174 Embriologia de La Epidermis

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    EMBRIOLOGA DE LAEPIDERMISSaira Ortz [email protected]

    Especialista en Dermatologa y Ciruga Dermatolgica: Universidaddel Valle. Cali - Colombia

    Luis Hernando Moreno [email protected]

    Jefe de Seccin de Dermatologa y Ciruga Dermatolgica.Universidad del Valle. Cali - Colombia

    Resumen

    Podemos definir la embriologa cutnea como el proceso medianteel cual las clulas proliferan, se diferencian, se agrupan y/o migranpara formar capas celulares con funciones y estructuras definidas yespecficas3, 4,5. Es importante conocer este proceso para poder

    entender el origen y, por ende la base del tratamiento de algunasenfermedades cutneas tales como las generadas por alteracionesectodrmicas y para poder generar hiptesis causales deenfermedades de las cuales an no conocemos su origenetiolgico, pero que podran tenerlo en alguna alteracinembriolgica.

    Palabras clave: Embriologa, epidermis, queratinocitos, ectodermo.

    Abstract

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    Can be defined as cutaneous embryology process by which cellsproliferate, differentiate, are grouped and / or migrate to form celllayers with defined structures and functions and specific3, 4, 5. It is

    important to understand this process in order to understand theorigin and therefore the mainstay of treatment of some skin diseasessuch as those generated by ectodermal abnormalities and togenerate causal hypotheses of diseases that do not yet know thecausal origin, but could to have an abnormality in embryogenesis.

    Key words: Embryology, epidermis, keratinocytes, ectoderm.

    Contenido

    Introduccin a la embriologa cutnea: Formacin de ectodermo, endodermo y mesodermo Cuadro de los orgenes embrionarios cutneos Peridermo: Formacin y funciones del peridermo Desarrollo de la unidad pilosebcea Ciclo de crecimiento del pelo Factores de transcripcin y sealizacin celular importantes en la

    diferenciacin drmica y epidrmica Desarrollo de las capas de la piel y clulas no epiteliales Desarrollo de las glndulas ecrinas Conclusiones

    Introduccin a la embriologa cutnea:

    Las poblaciones epiteliales poseen un sistema de renovacinpermanente y presentan bsicamente dos lneas de diferenciacincelular: la diferenciacin protectora para el revestimiento y ladiferenciacin glandular para la secrecin. Son avasculares y seproyectan sobre una membrana basal que las une al tejidoconectivo subyacente rico en vasos a expensas del cual se nutre.

    La piel esta formada por tres capas: La ms superficial se denomina

    epidermis, la capa media dermis y la capa profunda hipodermis o

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    tejido celular subcutneo4, 5. Ilustradas en la figura 1. Las diferentesclulas que la conforman, as como las clulas asociadas tienendiferentes funciones entre las cuales cabe destacar Prevenir

    infecciones, enfermedades autoinmunes, neoplasias en el cual lasclulas dendrticas juegan un papel clave, funcin de barrera dadapor los queratinocitos de la epidermis, sntesis de melanina, ascomo filtrar la radiacin UV por los melanocitos. Funcinreparadora/ sntesis de colgeno por los fibroblastos que, por ende,tienen un papel preponderante en el proceso de cicatrizacin; tantode heridas como reparacin del dao celular por radiacin UV y enla formacin de lceras, queloides y neoplasias como Carcinoma

    escamocelular cuando estos procesos se alteran. La piel ademstiene un importante rol en la interaccin social dada por receptoresque llegan a ella con sus fibras aferentes y eferentes y proveensensibilidad tctil y dolorosa, as como tambin regulacin de latemperatura y el papel de la glndula sebcea en la secrecin deferomonas y de la glndula sudorpara para la sudoracin.

    Figura 1.

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    Embriognesis:

    Para dar origen a las diferentes capas de la piel con sus clulasdiversas el proceso embriolgico bsico tiene diferentes etapas oestados1, 2,7desde la formacin de las primeras clulas despus dela fecundacin y son: Segmentacin (Formacin de

    mrula), blastulacin (Formacin y desarrollo de la blstula),gastrulacin (Gstrula), formacin de una capa especial y transitoriade clulas denominada peridermo y finalmente migracin celular.Tras el proceso de fecundacin el vulo fecundado o cigotocomienza a multiplicarse, primero son dos y luego son cuatroclulas, pasando posteriormente al estado de mrula cuando sonocho clulas, luego blstula y gstrula2, como se muestra en lafigura 2. En la segunda semana de desarrollo embrionario se forma

    el disco germinativo bilaminar o blstula, constituido por ectodermoy endodermo. Durante la tercera semana de desarrollo se forma elmesodermo y es cuando se denomina disco germinativo trilaminar ogstrula, compuesto por ectodermo, mesodermo y endodermo2,21,35. La formacin del mesodermo es de suma importancia debido aque no slo proveer la dermis, sino que tambin es esencial parael desarrollo y la diferenciacin de estructuras epidrmicas como losfolculos pilosos en mamferos.

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    Figura 2. Procesos en embriognesis: Gastrulacin.

    Modificado de www.sabiosciences.com

    La embriologa cutnea se centra en el proceso de gastrulacin,que es importante no slo para la formacin de las capas sinotambin de los anexos cutneos3, 4,5. Se describe en el siguientecuadro el origen de las estructuras de nuestro inters.

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    Tabla 1. Orgenes embrionarios.

    Formacin del mesodermo:

    Hacia la tercera semana de gestacin en la superficie delectodermo se forma un surco longitudinal que se llamar lneaprimitiva, el extremo ceflico de esta lnea esta algo recrecidorespecto al resto y se le llama nudo de Hensen; una vez completadoeste proceso, las clulas de la capa ectodrmica comienzan amigrar hacia la lnea primitiva y al llegar a ella se invaginan dentro

    del surco, emigrando en su interior y lateralmente entre electodermo y el endodermo, rellenando esta cavidad y dando formaa la capa germinativa mesodrmica2. Estas clulas que seinvaginan en la lnea primitiva emigran en direccin ceflica, haciael nudo de Hensen, y de all llegan a la lmina procordal, readonde el endodermo y el ectodermo estn firmemente unidos. Lasclulas que emigran desde la lnea primitiva a la lmina procordalforman una prolongacin con forma de tubo, llamada prolongacin

    ceflica o notocordal y considerada una prolongacin hacia

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    adelante de la lnea primitiva. Estas clulas han seguido su procesode germinacin y para el da diecisiete de edad gestacional la capamesodrmica separa por completo el ectodermo del endodermo: Se

    ha formado entonces el mesodermo que dar origen a la dermis y alas estructuras drmicas.

    Factores celulares de diferenciacin drmica y epidrmica:

    Es importante resaltar que para que el desarrollo de dermis yepidermis se d, se requiere de la expresin adecuada de factores

    de transcripcin celular 10,11, que dirigen el desarrollo embrionariocomo: Molculas de activacin, molculas receptoras, molculasadaptadoras y Modulacin por molculas involucradas en apoptosis.A resaltar la regulacin entre las seales Wnt, BMP Bonemorphogenesis proteins o Protenas de diferenciacin sea yfactores FGF que promueven diferenciacin neurognica.

    El ectodermo generar tanto las clulas epidrmicas como sistema

    nervioso. En ausencia de sealizacin de Wnt, los progenitoresectodrmicos responden hacia diferenciacin neurolgica y noepidrmica por expresin de los factores FGF7 (factor decrecimiento de los queratinocitos)47, una vez stas clulas se handiferenciado, existe una regulacin a la baja de las FGFs conexpresin de las BMP. La sealizacin de Wnt es importante enesta regulacin porque bloquea la capacidad de los progenitoresectodrmicos para responder a FGF, lo que les permite responder a

    la sealizacin BMP y adoptar un destino epidrmico5. Una vez lasclulas inician el desarrollo como clulas cutneas otros factoresson importantes, por ejemplo Smad 4 y 7: Son clave en ladiferenciacin del Folculo piloso (FP)5. El factor TCT-3 se expresainicialmente cuando apenas es una sola capa de clulas y pareceser importante en la formacin de epidermis, glndula sebcea yFP, en la medida en que se forman ms capas disminuye y seaumenta la expresin de LEF-1, que es importante en la

    morfognesis del FP. Se muestran en la siguiente tabla algunos de

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    los factores ms importantes en la diferenciacin drmica yepidrmica.

    Tabla 2. Factores importantes en diferenciacin drmica y epidrmica10,11,44.

    La Activina es un miembro de la familia del factor de crecimientotransformante Beta, que una vez activado desencadena todo unmecanismo de sealizacin celular mediada por kinasas, que a suvez regulan receptores Smad y modulan la expresin de una grancantidad de genes involucrados en el desarrollo del mesodermo ymodula adems el promotor de la queratina 14 (K14), por lo tanto,es un importante regulador tanto de la morfognesis como de lareparacin de la piel8, 17,26. Esto ha sido demostrado enexperimentos con ratones transgnicos que sobreexpresan dichofactor en los queratinocitos epidrmicos y generan engrosamientodrmico y epidrmico con fibrosis drmica en la piel normal ehipergranulacin tras una injuria. En contraste los ratones quesobreexpresan antagonistas de la activina (folistatina) tienden atener cicatrizacin anormal con defecto en la granulacin y retraso

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    en dicho proceso, adems de formacin retrasada y/o defectuosadel folculo piloso por defecto en la expresin de la K14, (Fenotipototalmente opuesto)8,23, yalgunos presentan un patrn en mosaico

    con regiones alternantes de piel sana con piel con las alteracionesmencionadas 24

    Peridermo

    Formacin del peridermo:

    En la cuarta semana empieza la formacin del peridermo, una capa

    temporal de la piel que vemos durante el desarrollo embrionariohasta que la diferenciacin epidrmica es completa6. Descrita porprimera vez en 1837 como una Capa peculiar del feto pero sinidentificar an funciones ni caractersticas celulares7.Posteriormente en 1906 por Krause se describe que sta es unacapa celular con caractersticas nicas, que adems van variandode manera secuencial en la medida que el desarrollo fetal avanza,constituyendo el ciclo peridrmico. Hasta la actualidad se ha

    identificado que son clulas que vienen de la capa basalgerminativa que aproximadamente en el da doce prolifera y formaunas clulas redondas con ncleos con abundante contenido deglicgeno y organelas que posteriormente desarrollan en sumembrana digitaciones y microvellosidades recubiertas defilamentos algodonosos y finos que estarn en contacto con ellquido amnitico (LA), adems de ir aumentando progresivamentede tamao, lo que le provee mayor superficie de contacto con el

    lquido amnitico para el intercambio de sustancias6,7

    . Se ha planteadoque las funciones del peridermo son7:

    1. Toma de material del lquido amnitico, que explica la grancantidad de digitaciones con aumento de la superficiecontactante con el LA. En cada 100 ml de LA hay 30 gr deglucosa, que es el sustrato para muchos procesos celulares,entre ellos la sntesis de mucopolisacridos cidos, glicgeno

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    y lpidos, que irn disminuyendo en cantidad a medida quetermina la diferenciacin epidrmica.

    2. rgano secretor

    3. Proteccin estructural: En esta etapa del desarrolloembrionario an no hay formacin del estrato crneo, por locual ste vendra siendo un estrato crneo provisional.

    Las clulas de la capa germinativa continan proliferando ydiferencindose por debajo de esta capa de clulas peridrmicas y

    formando las futuras capas de la piel: Espinosa, granulosa yfinalmente el estrato crneo21. En la cuarta semana inicialmente sonunas clulas cuboidales y con ncleos intensamente teidos que sevan haciendo cilndricas y a medida que avanzan la proliferacin ydiferenciacin se van haciendo ms aplanadas y van cambiando lascaractersticas de sus ncleos. En la semana doce tenemos doshileras celulares: una capa de clulas germinativas, una capa deestrato intermedio que formar posteriormente la capa espinosa y

    una de peridermo. En esta etapa las mitosis son pocas, las clulasdel estrato germinativo crecen, se llenan de glicgeno, organelas ytonofilamentos que posteriormente se van a conectar condesmosomas. Seguida de esta formacin aumentada de grnulos ygran actividad nuclear sigue una etapa en la finalmente la clulapierde dichas estructuras en la formacin del estrato crneo3, 4,5.Este desarrollo es asincrnico, es decir no todas las clulas estnen la misma fase al mismo tiempo de edad gestacional porque este

    proceso empieza y termina primero en cara, y en general donde haymayor densidad pilosa. En las 20 a la 26 semanas de gestacin,dependiendo de la superficie corporal (Ms temprano en cara y pielcabelluda y ms tarde en palmas y plantas), y cuando se hacompletado la queratinizacin y tenemos una capa crnea biendiferenciada y relativamente funcional se empieza a desprender elperidermo de la capa germinativa hacia el lquido amnitico porprdida de las uniones intercelulares entre ste y la capa

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    germinativa. Se une al sebo y al lanugo para formar el vrmixcaseosa.

    Desarrollo de la unidad pilosebcea:

    Compuesta por folculo piloso, msculo piloerector y glndulasebcea38. El desarrollo de la unidad pilosebcea completaproviene de la interaccin entre mesodermo y ectodermo, ya queuna parte es formada por dermis y otra por epidermis, con tresdiferentes fuentes celulares: Mesenquimal, epitelial25y clulas de la

    cresta neural23, 27. En promedio se inicia a la semana 13 intratero,pero se puede ver desde la semana 9 en zonas donde hay grandensidad folicular como la cabeza, especficamente en las cejas,labio superior e inferior y gradualmente va cubriendo el resto delcuerpo a excepcin de la piel glabra. Se forman alrededor de 5millones de folculos pilosos que cubrirn el cuerpo humano y no segeneran nuevos despus del nacimiento, sin embargo lo quecambia con el tiempo es el tamao del folculo piloso, por ejemplo

    influenciado por hormonas, como se ve en la pubertad.

    Para que haya formacin del folculo piloso como tal primero debehaber un acmulo de clulas epidrmicas, luego sucede lo msimportante para la embriognesis de la unidad pilosebcea que esla formacin de la papila drmica, a las 9 semanas de edadgestacional. Empieza a formarse por agrupacin de clulas,fibroblastos drmicos por debajo de la membrana basal de la

    epidermis. Podemos identificar claramente tres estados demaduracin en la formacin del folculo piloso. 1. Induccin: En elque tenemos una epidermis indiferenciada an, pero se hanempezado a dar las seales de empezar a formar el FP, es decirseales Wnt y B-Catenina, una vez stas se han activado sedesencadena una cascada de sealizacin celular, con formacinde la placoda (Pregermen piloso)27,45,46. Cabe resaltar que ademsde la morfognesis del folculo como tal, tambin deben

    establecerse los procesos que determinan si las clulas epiteliales

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    van a ser piel interfolicularo parte del FP propiamente dicho, as como establecer ladistribucin espacial de los mismos, en este proceso la

    ectodisplasina A (EDA) y su receptorEDAR parecen jugar un papel importante24,28,29 2. Diferenciacin:Estadio de pregermen o yema. Las clulas de la membrana basaladyacentes al pregermen empiezan a formar una estructuraconvexa que envuelve los fibroblastos adyacentes que estn enestrecha relacin con los queratinocitos basales, formando la papiladrmica, ste proceso est marcado por seales SHH (SonicHedgehog)44,45y Gli-233. La comunicacin entre estas clulas

    (Fibroblastos y queratinocitos de la membrana basal) generaproliferacin y diferenciacin de la epidermis y anexos adyacentes aella, no slo por seales epidrmicas descritas, sino tambin porseales drmicas como Activina. Las principales seales celularesresponsables de la polaridad del FP y de la formacin del asta delpelo son Noggin, Lef-1 y Notch-110, 11, 18, 23, 27,30. 3.Citodiferenciacin: Una vez formado el germen piloso se promuevela diferenciacin celular y empiezan a aparecer tres brotes o

    agrupaciones celulares, uno tras otro. Uno de ellos generar laglndula sudorpara que posteriormente involucionarn cuando elfolculo piloso est completamente maduro, para volver a serfuncionales en la pubertad, el segundo dar origen a la glndulasebcea y el tercero generar una estructura conocida como bulgeo bulto, que es importante por el reciente descubrimiento de stemcells o clulas cutneas multipotenciales51,52, que tienen unimportante papel en el proceso de reparacin de heridas y

    homeostasis en la proliferacin celular15,16,25,49

    , adems de lasposibles aplicaciones clnicas como posible fuente de clulasdrmicas y epidrmicas3,4,9,50 e incluso se han planteado comoposible futuro tratamiento para enfermedades generadas porfotodao, entre otras51.

    Msculo piloerector:Paralelamente se va desarrollando el msculo erector del pelo,

    encargado de la piloereccin, que est mediada por estmulos

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    adrenrgicos37. Derivado del mesodermo, hace parte de la dermis yse desarrolla independientemente del folculo piloso, crece endireccin al bulge y se pega a la epidermis hacia el final del folculo

    piloso uniendo un folculo con otro, gracias a que se una a fibraselsticas. Una vez se hace la insercin del msculo piloerector , lapapila drmica, que est formada por clulas redondeadas quesecretan factores de crecimiento, se empieza a cerrar, es cubiertapor una cpsula de colgeno formando la vaina pilosa externa, y seforman todas las capas que se describen en la figura 3.

    Los FP se desarrollan sobre la superficie cutnea equidistantes

    entre 274 y 350 milimicras. En la medida en que el feto va creciendolos futuros folculos pilosos se van separando, formndose menosgrmenes pilosos entre uno y otro a una distancia que depende delsitio anatmico, siendo menor en piel cabelluda, lo que suponemayor cantidad de folculos pilosos por unidad de rea. Laneognesis pilosa se completa a la semana 28. Cada folculoproduce dos pelos in tero, uno conocido como lanugo que sedesprende alrededor de la semana 32 y el segundo pelo que

    permanece hasta aproximadamente el cuarto mes de vida posnatal.Son los nicos pelos que crecen de forma sincrnica, por lo cual secaen al mismo tiempo. Posteriormente el pelo crecer y se caer deforma asincrnica, a menos que exista una patologa4,38

    Ciclo de crecimiento del pelo:El pelo es una de las estructuras del ser humano, al contrario de loque se pudiera pensar, que supone una actividad constante debidoa que se encuentran en distintas fases de crecimiento ya que cadapelo tiene su propio ciclo independiente de los que estn a sualrededor, esto se puede hacer gracias a que es un procesoregulado a nivel celular por factores de crecimiento, protenas yreceptores23,38. Esto trae como resultado que cada da crezcannuevos pelos en la cabeza mientras otros caen, sin quevisualmente podamos notarlo, de acuerdo con un ciclo que se

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    renueva ininterrumpidamente y que se compone de las siguientesfases, que adems se ilustran en la figura 3 4,38.El ciclo de crecimiento del pelo implica, no solamente los procesos

    de formacin, diferenciacin celular y crecimiento, sino tambinprocesos involutivos. Se distinguen claramente tres fases queenvuelven dichos procesos y son: Angeno, Catgeno y Telgeno.

    Angeno: Es la fase de crecimiento del pelo con gran actividadmittica, los folculos son metablicamente muy activos y sensiblesa los cambios nutricionales, metablicos, inmunolgicos, etc. Senace con un pelo llamado lanugo que empezar a involucionar, en

    el da 8 posnatal la invaginacin folculo es completa. En lossiguientes 7 das, las clulas de la matriz proliferan y se diferencianen las seis capas concntricas del IRS y del cabello, mostradas enla figura. Hacia el da 16 posparto, la proliferacin de la matriztermina, y los dos tercios inferiores del FP degeneran en un procesoque implica la apostosis y se ha denominado fase catgena25 (Deregresin). En esta fase se detienen las mitosis en la matrizgerminal y la parte ms profunda del folculo piloso se acorta y se

    encoge, la cubierta de la raz interna (Ver capas en la figura) sedesintegra y desaparece y las clulas de la cubierta externa de laraz forman un saco envolviendo la matriz germinal. Las clulas dela papila drmica se desplazan hacia arriba tras el acortamientofolicular.

    El telgeno es la fase de reposo del ciclo capilar y menos del 20%del pelo est en esta fase al mismo tiempo. En el primer ciclo piloso

    el telgeno dura un da, pero se va extendiendo en los ciclosposteriores, en el adulto la duracin promedio es aproximadamente3 meses. La nueva fase angena se inicia con la aparicin de ungermen que luego proliferar, en un proceso similar al que ocurriintratero.

    Desarrollo de la glndula sebcea:

    Se desarrolla a partir de la protuberancia de la parte posterior del

    germen piloso. Las clulas se diferencian entre las semanas 13 y

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    15, en las que podemos identificar clulas funcionales y largas quedespus del nacimiento involucionarn hasta la pubertad19.

    Figura 3. Estructura del folculo piloso y ciclo de crecimiento

    Modificado de Fitzpatricks Dermatology in general Medicine. Seventh edition.

    Formacin de las queratinas:Las queratinas constituyen la mayor protena estructural de laepidermis y apndices de los vertebrados.El queratinocito es el 80 % de la celularidad de la epidermis y lasqueratinas constituyen el 85 % del peso de dicha clula. Junto conlos microfilamentos de actina y los microtbulos forman elcitoesqueleto de los epitelios de todos los vertebrados.En la evolucin vienen de la superfamilia de los filamentosintermedios y tienen una estructura alfa-helicoidal que se asocian

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    entre ellos formando heterodmeros25. La transicin entre losorganismos con citoesqueleto vertebrados e invertebrados significuna mutacin en las queratinas y stas pasaron de ser codificadas

    por uno a mltiples genes (ms genes implicados en la medida enque el organismo se hace ms complejo). Weber et al 1988identificaron la capacidad de que ellas formaran heterodmeros y lorelacionaron con mayor evolucin del citoesqueleto5. Mutacionesque alteran los filamentos de queratina tienen consecuenciaenfermedades ampollosas. Se dividen en queratinas de tipo I y tipoII y son expresadas de manera diferente de acuerdo a la zonacorporal y si, se trata de dermis, epidermis, anexos, pero Qu hace

    q se exprese una queratina u otra? De nuevo depende de losprocesos de sealizacin celular y de los genes que son activadosen el proceso de diferenciacin epidrmica.

    Las queratinas no slo tienen funcin estructural, sino que se haencontrado rol modulador de otros procesos, por ejemplo laqueratina 17 (K17) tiene un papel en la regulacin de fase angeno/Catgeno mediado por el secuestro del dominio de muerte de una

    protena dependiente de TNF 1, que activa la apoptosis y finalmentese inicia el proceso de catgeno y se ha encontrado que tambinest estrechamente relacionada con factores de transcripcin dereceptores de retinoides (RXR),que es el receptor de retinoides msabundante en la piel y que su ausencia o expresin inadecuada seha relacionado con alopecia32; y del receptor de vitamina D y de unfactor represor Hairless generando prdida de pelo11,22.

    Cmo se van expresando las queratinas?En la tercera semana de vida intrauterina la epidermis consiste enuna sola capa de clulas indiferenciadas ricas en glicgeno. Lasprimeras queratinas en expresarse son la 14 y la 5. Hacia la 4-6semana ya se pueden distinguir dos capas de clulas, el peridermo(Ya mencionado) y el estrato germinativo, en este momentoempieza a expresarse la K420.Hacia la 8-11 semana, cuando el embrin mide de 2650 mm una

    capa intermedia de clulas empieza a proliferar, en esta etapa todas

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    las clulas son ricas en glicgeno, las clulas del peridermo soncasi planas en superficie y de forma poliglonal y se empiezan aexpresar la K6, K16 y la K17 suprabasalmente, que son las que se

    van a expresar ms en los procesos de cicatrizacin13,20.Una vez stas queratinas se expresan y en la medida en que el

    grosor celular aumenta y que las clulas van perdiendo sucontenido de glicgeno, se empiezan a expresar la cornifna,transglutaminasa, loricrina y filagrina. Luego se expresa la K4, yhacia las capas ms superficiales se expresan la involucrina, y mshacia la superficie las K1, K2E, K9 Y K1010, 11,13.

    Desarrollo de las uniones intercelulares

    Uniones de clula a clula:Las uniones intercelulares se empiezan a formar durante lacompactacin del embrin en su fase de mrula. Es conocido quedefectos en las uniones intercelulares generan enfermedadesampollosas3, 4, 5, 12,13. Antes de la compactacin las clulas tienenpoca adherencia. Cuando el proceso de blastulacin inicia lasclulas se hacen ms redondeadas para luego aplanarse y

    maximizar la superficie de contacto entre ellas y comenzar aelaborar uniones adherentes, uniones focales y uniones estrechas.Los desmosomas (Uniones entre queratinocitos) se forman cuandoya tenemos una proliferacin de 32 clulas y este proceso esregulado por E- Cadherina, aunque no es el nico factor porquetambin influyen la a, b, g-catenina, es decir, si stas no se formanadecuadamente el ensamblaje no es correcto y no se forman losdesmosomas, el proceso exacto no es conocido, pero se sabe quees mediado por kinasas y que tiene lugar la fosforilacin de la B-

    catenina, que es calcio- dependiente; pero no es el nico factoresencial para que el proceso se de adecuadamente. Una vez seforman los desmosomas hay una redistribucin zonular de lasuniones estrechas hacia la interfase apical. Concomitantementeaparecen la plakoglobina y la desmocolina (DSC) 3 y luego ladesmoplaquina, la desmoglena (DSG) 3 y la desmocolina 2.La expresin de DSC2 y desmoplaquina no depende delensamblaje previo de E-Cadherina. La formacin de losdesmosomas s depende de E-Cadherina y si sta falta no haycompactacin y el embrin no llega a la gastrulacin12,13.

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    Unin dermoepidrmica:

    Una lmina densa en la membrana basal empieza a ser evidente en

    la 6 semana y los hemidesmosomas que unen las clulas de lacapa germinativa a la basal aparecen en la 12 semana.

    Formacin de los Dermatomas:

    El sistema esqueltico en el embrin se divide en: Mesodermoparaxial (MP) y Cresta neural. Del primero se van a derivar losSomitmeros y Somitas y del segundo los melanocitos y

    presumiblemente las clulas de Merkel.

    Cada lmina de mesodermo se divide en tres regiones: una dorsal:mesodermo paraxial; una media: mesodermo intermedio; y unaventral: mesodermo lateral, El sistema esqueltico en el embrin sedivide en el mesodermo paraxial (MP) o dorsal y el la lmina lateralde la cresta neural. El mesodermo paraxial se forma paralelo al tuboneural, a ambos lados por un engrosamiento de las clulas

    mesodrmicas, de esta seccin del mesodermo, al final de latercera semana se diferencian bloques segmentados de clulas: lassomitas. Estos somitas se encuentran en una porcin ventromedialllamada esclerotoma, y en una porcin dorsolateral denominadaDermomiotoma. De las clulas derivadas del esclerotoma seoriginar el mesnquima que formar los fibroblastos, condroblastosy osteoblastos, los cuales darn origen a las vrtebras35. El primerpar de somitas aparece en la regin ceflica del embrin, y desdeaqu se forman nuevas somitas en direccin crneocaudal,aproximadamente tres al da, llegando al final de la quinta semana ahaber de 42 a 44 pares: 4 occipitales, 8 cervicales, 12 dorsales otorcicas, 5 lumbares, 5 sacras y de 5 a 7 coccgeas2.

    Al inicio de la cuarta semana empieza el proceso de segmentacin,en el que se formarn las vrtebras, provenientes del esclerotoma.De la parte dorsal restante de la somita, conocido comodermomiotoma se formara el miotoma y, una vez ste se ha

    formado,las clulas restantes del dermomiotoma se extienden

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    debajo de ectodermo suprayacente formando el dermatomapropiamente dicho que migrar hacia la dermis y al tejido celularsubcutneo en la distribucin que conocemos y como se describi

    con el desarrollo de los somitas2.

    Desarrollo de las glndulas ecrinas:

    Empieza en palmas y plantas en la semana 12 y en el resto delcuerpo en la semana 20. En los embriones de 12 semanas lasglndulas ecrinas rudimentarias son identificadas como

    ondulaciones espaciadas en el estrato germinativo, al principioestn compuestas por clulas ovaladas plidas que se disponencerca una de la otra, pero estructuralmente similares del resto delestrato crneo. Entre la 14 y 15 semanas: El extremo superior de laglndula ecrina rudimentaria se invagina profundamente dentro dela dermis y empieza a tener forma de anillo. En la epidermisalrededor las columnas de clulas se empiezan a disponer de talmanera que se empieza a reconocer ductos sudorparos

    intraepidrmicos. Cada columna se dispone en 2 capas de clulascilndricas: Las internas se vuelven elongadas y curvas. Los ductoscomo tal parecen ser formados por confluencia de cavidadesintracitoplasmticas. En el segmento intradrmico el lumen pareceformarse x disolucin de las uniones intercelulares entre las clulasque componen la capa interna del conducto11.

    Desarrollo de los Melanocitos:

    Originados de la cresta neural. No slo se encuentran en piel, sinotambin en odo (cclea), cerebro (sustancia negra),iris dondetienen diversas funciones34. Se pueden identificar en piel humanaa partir de la semana 1236, pero son escasos y la poca celularidada su alrededor hace que se vean poco, si se hace marcacin condopamina se pueden identificar. Se identifica cierta funcionalidad ypigmento a partir de la semana 207.

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    Los melanocitos hacen parte de las clulas asociadas a laepidermis, no hacen parte de ella como tal desde el punto de vistaembriolgico, pero se puede ubicar a ella gracias al proceso de

    migracin celular, que no se produce al azar, sino que parece estardeterminado genticamente y dirigido por la lmina basal que seencarga de que los blastmeros se siten en una hoja embrionariau otra.La lmina basal une a todos los blastmeros y las protenas dereconocimiento que aparecen en la superficie de los blastmeros.Hay una serie de protenas de anclaje en la superficie celularllamadas integrinas que anclan las clulas diferenciadas a la lmina

    basal. Estas integrinas son protenas de membrana que adems deinteraccionar con la lmina basal interaccionan con el citoesqueletoa travs de una serie de protenas conocidas como cateninas, esas como las clulas diferenciadas quedan totalmente inmovilizadas.Durante la fase de las migraciones celulares la transcripcin de lascateninas queda bloqueada y no hay unin entre las integrinas y elcitoesqueleto de las clulas. Adems se rompen las interaccionesentre las integrinas y la lmina basal (lamininas)30, gracias a unas

    protenas transmembrana que aumentan su transcripcin durantelas migraciones, la galactosa-glicosiltrasferasa.La clula a partir de este momento se va a desplazar slo poraquellas zonas de la lmina basal del blastocito que poseanlaminina o fibronectina. Y la disposicin de estos caminos delaminina y fibronectina va a depender de la secrecin de estasprotenas por los dems blastmeros que forman el blastocisto, esdecir: es un proceso totalmente coordinado y en ltimas dirigido por

    expresin gnica18

    .Cuando la clula llega a su destino reemprende la sntesis decateninas, quedando de nuevo las clulas fijas en el tejido quedeben estar.Cuando hay alguna alteracin en este proceso de migracin celularde los melanocitos aparecen enfermedades o condiciones conpatrn de lneas de Blaschko, que nos marcan el camino demigracin de los melanocitos.

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    Desarrollo de las clulas de Langerhans:

    Derivan de la medula sea de la lnea monocito macrfago, a las12 semanas ingresan en la epidermis. Tienen funcin de Clulaspresentadoras de antgenos (APC), son langerina positivas48 ytienen distribucin regular tanto en dermis como epidemis31. Estninvolucradas en una gran variedad de respuestas inmunes pormedio de la activacin de las clulas T (realizan la respuestaantgeno-anticuerpo). Tienen una distribucin muy regular en toda la

    piel y es el principal efector de las reacciones inmunesepidrmicas7, 31.

    Desarrollo de las clulas de Merkel:

    Son clulas especializadas con funcin mecanoreceptora de formaovalada y con prolongaciones digitiformes, abundantes vesculascon contenido de citoqueratinas y neuropptidos39, se localizan en

    capa basal,

    por lo tanto est localizada en lugares con sensibilidadtctil muy intensa como son los pulpejos, mucosa y folculo piloso. Anivel epidrmico se asocia con las terminaciones nerviosasintraepidrmicas formando el disco tctil de Merkel3, 5, 7,14. Fue unode los primeros receptores cutneos que se pudo ver en lamicroscopa electrnica y es la nica clula asociada a la epidermis,que no proviene propiamente de ella, que se asocia a losqueratinocitos adyacentes por medio de desmosomas14.

    Aunque su origen es objeto de discusin40

    , se postulan dos teoras.La primera que provienen del ectodermo y que son en realidadqueratinocitos modificados 41,42y la segunda que provienen declulas de la cresta neural, al igual que los melanocitos43.Su desarrollo se inicia tempranamente hacia la semana 9 y empiezaen piel glabra; inicialmente en falanges distales y luego en labios,encas y lecho ungueal7, 14 y hacia la semana 12 se empieza aobservar que axones no mielinizados penetran la dermis

    rudimentaria, pero slo empiezan a inervar a las clulas de Merkel

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    posteriormente. Al nacimiento la mitad de las clulas de Merkelestn inervadas. Se propone que las clulas de Merkel tienendentro de sus vesculas sustancias que son neuroatrayentes y que

    son las que dan la pauta para la inervacin14.

    Conclusiones

    Podemos afirmar con todo lo expuesto anteriormente que laembriologa cutnea es un proceso organizado y secuencial,genticamente determinado que marca el origen de uno de los

    rganos ms importantes del ser humano y que alteraciones encualquiera de esos procesos pueden generar diversos tipos deenfermedades que conocemos y que son de difcil tratamientodebido a su etiologa. Adems de que muchas de las patologascutneas que son de causa desconocida podran tener origen enalteraciones del desarrollo de la piel, lo que abre un campo deinvestigacin en esta materia.

    REFERENCIAS

    1. Fuchs Elaine. Scratching the surface of skin development.Nature. 2007; 22,445(7130): 834842.

    2. Langman. TW Sadler. Embriologa mdica con aplicacin

    clnica. Octava edicin. Editorial panamericana.

    3. Bolognia, Jorizzo, Rapini. Dermatology. Mosby- Elsevier Vol 1,chapter 3. Embryology. Second edition.

    4. Fitzpatrick. Dermatology in general Medicine. Seventh edition.

    5. Purns, Brea, Thnach, Cox, Griffths. Rooks textbook ofdermatology. Wiley- Blackwell. Vol 1, chapter 3. Anatomy and

    organization of human skin. Eight edition

  • 7/26/2019 174 Embriologia de La Epidermis

    23/27

    6. Yamanaka Y, Akiyama M, Sugiyama-Nakagiri Y, Sakai K,Goto M, McMillan J, et al. Expression of the Keratinocyte LipidTransporter ABCA12 in Developing Epidermis AJP.

    2007;171(1)7. Gonzalez G. Embriologa cutnea. Asoc Col. Dermatologa y

    ciruga dermatolgica. 2002;10 (2):831-840

    8. Casimir Bamberger et al. Activin Controls Skin Morphogenesisand Wound repair. AJP. 2005;167(3)

    9. Fuchs E and Nowak J.A. Building Epithelial Tissues from Skin

    Stem Cells. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2008; 73:333350.

    10. Wang X et al .AP-2 factors act in concert with Notch toorchestrate terminal differentiation in skin epidermis. JCB.2008;183(1)

    11. Waseem A and Irene M Leigh. Embryos, genes andbirth defects, second edition. 2006; (2): 373-410

    12. Green K et al. Intercellular Junction Assembly,Dynamics and Homeostasis. Cold Spring Harb Perspect Biol2010;2

    13. Lorenz K, Grashoff C, Torka R, Sakai T, Langbein L,Bloch W et al. Integrin-linked kinase is required for epidermaland hair follicle morphogenesis. J.C.B. 2007;177( 3): 501513

    14. Raymond Saxod. Ontogeny of the cutaneous sensory

    organs. Microscopy research and technique. 1996;34313-333

    15. Blanpain C, Fuchs E. Epidermal homeostasis: Abalancing act of stem cells in the skin. Nat Rev Mol Cell Biol.2009;10:207-17

    16. Phimister E. A tetraploid twist on the embryonic stemcell. N Engl j med. 2008;353,16

  • 7/26/2019 174 Embriologia de La Epidermis

    24/27

    17. Bamberger C, Schrer A, Antsiferova M, Tychsen B,Pankow S, Mller M et al. Activin controls skin morphogenesisand wound repair predominantly via stromal cells and in a

    concentration-dependent manner via keratinocytes. AJP.2005;167(3)

    18. Fuchs E, Wang X, Pasolli A, Williams T. AP-2 factorsact in concert with Notch to orchestrate terminal differentiationin skin epidermis. J. Cell Biol. 2008;183(1):3748

    19. Fuchs E, Horsley V, OCarroll D, Tooze R, Ohinata Y,Saitou M, Obukhanych T, et al. Blimp1 Defines a progenitor

    population that governs cellular input to the sebaceous gland.Cell. 2006;126(3): 597609

    20. Neeltje A, Coolen K, Schouten W.M, Middelkoop E,Ulrich M. Comparison between human fetal and adult skin.Arch Dermatol Res 2010;302:4755

    21. McGrath J.A., Eady R.A.J. and Pope F.M. Anatomy andOrganization of Human Skin.

    22. Zarach J, Beaudoin G, Coulombe P and Thompson C.The co-repressor hairless has a role in epithelial celldifferentiation in the skin. The Company of Biologists2004;10.1242

    23. Schmidt-Ullrich R and Paus R. Molecular principles ofhair follicle induction and morphogenesis. BioEssays2005;27:247261

    24. Richardson G, Bazzi H, Fantauzzo K, Waters J,Crawford H, Hynd P et al. KGF and EGF signalling block hairfollicle induction and promote interfollicular epidermal fate indeveloping mouse skin. Development. 2009;136, 2153-2164

    25. Blanpain C and Fuchs E. Epidermal Stem Cells of theSkin. Annu Rev Cell Dev Biol. 2006; 22: 339373.

  • 7/26/2019 174 Embriologia de La Epidermis

    25/27

    26. Bamberger C, Scharer A, Antsiferova M, Tychsen B,Pankow S, Muller M et al .Activin Controls SkinMorphogenesis and Wound Repair Predominantly via Stromal

    Cells and in a Concentration-Dependent Manner viaKeratinocytes. Am J Pathol 2005; 167:733747

    27. Millar S. Molecular Mechanisms Regulating Hair FollicleDevelopment. Invest Dermatol. 2002;118:216-225, 2002

    28. Cui Chang-Yi and Schlessinger D. EDA Signaling andSkin Appendage Development. Cell Cycle. 2006; 1.5(21):24772483.

    29. Richardson G, Bazzi H, Fantauzzo K, Waters J,Crawford H, Hynd P et al. KGF and EGF signalling block hairfollicle induction and promote interfollicular epidermal fate indeveloping mouse skin. Development 2009;136, 2153-2164

    30. Gao J, DeRouen M, Chen C, Nguyen M, Nguyen N,IdoH et al. Laminin-511 is an epithelial message promotingdermal papilla development and function during early hair

    morphogenesis. Genes & Development. 2008; 22:21112124

    31. Schuster C, Vaculik C, Fiala C , Meindl S , Brandt O,Imhof M. et al. HLA-DR+ leukocytes acquire CD1 antigens inembryonic and fetal human skin and contain functionalantigen-presenting cells. J. Exp. Med. 2009; 206 (1):169-181

    32. Li M, Chiba H, Warot X, Messaddeq N, GrardC,Chambon P.et al. ablation in skin keratinocytes results in

    alopecia and epidermal alterations. Development. 2001;128,675-688

    33. Glotzera D, Zelzerb E and Olsena B. Impaired skin andhair follicle development in runx2 deficient mice. Dev Biol.2008;315(2): 459473

    34. MoustakasA. Tgf-b targets pax3 to control melanocytedifferentiation. DOI 10.1016/J.Dev Cel. 2008;11.009

  • 7/26/2019 174 Embriologia de La Epidermis

    26/27

    35. Sven Enerbck S. The Origins of Brown Adipose Tissue.N Engl j med. 2009. 360;19

    36. Freinkel RK. The biology f the skin. The Partenonpublishing group, New York 2001

    37. Camacho F, Montagna W. Tricology. Grupo aula mdicaS:A: 1996

    38. Restrepo R. Anatoma microscpica del folculo piloso.Rev Asoc Coloomb Dermatol. 2010;18:123-38

    39. Keymeulen A, Mascre G, Kass K, Harel I, Michaux C, De

    Geest N. Epidermal progenitors give rise to Merkel cells duringembryonic development and adult homeostasis. J. Cell Biol.2009;187(1)91100

    40. Boulais, N., and L. Misery. 2007. Merkel cells. J. Am.Acad. Dermatol. 57:147165. doi:10.1016/j.jaad.2007.02.009

    41. Szeder, V., M. Grim, Z. Halata, and M. Sieber-Blum.2003. Neural crest origin of mammalian Merkel cells. Dev.

    Biol. 253:258263.

    42. Grim, M., and Z. Halata. 2000. Developmental origin ofavian Merkel cells. Anat. Embryol. (Berl.). 202:401410.

    43. Winkelmann, R.K. 1977. The Merkel cell system and acomparison between it and the neurosecretory or APUD cellsystem. J. Invest. Dermatol. 69:4146.

    44. Gritli-Linde A, Hallberg K, Harfe B, Reyahi A, Kannius-Janson M,Nilsson J. Et al. Abnormal Hair Development andApparent Follicular Transformation to Mammary Gland in theAbsence of Hedgehog Signaling. Dev Cell. 2007; 12(1): 99112

    45. Suzuki K, Yamaguchi Y, Villacorte M, Mihara K, AkiyamaM, Shimizu H. Et al. Embryonic hair follicle fate change byaugmented beta-catenin through Shh and Bmp signaling.

    Development. 2009;136(3):367-72

  • 7/26/2019 174 Embriologia de La Epidermis

    27/27

    46. Zhang Y, Andl T, Yang SH, Teta M, Liu F, Seykora JT.Et al. Activation of beta-catenin signaling programs embryonicepidermis to hair follicle fate. Development

    2008;135(12):2161-72.47. RichardsonG , BazziH, FantauzzoK, WatersJ,

    CrawfordH,HyndP et al. KGF and EGF signalling block hairfollicle induction and promote interfollicular epidermal fate indeveloping mouse skin. Development. 2009;136, 2153-2164

    48. Chorro L, Sarde A, Li M, Woollard K, ChambonP,Malissen B et al. Langerhans cell (LC) proliferation mediates

    neonatal development, homeostasis,and inflammation-associated expansion of the epidermal LC network. J. Exp.Med. 2009; 206(13)

    49. Ito M, Liu Y, Yang Z, Nguyen J, Liang F, Morris RJ andCotsarelis G. Stem cells in the hair follicle bulge contribute towound repair but not to homeostasis of the epidermis. NatMed. 2005; 11(12):1351-4.

    50. Abbas O, Mahalingam M. Epidermal stem cells: practical

    perspectives and potential uses.Br J Dermatol. 2009;161(2):22851. Zouboulis CC, Adjaye J, Akamatsu H, Moe-Behrens G

    and Niemann C. Human skin stem cells and the ageingprocess. Exp Gerontol. 2008;43(11):986-97.

    52. Yan X, Owens DM. The skin: a home to multiple classesof epithelial progenitor cells. Stem Cell Rev. 2008;4(2):113-8.