamente 10 días después de la exposición inicial al sol para que la síntesis de melanina alcance su punto máximo, razón por la cual las personas de piel pálida tienden a sufrir quemaduras solares de la epidermis inicialmente. Las personas de piel oscura también pueden sufrir quemaduras solares, pero están más protegidas que las personas de piel pálida. Los melanosomas son estructuras temporales que finalmente se destruyen mediante la fusión con los lisosomas. Este hecho, junto con los queratinocitos llenos de melanina en el estrato córneo que se desprenden, hace que el bronceado sea impermanente.

Demasiada exposición al sol puede eventualmente provocar arrugas debido a la destrucción de la estructura celular de la piel y, en casos severos, puede causar suficiente daño en el ADN como para provocar cáncer de piel. Cuando hay una acumulación irregular de melanocitos en la piel, aparecen pecas. Los lunares son masas más grandes de melanocitos y, aunque la mayoría son benignos, deben monitorearse para detectar cambios que puedan indicar la presencia de cáncer (Figura 8).

Figura 8: Los lunares varían desde acumulaciones benignas de melanocitos hasta melanomas. Estas estructuras pueblan el paisaje de nuestra piel. (crédito: Instituto Nacional del Cáncer)

Trastornos del & hellip

Sistema tegumentario

Lo primero que ve un médico es la piel, por lo que el examen de la piel debe formar parte de cualquier examen físico completo. La mayoría de los trastornos de la piel son relativamente benignos, pero algunos, incluidos los melanomas, pueden ser fatales si no se tratan. Un par de los trastornos más notorios, el albinismo y el vitiligo, afectan la apariencia de la piel y sus órganos accesorios. Aunque ninguno de los dos es fatal, sería difícil afirmar que son benignos, al menos para las personas afectadas.

El albinismo es un trastorno genético que afecta (total o parcialmente) la coloración de la piel, el cabello y los ojos. El defecto se debe principalmente a la incapacidad de los melanocitos para producir melanina. Las personas con albinismo tienden a lucir blancas o muy pálidas debido a la falta de melanina en la piel y el cabello. Recuerde que la melanina ayuda a proteger la piel de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta. Las personas con albinismo tienden a necesitar más protección contra la radiación ultravioleta, ya que son más propensas a sufrir quemaduras solares y cáncer de piel. También tienden a ser más sensibles a la luz y tienen problemas de visión debido a la falta de pigmentación en la pared de la retina. El tratamiento de este trastorno generalmente implica abordar los síntomas, como limitar la exposición a la luz ultravioleta en la piel y los ojos. En el vitiligo, los melanocitos de ciertas áreas pierden su capacidad de producir melanina, posiblemente debido a una reacción autoinmune. Esto conduce a una pérdida de color en las manchas (Figura 9). Ni el albinismo ni el vitiligo afectan directamente la esperanza de vida de un individuo.

Figura 9: Las personas con vitíligo experimentan una despigmentación que da como resultado parches de piel de color más claro. La condición es especialmente notable en pieles más oscuras. (crédito: Klaus D. Peter)

Otros cambios en la apariencia de la coloración de la piel pueden ser indicativos de enfermedades asociadas con otros sistemas corporales. La enfermedad hepática o el cáncer de hígado pueden causar la acumulación de bilis y el pigmento amarillo bilirrubina, lo que hace que la piel tenga un aspecto amarillo o ictericia (amarillo es la palabra francesa para & ldquoyellow & rdquo). Los tumores de la glándula pituitaria pueden resultar en la secreción de grandes cantidades de hormona estimulante de melanocitos (MSH), lo que resulta en un oscurecimiento de la piel. De manera similar, la enfermedad de Addison & rsquos puede estimular la liberación de cantidades excesivas de hormona adrenocorticotrópica (ACTH), que puede dar a la piel un color bronce intenso. Una caída repentina de la oxigenación puede afectar el color de la piel, haciendo que la piel se torne inicialmente cenicienta (blanca). Con una reducción prolongada de los niveles de oxígeno, la desoxihemoglobina de color rojo oscuro se vuelve dominante en la sangre, haciendo que la piel parezca azul, una condición conocida como cianosis (kyanos es la palabra griega para & ldquoblue & rdquo). Esto sucede cuando el suministro de oxígeno está restringido, como cuando alguien experimenta dificultad para respirar debido al asma o un ataque cardíaco. Sin embargo, en estos casos el efecto sobre el color de la piel no tiene nada que ver con la pigmentación cutánea y rsquos.

El video de ABC vinculado a continuación sigue la historia de un par de gemelos fraternos afroamericanos, uno de los cuales es albino. Haga clic en el enlace a continuación para ver un video sobre los desafíos que enfrentan estos niños y sus familias. ¿Qué etnias crees que están exentas de la posibilidad de albinismo?

Revisión del capítulo

La piel se compone de dos capas principales: una epidermis superficial y una dermis más profunda. La epidermis consta de varias capas que comienzan con el estrato basal más interno (más profundo) (germinatum), seguido del estrato espinoso, el estrato granuloso, el estrato lucidum (cuando está presente) y terminan con la capa más externa, el estrato córneo. La capa superior, el estrato córneo, consta de células muertas que se desprenden periódicamente y es reemplazada progresivamente por células formadas a partir de la capa basal. El estrato basal también contiene melanocitos, células que producen melanina, el pigmento principal responsable de dar color a la piel. La melanina se transfiere a los queratinocitos en el estrato espinoso para proteger las células de los rayos UV.

La dermis conecta la epidermis con la hipodermis y proporciona fuerza y ​​elasticidad debido a la presencia de fibras de colágeno y elastina. Tiene solo dos capas: la capa papilar con papilas que se extienden hacia la epidermis y la capa reticular inferior compuesta de tejido conectivo laxo. La hipodermis, profunda a la dermis de la piel, es el tejido conectivo que conecta la dermis con las estructuras subyacentes. También alberga tejido adiposo para el almacenamiento y la protección de la grasa.


Estrato basal

los estrato basal (también llamado estrato germinativo) es la capa epidérmica más profunda y une la epidermis a la lámina basal, debajo de la cual se encuentran las capas de la dermis. Las células del estrato basal se unen a la dermis a través de fibras de colágeno entrelazadas, denominadas membrana basal. Una proyección en forma de dedo, o pliegue, conocida como papila dérmica (plural = papilas dérmicas) se encuentra en la porción superficial de la dermis. Las papilas dérmicas aumentan la fuerza de la conexión entre la epidermis y la dermis cuanto mayor es el pliegue, más fuertes son las conexiones (Figura 3).

Figura 3. La epidermis de la piel gruesa tiene cinco capas: estrato basal, estrato espinoso, estrato granuloso, estrato lúcido y estrato córneo.

El estrato basal es una capa única de células compuesta principalmente de células basales. A célula basal es una célula madre de forma cuboidal que es precursora de los queratinocitos de la epidermis. Todos los queratinocitos se producen a partir de esta única capa de células, que atraviesan constantemente la mitosis para producir nuevas células. A medida que se forman nuevas células, las células existentes se empujan superficialmente lejos del estrato basal. Otros dos tipos de células se encuentran dispersos entre las células basales del estrato basal. El primero es un Celda de Merkel, que funciona como receptor y es responsable de estimular los nervios sensoriales que el cerebro percibe como tacto. Estas células son especialmente abundantes en la superficie de las manos y los pies. El segundo es un melanocito, una célula que produce el pigmento melanina. Melanina le da al cabello y la piel su color, y también ayuda a proteger las células vivas de la epidermis del daño de la radiación ultravioleta (UV).

En un feto en crecimiento, las huellas dactilares se forman donde las células del estrato basal se encuentran con las papilas de la capa dérmica subyacente (capa papilar), lo que da como resultado la formación de las crestas en los dedos que reconoce como huellas dactilares. Las huellas dactilares son únicas para cada individuo y se utilizan para análisis forenses porque los patrones no cambian con los procesos de crecimiento y envejecimiento.


Sol y tu piel

La exposición a la luz solar es el mayor culpable del envejecimiento de la piel.

Con el tiempo, la luz ultravioleta (UV) del sol daña ciertas fibras de la piel llamadas elastina. La descomposición de las fibras de elastina hace que la piel se hunda, se estire y pierda su capacidad de retroceder después del estiramiento. La piel también se moretones y se desgarra con más facilidad y tarda más en sanar. Entonces, si bien el daño solar puede no aparecer cuando eres joven, lo hará más adelante en la vida.

Nada puede deshacer por completo el daño solar, aunque la piel a veces puede repararse a sí misma. Los láseres también pueden ayudar a revertir algunos de los daños. Por lo tanto, nunca es demasiado tarde para comenzar a protegerse de la exposición al sol y el cáncer de piel. Puede retrasar los cambios asociados con el envejecimiento manteniéndose alejado del sol, cubriéndose, usando un sombrero y haciendo un hábito de usar protector solar.

Continuado


¿Cuál es la densidad de una célula de piel humana? - (19 / Jul / 2012)

Un colega que trabaja en física planteó esta pregunta hoy y me dejó a mí, a varios colegas científicos y a su propio dermatólogo con la duda.

"¿Cuál es la densidad de una célula de piel humana?"

Es comprensible que esto cambie según las capas de piel, qué parte del cuerpo, con la edad, etc., pero en general no pude encontrar una respuesta definitiva.

Alguien sabe la respuesta? ¿O incluso cómo se haría para determinar esto?

Mi colega pareció bastante exasperado cuando dijimos "búscalo en Google".

¿Te refieres a cuántas células de la piel por unidad de volumen o te refieres a masa por unidad de volumen?

Cuando preguntó, mencionó que si tenía un kg de células de la piel, cuál sería la densidad, así que supongo que es masa por unidad de volumen.

Bueno, podría tomar una serie de muestras de piel humana (unos cientos de miles de células por muestra) y poner una muestra en cada una de una serie de soluciones acuosas cuyas densidades aumentaron a lo largo de la serie.

Los seres humanos están lo suficientemente cerca de una flotabilidad neutra, por lo que la densidad de cada muestra será cercana a 1gcm -3, pero es poco probable que sea exactamente eso. Haga esto sobre una serie de muestras de diferentes individuos para obtener un valor para un ser humano medio (o la media del subconjunto de humanos que ha seleccionado por género, edad y raza).

Por supuesto, tengo que preguntar de dónde obtiene su "amigo" 1 kg de piel humana. ¿Deberíamos llamar a las autoridades?

Veo tu punto, lo más cerca que estuvimos fue que las células de la piel flotan en el agua, por lo que deben ser menos densas que el agua. Transmitiré tu sugerencia, gracias.

Todavía me sorprende que no sea una información de fácil acceso.

Astilius el jueves 19 de julio 15:54:16 2012 dijo:

Mencionó que era para probar la capacidad de penetración de un láser, pero me temo que eso hace poco por nuestro caso. lo hace sonar como un villano de bonos.

En mi experiencia con el cultivo celular, las células eucariotas en general son más densas que una solución salina normal o PBS (se hunden en estas soluciones), lo que significa que serán más densas que el agua, pero es difícil decir cuánto más. Según el artículo de wikipedia (http: //en.wikipedia. Ical_properties) sobre el tejido adiposo, las células musculares tienen una densidad de 1,09, por lo que esperaría que las células de la piel fueran un poco menos densas.

Para su información, la densidad casi neutra de los seres humanos se debe a los depósitos de grasa en el cuerpo (densidad de aproximadamente 0,9) y la presencia de cavidades como los pulmones que están llenos de aire y, por lo tanto, más flotantes.

Gracias por la información, la pasé esta mañana.

En su opinión, la piel de cerdo sería una aproximación bastante cercana a la piel humana con respecto a la densidad de las capas epiteliales. Simplificaría bastante las cosas si pudiera usar piel de cerdo, pero estaría nervioso por el mérito científico de esto.

Absolutamente, los cerdos son una aproximación bastante buena para la mayoría de las cosas humanas. Sin embargo, tienden a tener un poco más de grasa debajo de la piel que los humanos.


¿Por qué mis dedos absorben agua y se arrugan?

Las yemas de los dedos humanos no se arrugan porque absorben agua. La piel es una barrera bastante buena que mantiene fuera la mayor parte del agua externa. Si nuestros dedos absorbieran una cantidad significativa de agua después de permanecer en la piscina o el baño durante varios minutos, entonces nuestros dedos se hincharían y adoptarían formas redondas y regordetas, lo que es lo opuesto a las arrugas. Las arrugas en realidad son causadas por un reducción de líquido dentro de las puntas de los dedos.

¿Cómo pueden las yemas de nuestros dedos experimentar una reducción de líquido internamente cuando se exponen a un aumento de líquido externamente? Desde una perspectiva física, este efecto parece ser una paradoja. La respuesta es que arrugar las puntas de los dedos mojados es una respuesta biológica activa, más que un efecto físico pasivo. Los científicos han sabido durante casi cien años que el daño a los nervios de la mano puede hacer que una persona ya no pueda tener arrugas en los dedos inducidas por la humedad. Por tanto, las arrugas de los dedos están controladas por el sistema nervioso. Las señales nerviosas hacen que los vasos sanguíneos en las yemas de los dedos se contraigan, reduciendo la cantidad de líquido en las yemas de los dedos. Así como secar una uva hace que se convierta en una pasa arrugada, la reducción de líquido en las yemas de los dedos hace que se arruguen y se arruguen.

Dado que el arrugamiento de los dedos es una respuesta neurológica activa, es probable que la evolución lo seleccione porque esta respuesta confiere algún tipo de ventaja de supervivencia. Pero, ¿cómo pueden las arrugas ayudar a sobrevivir? Esta pregunta se ha planteado durante mucho tiempo y la respuesta aún está lejos de estar resuelta. Sin embargo, la investigación realizada en 2011 parece apuntar a una respuesta. As reported in the journal Brains, Behavior and Evolution, Mark Changizi and his associates at the 2AI Labs found evidence that finger tip wrinkles are shaped to improve the grip of wet fingers. They state, "We show that their morphology has the signature properties of drainage networks, enabling efficient removal of water from the gripped surface. Wet-induced wrinkles may, in fact, be substantially superior to 'rain treads' on shoes, which maintain a tread even when under compression and thus have a surface area of contact that is reduced. Wet-induced wrinkle treads, on the other hand, are pliable, and the act of pressing a finger tip down on a wet surface 'squeezes' the fluid out from under the finger through the channels, and upon completion of this single pulsatile flow the entire finger's skin contacts the surface." A human with an improved grip can better handle tools and weapons in the rain, as well as retrieve food from rivers and streams. In this way, the wrinkling of fingers in response to water could have provided a significant survival advantage to our ancestors.

Additional research carried out in 2013 by Kyriacos Kareklas and associates, as reported in Biology Letters, found that participants were able to transfer wet marbles and fishing weights between containers significantly faster if they had wet-induced finger wrinkles. They therefore showed that finger wrinkles indeed improve a human's ability to grip and manipulate wet objects. While more research is needed to confirm these results, these studies suggest that the improved-grip hypothesis is a plausible explanation to wet-induced finger wrinkling.


6. Phlebotomist

Average salary: $33,670 / £22,500

We guarantee that, when you were six years old, you shouted to the heavens that you want to be a phlebotomist when you grew up. Well, 20 years later, and you are about to enter this field, which is in part because of your desire to find careers in biology.

For the uninitiated, a phlebotomist uses venepuncture – an incision in the vein to draw blood – to collect blood samples for a whole host of reasons, from transfusions to testing to research. If you’re nervous around needles and if blood makes you ill, then perhaps this is not the job for you. If they don’t, then phlebotomist is great for new graduates.


Density of Body Fat

A person's body density depends on how much fat and fat-free mass he carries. Fat is found under the skin, around the internal organs, as an essential part of the central nervous system, as part of the structure of some internal organs and inside the bone marrow. The density of fat is fairly consistent at 0.91 kilogram per liter and is less dense that most of your fat-free mass.

When you know your total body density, you still don't know what percentage of it is fat. But you can plug your body density into the following equation to get a general idea: percent body fat = (495 / Body Density) - 450.


Genes responsible for diversity of human skin colors identified

Human populations feature a broad palette of skin tones. But until now, few genes have been shown to contribute to normal variation in skin color, and these had primarily been discovered through studies of European populations.

Now, a study of diverse African groups led by University of Pennsylvania geneticists has identified new genetic variants associated with skin pigmentation. The findings help explain the vast range of skin color on the African continent, shed light on human evolution and inform an understanding of the genetic risk factors for conditions such as skin cancer.

"We have identified new genetic variants that contribute to the genetic basis of one of the most strikingly variable traits in modern humans," said Sarah Tishkoff, a Penn Integrates Knowledge Professor and the David and Lyn Silfen University Professor in Genetics and Biology with appointments in the Perelman School of Medicine and School of Arts and Sciences. "When people think of skin color in Africa most would think of darker skin, but we show that within Africa there is a huge amount of variation, ranging from skin as light as some Asians to the darkest skin on a global level and everything in between. We identify genetic variants affecting these traits and show that mutations influencing light and dark skin have been around for a long time, since before the origin of modern humans."

The findings are published in the journal Ciencias. Tishkoff, senior author, collaborated with first author and lab member Nicholas Crawford, a postdoctoral fellow, and a multi-institutional, international team.

Tishkoff has long studied the genetics of African populations, looking at traits such as height, lactose tolerance, bitter-taste sensitivity and high-altitude adaptation. Skin color emerged as a trait of interest from her experience working on the continent and seeing the diversity present across groups.

"Skin color is a classic variable trait in humans, and it's thought to be adaptive," Tishkoff said. "Analysis of the genetic basis of variation in skin color sheds light on how adaptive traits evolve, including those that play a role in disease risk."

Both light and dark skin pigmentations confer benefits: Darker skin, for example, is believed to help prevent some of the negative impacts of ultraviolet light exposure, while lighter skin is better able to promote synthesis of vitamin D in regions with low ultraviolet light exposure.

To objectively capture the range of skin pigmentation in Africa, Tishkoff and colleagues used a color meter to measure the light reflectance of the skin of more than 2,000 Africans from ethnically and genetically diverse populations. They took the measurement from the inner arm, when sun exposure is minimal. The measurements can be used to infer levels of the skin pigment melanin. They obtained a range of measurements the darkest skin was observed in Nilo-Saharan pastoralist populations in eastern Africa, and the lightest skin was observed in San hunter-gatherer populations in southern Africa.

The researchers obtained genetic information from nearly 1,600 people, examining more than 4 million single nucleotide polymorphisms across the genome, places where the DNA code may differ by one "letter." From this dataset the researchers were able to do a genome-wide association study and found four key areas of the genome where variation closely correlated with skin color differences.

The region with the strongest associations was in and around the SLC24A5 gene, one variant of which is known to play a role in light skin color in European and some southern Asian populations and is believed to have arisen more than 30,000 years ago. This variant was common in populations in Ethiopia and Tanzania that were known to have ancestry from southeast Asia and the Middle East, suggesting it was carried into Africa from those regions and, based on its frequency, may have been positively selected.

Another region, which contains the MFSD12 gene, had the second strongest association to skin pigmentation. This gene is expressed at low levels in depigmented skin in individuals with vitiligo, a condition where the skin loses pigment in some areas.

"I still rememeber the 'ah ha!' moment when we saw this gene was associated with vitiligo," said Crawford. "That's when we knew we'd found something new and exciting."

The team found that mutations in and around this gene that were associated with dark pigmentation were present at high frequencies in populations of Nilo-Saharan ancestry, who tend to have very dark skin, as well as across sub-Saharan populations, except the San, who tend to have lighter skin. They also identified these variants, as well as others associated with dark skin pigmentation, in South Asian Indian and Australo-Melanesian populations, who tend to have the darkest skin coloration outside of Africa.

"The origin of traits such as hair texture, skin color and stature, which are shared between some indigenous populations in Melanesia and Australia and some sub-Saharan Africans, has long been a mystery." Tishkoff said. "Some have argued it's because of convergent evolution, that they independently evolved these mutations, but our study finds that, at genes associated with skin color, they have the identical variants associated with dark skin as Africans.

"Our data are consistent with a proposed early migration event of modern humans out of Africa along the southern coast of Asia and into Australo-Melanesia and a secondary migration event into other regions. However, it is also possible that there was a single African source population that contained genetic variants associated with both light and dark skin and that the variants associated with dark pigmentation were maintained only in South Asians and Australo-Melanesians and lost in other Eurasians due to natural selection."

Also of interest was that genetic variants at MFSD12, OCA2, y HERC2 associated with light skin pigmentation were at highest frequency in the African San population, which has the oldest genetic lineages in the world, as well as in Europeans.

MFSD12 is highly expressed in melanocytes, the cells that produce melanin. To verify the gene's role in contributing to skin pigmentation, the researchers blocked expression of the gene in cells in culture and found an increase in production of eumelanin, the pigment type responsible for black and brown skin, hair and eye color. Knocking out the gene in zebrafish caused a loss of cells that produce yellow pigment. And in mice, knocking out the gene changed the color of their coat from agouti, caused by hairs with a red and yellow pigment, to a uniform gray by eliminating production of pheomelanin, a type of pigment also found in humans.

"Apart from one study showing that MFSD12 was associated with vitiligo lesions, we didn't know much else about it," said Crawford, "so these functional assays were really crucial."

"We went beyond most genome-wide association studies to do functional assays," Tishkoff said, "and found that knocking out MFSD12 dramatically impacted the pigmentation of fish and mice. It's pointing to this being a very conserved trait across species.

"We don't know exactly why, but blocking this gene causes a loss of pheomelanin production and an increase in eumelanin production," Tishkoff added. "We also showed that Africans have a lower level of MFSD12 expression, which makes sense, as low levels of the gene means more eumelanin production."

A collaborator on the work, Michael Marks, a professor in the departments of Pathology & Laboratory Medicine and of Physiology at Children's Hospital of Philadelphia and at Penn Medicine, demonstrated that the MFSD12 gene influences eumelanin pigmentation in a novel manner. Unlike other pigmentation genes, which are expressed mainly in melanosomes, the organelle where melanin is produced, MFSD12 is expressed in lysosomes, a distinct organelle from the melanosomes that produce eumelanin.

"Our results suggest there must be some kind of as-yet-uncharacterized form of cross-talk between lysosomes and the melanosomes that make eumelanins," Marks said. "Figuring out how this works might provide new ideas for ways to manipulate skin pigmentation for therapeutic means.

"In addition," Marks said, "the fact that loss of MFSD12 expression had opposite effects on the two types of melanins, increasing eumelanin production while suppressing pheomelanin, suggests that melanosomes that make pheomelanins might be more related to lysosomes than those that make eumelanin."

Additional associations with skin color were found in the OCA2 y HERC2 genes, which have been linked with skin, eye and hair color variation in Europeans, though the mutations identified are novel. Mutaciones en OCA2 also cause a form of albinism that is more common in Africans than in other populations. The researchers observed genetic variants in a neighboring gene, HERC2, which regulates the expression of OCA2. Dentro de OCA2, they identified a variant common in Europeans and San that is associated with a shorter version of the protein, with an altered function. They observed a signal of balancing selection of OCA2, meaning that two different versions of the gene have been maintained, in this case for more than 600,000 years.

"What this tells us," Tishkoff said, "is there is likely some selective force maintaining these two alleles. It is likely that this gene is playing a role in other aspects of human physiology which are important."

A final genetic region the researchers found to be associated with skin pigmentation included genes that play a role in ultraviolet light response and melanoma risk. The top candidate gene in the region is DDB1, involved in repairing DNA after exposure to UV light.

"Africans don't get melanoma very often," Tishkoff said. "The variants near these genes are highest in populations who live in areas of the highest ultraviolet light intensity, so it makes sense that they may be playing a role in UV protection."

The mutations identified by the team play a role in regulating expression of DDB1 and other nearby genes.

"Though we don't yet know the mechanism by which DDB1 is impacting pigmentation, it is of interest to note that this gene, which is highly conserved across species, also plays a role in pigmentation in plants such as tomatoes," said Tishkoff.

The team saw evidence that this region of the genome has been a strong target of natural selection outside of Africa mutations associated with light skin color swept to nearly 100 percent frequency in non-Africans, one of few examples of a "selective sweep" in all Eurasians the age of the selective sweep was estimated to be around 60,000 to 80,000 years old, around the time of migration of modern humans out of Africa.

One additional takeaway from this work is a broader picture of the evolution of skin color in humans. Most of the genetic variants associated with light and dark pigmentation from the study appear to have originated more than 300,000 years ago, and some emerged roughly 1 million years ago, well before the emergence of modern humans. The older version of these variants in many cases was the one associated with lighter skin, suggesting that perhaps the ancestral state of humans was moderately pigmented rather than darkly pigmented skin.

"If you were to shave a chimp, it has light pigmentation," Tishkoff said, "so it makes sense that skin color in the ancestors of modern humans could have been relatively light. It is likely that when we lost the hair covering our bodies and moved from forests to the open savannah, we needed darker skin. Mutations influencing both light and dark skin have continued to evolve in humans, even within the past few thousand years."

Tishkoff noted that the work underscores the diversity of African populations and the lack of support for biological notions of race.

"Many of the genes and new genetic variants we identified to be associated with skin color may never have been found outside of Africa, because they are not as highly variable," Tishkoff said. "There is so much diversity in Africa that's not often appreciated. There's no such thing as an African race. We show that skin color is extremely variable on the African continent and that it is still evolving. Further, in most cases the genetic variants associated with light skin arose in Africa."


Skin changes are among the most visible signs of aging. Evidence of increasing age includes wrinkles and sagging skin. Whitening or graying of the hair is another obvious sign of aging.

Your skin does many things. Eso:

  • Contains nerve receptors that allow you to feel touch, pain, and pressure
  • Helps control fluid and electrolyte balance
  • Helps control your body temperature
  • Protects you from the environment

Although skin has many layers, it can generally be divided into three main parts:

  • The outer part (epidermis) contains skin cells, pigment, and proteins.
  • The middle part (dermis) contains skin cells, blood vessels, nerves, hair follicles, and oil glands. The dermis provides nutrients to the epidermis.
  • The inner layer under the dermis (the subcutaneous layer) contains sweat glands, some hair follicles, blood vessels, and fat.

Each layer also contains connective tissue with collagen fibers to give support and elastin fibers to provide flexibility and strength.

Skin changes are related to environmental factors, genetic makeup, nutrition, and other factors. The greatest single factor, though, is sun exposure. You can see this by comparing areas of your body that have regular sun exposure with areas that are protected from sunlight.

Natural pigments seem to provide some protection against sun-induced skin damage. Blue-eyed, fair-skinned people show more aging skin changes than people with darker, more heavily pigmented skin.

With aging, the outer skin layer (epidermis) thins, even though the number of cell layers remains unchanged.

The number of pigment-containing cells (melanocytes) decreases. The remaining melanocytes increase in size. Aging skin looks thinner, paler, and clear (translucent). Pigmented spots including age spots or "liver spots" may appear in sun-exposed areas. The medical term for these areas is lentigos.

Changes in the connective tissue reduce the skin's strength and elasticity. This is known as elastosis. It is more noticeable in sun-exposed areas (solar elastosis). Elastosis produces the leathery, weather-beaten appearance common to farmers, sailors, and others who spend a large amount of time outdoors.

The blood vessels of the dermis become more fragile. This leads to bruising, bleeding under the skin (often called senile purpura), cherry angiomas, and similar conditions.

Sebaceous glands produce less oil as you age. Men experience a minimal decrease, most often after the age of 80. Women gradually produce less oil beginning after menopause. This can make it harder to keep the skin moist, resulting in dryness and itchiness.

The subcutaneous fat layer thins so it has less insulation and padding. This increases your risk of skin injury and reduces your ability to maintain body temperature. Because you have less natural insulation, you can get hypothermia in cold weather.

Some medicines are absorbed by the fat layer. Shrinkage of this layer may change the way that these medicines work.

The sweat glands produce less sweat. This makes it harder to keep cool. Your risk for overheating or developing heat stroke increases.

Growths such as skin tags, warts, brown rough patches (seborrheic keratoses), and other blemishes are more common in older people. Also common are pinkish rough patches (actinic keratosis) which have a small chance of becoming a skin cancer.

As you age, you are at increased risk for skin injury. Your skin is thinner, more fragile, and you lose some of the protective fat layer. You also may be less able to sense touch, pressure, vibration, heat, and cold.

Rubbing or pulling on the skin can cause skin tears. Fragile blood vessels can break easily. Bruises, flat collections of blood (purpura), and raised collections of blood (hematomas) may form after even a minor injury.

Pressure ulcers can be caused by skin changes, loss of the fat layer, reduced activity, poor nutrition, and illnesses. Sores are most easily seen on the outside surface of the forearms, but they can occur anywhere on the body.

Aging skin repairs itself more slowly than younger skin. Wound healing may be up to 4 times slower. This contributes to pressure ulcers and infections. Diabetes, blood vessel changes, lowered immunity, and other factors also affect healing.

Skin disorders are so common among older people that it is often hard to tell normal changes from those related to a disorder. More than 90% of all older people have some type of skin disorder.

Skin disorders can be caused by many conditions, including:

  • Blood vessel diseases, such as arteriosclerosis
  • Diabetes
  • Nutritional deficiencies
  • Obesidad
  • Reactions to medicines
  • Estrés

Other causes of skin changes:

  • Allergies to plants and other substances
  • Clima
  • Ropa
  • Exposures to industrial and household chemicals
  • Indoor heating
  • Loss of elasticity (elastosis)
  • Noncancerous skin growths (keratoacanthomas)
  • Pigment changes such as liver spots
  • Thickening of the skin

Sun exposure has also been directly linked to skin cancers, including basal cell cancer, squamous cell carcinoma, and melanoma.

Because most skin changes are related to sun exposure, prevention is a lifelong process.

  • Prevent sunburn if at all possible.
  • Use a good quality sunscreen when outdoors, even in the winter.
  • Wear protective clothing and a hat when needed.

Good nutrition and adequate fluids are also helpful. Dehydration increases the risk of skin injury. Sometimes minor nutritional deficiencies can cause rashes, skin lesions, and other skin changes, even if you have no other symptoms.

Keep skin moist with lotions and other moisturizers. Do not use soaps that are heavily perfumed. Bath oils are not recommended because they can cause you to slip and fall. Moist skin is more comfortable and will heal more quickly.


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