Epidermis: verhorntes Plattenepithel und Keratinozyten
Die Epidermis als mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel und der Weg der Keratinozyten vom Stratum basale bis zur abschilfernden Hornschicht.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Epidermis ist ein mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel aus Epithelzellen; „verhornt“ und „verhornend“ sind gleichwertig.
- Die Epidermis ist gefäßfrei und enthält kein Fettgewebe; Fett liegt in der Subcutis.
- Keratinozyten sind die charakteristischen Zellen der Epidermis und teilen sich im Stratum basale; nicht alle lebenden Epidermiszellen sind mitotisch aktiv.
- Keratinozyten wandern in etwa vier Wochen zur Oberfläche, werden zu kernlosen, toten Korneozyten und schilfern ab.
- Das Stratum corneum ist die oberste Schicht aus abgestorbenen Zellen, kein Sekret der Basalzellen; Korneozyten und Lipide (Ceramide, Cholesterol, Fettsäuren) bilden nach dem Ziegelstein-Mörtel-Modell eine Wasserbarriere.
Worum es geht
Die Epidermis ist die äußerste Schicht der Haut und ein Epithel, das sich ständig von unten erneuert. Ihre Hornschicht hält Wasser im Körper. Für alles Fremde, auch für Arzneistoffe aus Salben und Cremes, ist sie die erste Hürde.
Epitheltyp der Epidermis
Die Epidermis gehört zu den Epithelien. Sie besteht aus dicht gepackten Epithelzellen mit kaum Interzellularsubstanz dazwischen. Ihr Typ lässt sich mit drei Merkmalen fassen. Sie ist mehrschichtig, ihre oberflächlichen Zellen sind platt, und sie verhornt. Zusammen ergibt das ein mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel.
Ob man „verhornt“ oder „verhornend“ sagt, ist gleichwertig. „Verhornend“ betont nur, dass die Verhornung laufend stattfindet. Der Name „Plattenepithel“ richtet sich nach der Form der obersten Zellen. In der Tiefe sind die Zellen kubisch bis prismatisch, nach oben flachen sie immer weiter ab.
Die Mehrschichtigkeit macht das Gewebe mechanisch belastbar. Die Verhornung dichtet es zusätzlich gegen Wasserverlust ab. Anders als die Haut tragen feuchte Oberflächen wie Mundhöhle oder Speiseröhre ein unverhorntes mehrschichtiges Plattenepithel, denn dort droht keine Austrocknung.
Die Einordnung als mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel wird im Examen gerne gefragt. Achte darauf, dass alle drei Merkmale zugleich stimmen: mehrschichtig, platt an der Oberfläche und verhornt.
Wie jedes Epithel enthält die Epidermis keine Blutgefäße. Ihre lebenden Zellen werden per Diffusion aus der darunterliegenden Dermis versorgt. Auch Fettgewebe kommt in der Epidermis nicht vor. Fett ist eine Form des Bindegewebes und liegt viel tiefer in der Subcutis, wie die Seite zum Schichtaufbau der Haut zeigt.
Keratinozyten und Hornschicht
Rund 90 % der Epidermiszellen sind Keratinozyten. Sie sind die charakteristischen Zellen der Epidermis und bilden das Strukturprotein Keratin. Die übrigen Zelltypen wie Melanozyten behandelt die Seite zu den Zelltypen der Epidermis.
Fünf Schichten, ein Weg nach oben
Die Schichten der Epidermis sind keine verschiedenen Gewebe. Sie zeigen Reifestadien derselben Zellen. Ein Keratinozyt entsteht unten und wird auf dem Weg nach oben umgebaut, bis er als tote Hornzelle die Oberfläche erreicht.
| Schicht | Lage und Zellform | Was dort geschieht |
|---|---|---|
| Stratum basale | einreihig auf der Basalmembran, kubisch bis prismatisch | Zellteilung, Nachschub an Keratinozyten |
| Stratum spinosum | mehrere Lagen, polygonale Zellen | viele Desmosomen, Keratinfilamente nehmen zu |
| Stratum granulosum | wenige Lagen, abgeflacht | Keratohyalingranula und Lamellenkörperchen, Abbau von Kern und Organellen beginnt |
| Stratum lucidum | dünne, homogene Lage, nur in der Leistenhaut von Handflächen und Fußsohlen | Übergang zur Hornschicht |
| Stratum corneum | viele Lagen flacher Zellen | kernlose, tote Korneozyten schilfern ab |
Nur das Stratum basale liefert Nachschub. Hier sitzen die teilungsfähigen Stammzellen und ihre Tochterzellen. Eine Tochterzelle, die die Basalmembran verlässt, beginnt sich zu differenzieren und stellt die Teilung bald ein. Deshalb sind längst nicht alle lebenden Epidermiszellen mitotisch aktiv. In den oberen lebenden Schichten reifen die Zellen nur noch.
Besonders prüfungsrelevant ist die Richtung dieses Wegs: Keratinozyten proliferieren basal, wandern zur Oberfläche, werden zu Korneozyten und schilfern ab. Man kann sich das wie ein Förderband vorstellen, das unten neue Zellen auflegt und oben verbrauchte abwirft.
Ein Korneozyt ist ein abgestorbener, kernloser Keratinozyt des Stratum corneum. Er ist flach, dicht mit Keratinfilamenten gefüllt und von einer verstärkten, widerstandsfähigen Hülle umgeben.
Der Weg von der Basis bis zur Abschilferung dauert etwa vier Wochen. Oben lösen sich die Korneozyten einzeln oder als Schuppen. Unten rücken ständig neue Zellen nach. So bleibt die Dicke der Epidermis konstant.
Stratum corneum als Wasserbarriere
Das Stratum corneum ist die oberste Schicht der Epidermis. Es besteht aus abgestorbenen Zellen, eben den Korneozyten. Die Hornschicht ist also selbst zelluläres Material und kein Sekret, das die Basalzellen nach oben abgeben.
Ihre Dichtigkeit erklärt das Ziegelstein-Mörtel-Modell. Die flachen Korneozyten sind die Ziegel. In den Fugen liegen lamellar geordnete Lipide aus Ceramiden, Cholesterol und freien Fettsäuren. Diese Lipide stammen aus den Lamellenkörperchen des Stratum granulosum. Wasser findet durch diese Mauer nur lange Umwege. So schützt die Hornschicht den Körper vor Austrocknung.
Die Hornschicht ist auch für Arzneistoffe in Dermatika die Hauptbarriere. Kleine, eher lipophile Moleküle durchdringen sie am besten. Okklusive Grundlagen wie Vaseline lassen die Hornschicht aufquellen und fördern so die Penetration.
Quiz
Aussage 1
Das Stratum corneum ist ein Sekretionsprodukt, das die Basalzellen an die Oberfläche abgeben.
Die Hornschicht besteht aus abgestorbenen Zellen, den Korneozyten, also aus zellulärem Material.
Aussage 2
Fettgewebe der Haut liegt in der Subcutis, die Epidermis selbst enthält keines.
Fett ist eine Form des Bindegewebes und gehört zur Subcutis, nicht zum Epithel der Epidermis.
Aussage 3
Korneozyten sind abgestorbene, kernlose Hornzellen, die aus Keratinozyten hervorgehen.
Keratinozyten verlieren auf dem Weg nach oben Kern und Organellen und werden zu Korneozyten des Stratum corneum.
Aussage 4
Die Epidermis ist ein einschichtiges verhorntes Plattenepithel.
Die Epidermis ist mehrschichtig. Richtig heißt es: mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel.
Aussage 5
Alle lebenden Keratinozyten der Epidermis sind teilungsaktiv.
Geteilt wird nur im Stratum basale. In den oberen lebenden Schichten differenzieren die Zellen nur noch.
Aussage 6
Lamellar geordnete Lipide wie Ceramide zwischen den Korneozyten tragen zur Wasserbarriere der Hornschicht bei.
Im Ziegelstein-Mörtel-Modell bilden diese Lipide den Mörtel zwischen den Korneozyten und bremsen den Wasserverlust.
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