CAPÍTULO
1
David H. Lloyd y Anita P. Patel
Estructura y funciones de la piel
La piel es el órgano más grande del organismo y realiza una gran variedad de funciones vitales para el mantenimiento de la homeostasis corporal (Figura 1.1). Además, existen diferentes regiones Función
Serie de actividades
Barrera
Control de las pérdidas de agua, electrolitos, etc. Protección frente a los agentes físicos, químicos y biológicos
Sensibilidad
Calor, frío, dolor, picor y presión
Regulación de la temperatura
Aislamiento, variación del flujo sanguíneo, sudoración
Control hemodinámico
Cambios vasculares periféricos
Secreción, excreción
Función glandular, crecimiento del pelo y de la epidermis. Pérdida percutánea de gases, solutos y líquidos
Síntesis
Vitamina D
Función inmunológica
Vigilancia, respuesta
Figura 1.1 Actividades de la piel relacionadas con la homeostasia.
de la piel como los oídos, los párpados, el prepucio, las almohadillas y las uñas, con funciones específicas y que difieren estructuralmente de la piel que recubre el cuerpo en general. El objetivo de este capítulo es tratar cada uno de estos aspectos. Nos centraremos en la anatomía y la fisiología de la piel no especializada y en su papel en la defensa del organismo, con el propósito de proporcionar una base para la comprensión de la patogenia de las enfermedades cutáneas.
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La epidermis La epidermis forma la capa superficial de la piel y está expuesta a una amplia variedad de agresiones químicas, físicas y biológicas. No se trata de una estructura físicamente fuerte sino que se protege secretando sustancias de protección de manera continua. Éstas incluyen el pelaje, las células queratinizadas del estrato córneo y las secreciones de las glándulas de la piel. La epidermis se apoya en la membrana basal, que no sólo proporciona una sólida unión entre la dermis y la epidermis sino que permite el paso de moléculas entre estas dos estructuras. En la piel del perro el estrato córneo tiene un grosor de 12-15 µm, y se compone de 45 a 52 capas. La epidermis consta de 3 o 4 capas y tiene un grosor de 8 a 12 µm sobre la superficie corporal total.
Estructura epidérmica y funcionalidad La epidermis es un epitelio escamoso estratificado y se compone normalmente de cuatro capas (Figura 1.2), que son, de profunda a superficial: • Estrato basal. • Estrato espinoso. • Estrato granular. • Estrato córneo. Cada estrato se compone de una a varias células de grosor en función de la localización anatómica. Los queratinocitos son las principales células de 1
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Corneocitos Estrato córneo
Lamela lipídica intercelular Queratina Cuerpos lamelares
Estrato granular
Gránulos queratohialinos Citoqueratina Estrato espinoso
Desmosoma Núcleo de las células basales
Estrato basal
Hemidesmosomas Membrana basal
Melanocitos
Células de Merkel
Células de Langerhans
Figura 1.2 Representación esquemática de la epidermis que ilustra la organización de las células y su maduración hacia células totalmente queratinizadas.
la epidermis (∼85%), el resto son células dentríticas epidermales residentes: células de Langerhans (∼5-8%), melanocitos (∼5%) y células de Merkel (∼3-5%). Otras células como linfocitos, eosinófilos y neutrófilos pueden encontrarse en la epidermis pero no son células residentes. El origen y la función de las células de la piel está resumido en la Figura 1.3.
Estrato basal Los queratinocitos de la capa basal están fuertemente empaquetados en columnas celulares. Son células hijas producidas por la mitosis de un pequeño número de células más primitivas, conocidas como células madre. Este proceso es llamado proliferación epidérmica. Los queratinocitos hijos también son capaces, transitoriamente, de dividirse y gradualmente migran hacia el exterior para reemplazar a las células que se desprenden de la superficie cutánea. El citoesqueleto del queratinocito se compone de filamentos de actina, filamentos intermedios de queratina y microtúbulos, que le proporcionan “fuerza estructural”.
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La habilidad de las células madre para producir citoquinas e interferones pro- y antiinflamatorios y su función como células fagocíticas, le confieren un papel importante en la inflamación e inmunidad.
Estrato espinoso La capa espinosa se compone de queratinocitos poligonales que sufren cambios bioquímicos y estructurales a medida que migran hacia la superficie. Son llamadas células espinosas porque en los cortes histológicos convencionales parece que tengan espinas al examen microscópico. Las espinas son, en realidad, desmosomas, puentes intercelulares que permiten la adhesión entre células. Éstas son estructuras importantes que permiten la adhesión entre células, así como la comunicación entre ellas. La estructura molecular de los desmosomas está muy definida. Están compuestos de proteínas transmembranales (desmogleinas {Dsg} 1, 2, 3 y desmocolinas), proteínas de placa (placoglobina, placofilina, desmoplaquina, desmocalmina y filamentos intermedios asociados a proteínas {IFAP} 300). Estas moléculas forman conexiones entre las moléculas correspondientes de las células adyacentes.
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estructura y funciones de la piel Estructura de la piel Tipo celular
Origen
Función
Epidermis
Queratinocitos
Ectodermo
Células de Langerhans Melanocitos
Células progenitoras hematopoiéticas Cresta neural
Barrera estructural Respuesta inmune mediante la producción de citoquinas y fagocitosis Vigilancia inmunitaria
Células de Merkel
Dermis
Células epidermales primitivas
Fibroblastos
Mesénquima
Dendrocitos dérmicos
Derivados de la médula ósea
Linfocitos T
Derivados de la médula ósea Derivados de la médula ósea Células progenitoras hematopoiéticas
Mastocitos Células endoteliales microvasculares
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Producción de pigmento que protege de los rayos UV, proporcionan camuflaje y proporcionan diferenciación sexual en algunas especies Mecanorreceptores de adaptación lenta
Síntesis de los componentes de la matriz extracelular Reparación de las heridas Producción de enzimas de degradación Presentación de antígenos Homeostasis Reparación de heridas Promueven la respuesta inmune humoral y celular Implicados en la respuesta inmune temprana por la liberación de gránulos preformados e iniciación del proceso de inflamación Implicadas en la respuesta inmune a través de la adhesión de las células efectoras como neutrófilos, eosinófilos, basófilos y monocitos
Figura 1.3 Origen y función de las células que se encuentran en la dermis y en la epidermis.
La diferenciación epidérmica son los cambios estructurales y bioquímicos, como ocurre con la migración de los queratinocitos hacia la epidermis. Este proceso implica la formación de queratina y de la envuelta cornificada y a medida que los queratinocitos migran hacia la superficie los filamentos son agregados en cúmulos de queratina. Los queratinocitos de la capa basal también empiezan la síntesis de los cuerpos lamelares. Tanto la proliferación como la diferenciación están altamente reguladas por una compleja cadena de eventos, controlados por factores de crecimiento, interleuquinas, ácido araquidónico y sus metabolitos, vitamina D3, calcio y retinoides.
Estrato granular Las células del estrato granular tienen una forma fusiforme y están caracterizadas por la presencia de gránulos de queratohialina. Los gránulos contienen un precursor de proteínas, la profilagrina que, cuando se desfosforila a filagrina, se incluye en la agregación de acúmulos de queratina. Los cuerpos lamelares contienen enzimas lipídicas e hidrolíticas que son liberadas al espacio intercelular donde son reorganizadas para formar la capa externa de la envoltura celular cornificada
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y la lamela intercelular. Ambas juegan un papel importante en la función de barrera.
Estrato córneo El estrato córneo es la capa más superficial de la epidermis y está en contacto directo con el ambiente externo. Las células poliédricas planas, que forman esta capa compacta (Figura 1.4) experimentan cambios estructurales y bioquímicos y están compuestas principalmente de filagrina y queratina. Esta última se compone de una porción proteinacea interna compuesta de proteínas de envuelta (involucrina, cistatina A, loricrina, tricohialino, filagrina y otros), que son unidas por enzimas transglutaminasas para formar una envuelta insoluble. La porción externa lipídica de la envuelta celular cornificada es una capa continua de hidroxiceramida que se une covalentemente a la porción interna de la envuelta cornificada. Las células del estrato córneo se descaman continuamente de la superficie de la piel por un proceso llamado descamación. En la capa externa del estrato córneo que se pierde, los espacios intercelulares son permeables al sudor y al sebo (Figura 1.5). La muda de las células de la piel sana está en
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manual de dermatología en pequeños animales y exóticos Figura 1.4 Micrografía electrónica de barrido del estrato córneo canino congelado e hidratado que muestra la disposición en capas compactas de las escamas (cortesía de IS Mason y DH Lloyd).
equilibrio con los procesos de proliferación y diferenciación. Los tres procesos están influenciados por los lípidos epidérmicos. La interacción entre la porción lipídica de la envuelta celular cornificada y las lamelas intercelulares es importante para la cohesión normal y la barrera contra la permeabilidad epidérmica. La estructura del estrato córneo se asemeja a una estructura de ladrillo y mortero,
Células residentes y transitorias La función protectora de la piel se ve aumentada por las células residentes y transitorias que se encuentran en la epidermis (ver Figura 1.3). son células presentadoras de antígeno que son capaces de fagocitar y presentar antígenos procesados a linfocitos T, que pueden iniciar una respuesta inmune primaria, y también a las células T de memoria. Al realizar esta tarea, las células de Langerhans protegen al individuo de infecciones superficiales. Se piensa también que juegan un papel en la prevención del cáncer por su respuesta a los antígenos tumorales. Las células de Langerhans:
Melanocitos: los melanocitos son células dentríticas productoras de melanina que se encuentran principalmente en la capa basal. Los melanocitos de los mamíferos producen dos tipos de melanina: la eumelanina (negra) y la faeomelanina (amarilla a marrón-rojiza). La melanina absorbe la luz ultravioleta pero también sirve como destructora de radicales libres, se une a los fármacos y proporciona camuflaje, lo que protege al animal de diferentes maneras. Células de Merkel: las células de Merkel son mecanorreceptores de adaptación lenta de tipo 1, que se localizan en la capa basal o justo debajo de ella. Están localizadas principalmente en la almohadilla tilótrica y en el epitelio del pelo, y responden a estímulos táctiles.
SC
LE
El pelo y sus estructuras asociadas
Figura 1.5 Sección de piel bovina congelada después del tratamiento con tampón alcalino, edema del estrato córneo. Los lípidos teñidos de rojo (tinción de Sudan IV) pueden verse en las capas intercelulares distales del estrato córneo. El estrato córneo es algo más delgado en perros y gatos. LE epidermis viva (= EV). SC estrato córneo (= EC).
donde la queratina y la porción interna de la envuelta cornificada forman los ladrillos y los lípidos forman el mortero que une los corneocitos entre sí y proporciona una barrera hidrofóbica.
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El pelo es una característica de los mamíferos y protege al individuo de diferentes maneras. Proporciona una barrera física, microbiana y química y ayuda al camuflaje y a la señalización entre animales. La longitud y la densidad del pelo proporciona aislamiento térmico, mientras que el color y el brillo tienen un papel termorregulador. Los pelos táctiles especializados (pelo sinusal y tilotrítico) han sido modificados estructuralmente para ser capaces de percibir estímulos táctiles.
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estructura y funciones de la piel
Estructura y función del folículo piloso
Factores
El folículo piloso y el ciclo del pelo
Moléculas de adhesión
El pelo se forma a partir del folículo piloso en el ciclo de crecimiento (Figura 1.6) que es controlado por factores internos y externos (Figura 1.7). Los folículos pilosos se forman durante el desarrollo embrionario por interacciones complejas entre las células mesenquimatosas y ectodérmicas. Su papel es la producción del pelo en un ciclo claramente definido, para reemplazar la caída por la muda y condiciones patológicas. El pelo en el gato y en el perro es reemplazado en un patrón
Oncogenes y genes supresores de tumores
Intrínsecos: Citoquinas
Extrínsecos: Ambiente (fotoperíodo y temperatura) Hormonal (melatonina, prolactina, hormonas sexuales, glucocorticoides y hormona del crecimiento) Nutrición Estado de salud general Genética
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Efecto en el crecimiento del pelo Pueden inhibir o estimular el crecimiento del pelo Se encuentran en la papila dérmica durante la fase anagénica Influencia la síntesis de ARNm y el control de la muerte celular (apoptosis) Estimula o inhibe Varios efectos en el ciclo del crecimiento del pelo (por ejemplo el crecimiento del pelo y su diferenciación dependen de la localización corporal)
Figura 1.7 Factores intrínsecos y extrínsecos que controlan el ciclo del pelo.
mosaico con picos en primavera y en otoño y el reemplazamiento está influenciado por el fotoperíodo, la temperatura y el estado nutricional. Otros patrones de reemplazamiento incluyen los patrones estacionales y en olas.
Nuevo pelo
Células germinales de regeneración Proanagen I – IV
Mesanagen Estadio V
Glándula sebácea
Músculo piloerector Células germinales Papila dérmica Estadio VI Metanagen
Catagen
Telogen
Figura 1.6 Ciclo del crecimiento del pelo. La fase anagénica del ciclo folicular corresponde al crecimiento activo del pelo y se divide en 6 estadios. Proanagénica estadios I – IV, mesanagénica estadio 5 y metanagénica estadio 6. Durante estos estadios el folículo piloso sufre diferenciación, crecimiento rápido y elongación del pelo. La fase telogénica es la fase de reposo del folículo piloso, y la catagénica es la fase de transición entre las fases de crecimiento y de reposo.
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Anatómicamente el folículo piloso se divide en tres segmentos: el infundíbulo, el istmo, y el segmento inferior (Figura 1.8 y 1.9). Cada folículo primario está asociado a un músculo piloerector, una glándula sudorípara y una glándula sebácea que, juntos, forman la unidad pilosebácea. Los folículos agrupados, como los que se encuentran en el perro y en el gato, se refieren a folículos en los cuales un pelo primario está asociado a varios pequeños pelos secundarios, cada uno de ellos de sembocando en la dermis por la misma apertura. El ratio entre los pelos primarios y los secundarios determina los diferentes tipos de capa que se encuentran en las distintas especies y razas de mamíferos. Los folículos pilosos compuestos están agrupados en unidades foliculares que normalmente comprenden tres folículos compuestos.
Pelos La Figura 1.10 muestra la ultraestructura de la superficie de un pelo canino. El seno de los pelos
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manual de dermatología en pequeños animales y exóticos Figura 1.8 El folículo piloso y sus estructuras asociadas.
Infundíbulo
Glándulas pilosebáceas
Istmo
Músculo piloerector
Glándula epitriquial
Vaina del pelo Vaina folicular externa Vaina folicular interna
Segmento inferior
Vaina de tejido conectivo Bulbo capilar Matriz celular
Figura 1.9
Melanocitos
Componentes estructurales del folículo piloso y sus funciones.
Papila dérmica
Estructura
Características
Función
Papila dérmica
Fibrocitos dérmicos incluidos en la matriz extracelular y que contienen aportes nerviosos y vasculares
Induce el desarrollo de los folículos Nutre la matriz del pelo
Matriz del pelo
Células epiteliales proliferativas. Melanocitos visibles y activos durante la fase anagénica.
Produce las vainas externas e internas y del pelo. Produce y transfiere pigmento al pelo
Consiste en células cuboidales ausentes en pelos secundarios Células cornificadas que contienen pigmentos Es la capa superficial compuesta por células cornificadas
Aislamiento
Capa de células queratinizadas planas que se unen con la cutícula del pelo Una a tres capas de células nucleadas que contienen gránulos de tricohialina Capa única de células no nucleadas que contiene también tricohialina
Protegen y dan soporte al pelo en crecimiento
Vaina folicular externa (VFE)
Cubre la vaina folicular interna desde el istmo. Las células contienen vacuolas de glucógeno. No han sufrido queratinización. En el istmo hay queratinización tricolemal. En el infundíbulo hay queratinización normal y está caracterizado por gránulos queratohialinos.
Proporcionan continuidad a la epidermis
Zona de la membrana basal
Rodea la VFE; compuesta por tejido fibroso y membrana cristalina
Pelo: - Médula - Córtex - Cutícula Vaina folicular interna (VFI): - Cutícula - Capa de Huxley - Capa de Henley
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Volumen y fuerza del pelo, color del pelo Protege el córtex
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estructura y funciones de la piel Figura 1.10 Micrografía electrónica de barrido de un pelo canino normal. La superficie está pavimentada con células de la cutícula que provienen de la base del pelo.
conocidos como táctiles o bigotes, se encuentra en la cara y cuello de los animales domésticos, y en los gatos en las almohadillas palmares carpales. Son los pelos rígidos que están asociados a un seno endotelial vascular asociado a los corpúsculos de Pacini. Actúan como mecanorreceptores de adaptación lenta. Los pelos tilótricos son pelos solitarios largos y robustos, con un complejo sistema neurovascular a nivel de la glándula sebácea y están esparcidos por toda la superficie cutánea en estrecha asociación con las almohadillas tilótricas. Actúan como mecanorreceptores de adaptación rápida.
Glándulas sebáceas Las glándulas sebáceas son glándulas simples, alveolares con un conducto que se abre directamente a la superficie cutánea o en el infundíbulo. Los primeros tipos de glándulas se refieren a las sebáceas libres; y los últimos, a las glándulas pilosebáceas. Su densidad y tamaño depende del lugar anatómico. Son más abundantes alrededor de las uniones mucocutáneas, espacios interdigitales, en el cuello dorsal, en el lomo, en la cola y en la barbilla. Están ausentes en el plano nasal y en las almohadillas plantares. La Figura 1.11 detalla los tipos y la localización de estas glándulas. El sebo tiene un papel protector y de compor tamiento. Combinado con el sudor forma una emulsión cérea que proporciona una barrera de protección frente a organismos patógenos. El sebo es rico en ceras y, al recubrir la superficie de la piel
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Glándula especializada Piel
Atriquiales / epitriquiales Libres y pilosebáceas
Párpados
Glándulas de Moll Meibomio o tarsal Glándulas de Zeis (cilios)
Tipo
Sudoríparas Mismas especies Sebáceas
Mismas especies
Sebáceas
Mismas especies
Ceruminosas
Periné
Hepatoides (circumanales) Sebáceas Glándulas de los sacos anales Mixtas Glándulas de la cola
Prepucio
Glándulas prepuciales
Hocico
Glándulas nasolabiales
Almohadillas Atriquiales
Especie
Sudoríparas Perro, gato, vaca, caballo, cerdo y hombre Sebáceas Mismas especies
Oídos
Cola
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Sudoríparas Mismas especies
Sebáceas
Perro Perro, gato Perro, gato
Sudoríparas Perro, gato, vaca, caballo, cerdo y hombre Mucoserosas
Óvidos, caprinos, bóvidos, cerdo
Sudoríparas Perro, gato
Figura 1.11 Frecuencia y distribución de las glándulas cutáneas exocrinas en la piel de los mamíferos.
y del pelo, controla el sudor y propociona a los animales una capa brillante que puede contribuir a la reflección del calor. Las glándulas sebáceas especializadas son capaces de producir feromonas y juegan un papel en el comportamiento animal. En los últimos años, las glándulas sebáceas se han usado en la modulación de la distribución de medicamentos tópicos como los productos para el control de las pulgas. Los lípidos sebáceos son sintetizados activamente por las glándulas sebáceas y son secretados como el producto de la muerte celular (secreción holocrina). Sin embargo, estudios recientes sugieren que el paso de componentes iónicos al sebo resulta de un transporte paracelular. El sebo es almacenado en las glándulas sebáceas, que son controladas por factores endocrinos y no-endocrinos. En general, los andrógenos estimulan la actividad glandular, aumentando y potenciando la secre-
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ción de sebo. Los estrógenos y los glucocorticoides tienden a tener el efecto contrario.
Glándulas sudoríparas Las glándulas sudoríparas son glándulas tubulares simples y en espiral. Las que tienen un conducto que se abren en el infundíbulo son conocidas como glándulas epitriquiales (anteriormente “apocrinas”), las que tienen los ductos que se abren directamente en la superficie de la piel son llamadas atriquiales (anteriormente “ecrinas”) (Figura 1.12). En algunas especies, existen glándulas sudoríparas específicas que están implicadas en la producción de olor.
La secreción de sudor varía entre las especies, y se describen diferentes modos de secreción. Incluye: muerte celular, transporte paracelular, exocitosis, liberación de pequeños fragmentos de citoplasma apical de las células y transporte transcelular de iones y de agua.
Plexo superficial
Terminaciones nerviosas libres
Plexo medio
Ha sido postulado que los nervios simpáticos controlan la secreción del sudor en algunas especies como perros, gatos, vacas, ovejas y cabras. Se piensa que la producción de epinefrina (adrenalina) y norepinefrina (noradrenalina) por las terminaciones de los nervios simpáticos adrenérgicos y colinérgicos en los vasos sanguíneos cutáneos, o la dopamina liberada por los mastocitos, transfiere neurotransmisores como la epinefrina o la norepinefrina a la glándula. Se ha sugerido que la sudoración, tanto en el hombre como en el caballo, así como en las almohadillas de gatos y perros, se controla directamente por la acetilcolina y la catecolamina, sustancias producidas por las
Corpúsculo de Ruffini
Plexo profundo
Aunque el sudor no tiene una función universal, protege la piel y sus estructuras específicas, como los párpados y las almohadillas, de daños de fricción; mantiene la flexibilidad de la piel, y proporciona defensas microbianas a través de la presencia de inmunoglobulinas, citoquinas, transferinas e iones inorgánicos como el cloruro
sódico. El sudor no juega un papel importante en la termorregulación en perros y gatos.
Nervios sensoriales
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Corpúsculo de Meissner
Nervios motores
Corpúsculo de Pancini
Figura 1.12 Representación esquemática de los componentes de la piel de los mamíferos, incluyendo la estructura epidérmica (compuesta por el folículo piloso y estructuras anejas, las glándulas sebáceas libres, las glándulas sudoríparas atriquiales), aporte sanguíneo, nervios y mecanorreceptores asociados.
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estructura y funciones de la piel
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Figura 1.13 Células basales Uniones adherentes
Estrato basal
Desmosomas Filamentos de queratina
Representación esquemática de los componentes estructurales de la unión dermoepidérmica.
Hemidesmosomas Adhesión focal
Lámina “lúcida”
Membrana plasmática basal Filamentos de anclaje
Lámina densa Sublámina densa
Fibrillas de anclaje Placas de anclaje
terminaciones de los nervios simpáticos localizados cerca de la vaina fibrosa de la glándula.
La unión dermoepitelial La unión dermoepitelial es la interfase entre la epidermis y la dermis. Está compuesta de la membrana plasmática del aspecto basal de la célula basal y la membrana basal. Esta última se divide en: lámina lúcida, lámina densa y sublámina densa (Figura 1.13). Los queratinocitos basales están firmemente adheridos a los filamentos proteicos de anclaje que se encuentran en la lámina lúcida, principalmente por los hemidesmosomas. Esta unión célula-sustrato está compuesta por proteínas de placas (antígeno penfigoide vesicular de tipo 1) y proteínas transmembranales (antígeno penfigoide vesicular de tipo 2 e integrina α6β4). Hay adhesiones focales que se localizan a lo largo del estrato basal de queratinocitos cultivados y se les atribuye la mediación de las adhesiones durante la migración celular. La lámina densa se compone de colágeno IV, laminina, nidógeno y perlecan, formando una red robusta que restringe el paso de moléculas de la dermis a la epidermis y viceversa, pero permite el paso de las células inmunes en ambos sentidos.
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La sublámina densa se localiza debajo de la lámina densa y está formada por fibrillas de anclaje, compuestas por colágeno VII, que se insertan en placas de anclaje en la dermis superficial. Esta intricada red de moléculas provee una amplia base de adhesión entre la dermis y la epidermis.
La dermis La dermis es el mayor componente estructural de la piel. Proporciona una matriz para las estructuras de soporte y las secreciones que mantienen e interaccionan con la epidermis y sus anejos. Éstas incluyen el tejido conjuntivo, vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y receptores, y componentes celulares. Es una estructura termorreguladora y sensorial importante, que contribuye significativamente al almacenamiento del agua en el cuerpo.
Tejido conjuntivo La matriz del tejido conjuntivo dérmico consiste principalmente en fibras de colágeno y elásticas, organizadas en un patrón coherente, principalmente haces de colágeno rodeadas de fibras elásticas. Los componentes no fibrosos consisten en proteoglicanos, una sustancia de base y determinadas glicoproteínas. La dermis superficial se compone de fibras delgadas de colágeno irregularmente distribuidas, y una red de finas fibras de
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manual de dermatología en pequeños animales y exóticos Figura 1.14 Sección de la piel canina, ilustrando la estructura del tejido conjuntivo dérmico. La dermis profunda se caracteriza por un colágeno fino y denso. (tinción de plata).
En los individuos adultos, la mayor parte del colágeno dérmico está formado por fibras de tipo I (87%) y III (10%) que se alinean en fibras relativamente grandes. El colágeno de tipo IV, V y VII se encuentra en la membrana basal. El colágeno de tipo V, que representa aproximadamente el 3% del colágeno dérmico, se encuentra cerca de todos los tejidos conectivos.
Fibras elásticas
elastina. En la dermis más profunda el colágeno es grueso y denso (Figura 1.14) y las fibras tienden a ir en paralelo a la superficie cutánea; las fibras de elastina también son gruesas pero menos numerosas.
Las fibras elásticas forman una red en toda la dermis y también se encuentran en la vaina de los folículos pilosos y en las paredes de los vasos sanguíneos y linfáticos (Figura 1.15). Están compuestas por dos componentes: elastina y microfibrillas proteicas. La elastina es un material amorfo que forma la médula de las fibras elásticas totalmente maduras, y que está rodeada por una envuelta de microfibrillas. El material microfibrilar sin elastina se llama oxitalano. Cuando están presentes pequeños cúmulos de elastina, se denomina elaunina.
Colágeno El colágeno es la mayor proteína extracelular de la dermis, y forma alrededor del 80% de la matriz extracelular. Estas fibras proporcionan fuerza y elasticidad, pero también están involucradas en la migración celular, la adhesión y la quimiotaxis. Son secretadas por los fibroblastos cutáneos. Las fibras son muy resistentes a las proteasas animales pero son degradadas por las colagenasas que secretan principalmente los fibroblastos. Las colagenasas son metaloendoproteasas neutras que requieren calcio como activador y cinc como ion metálico intrínseco; son las únicas capaces de romper el colágeno en triple hélice. La renovación del colágeno en la dermis es lenta y se controla por componentes celulares dérmicos, en concreto fibroblastos pero también células inflamatorias (macrófagos, neutrófilos, eosinófilos y queratinocitos) que son capaces de responder en situaciones particulares como daño cutáneo o heridas por mordedura. La hidroxiprolina, un aminoácido que es un componente abundante y vital de las fibras de colágeno, es liberado durante la degradación del colágeno. Los niveles de hidroxiprolina en orina se pueden usar como indicadores de esta renovación in vivo.
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Figura 1.15 Sección de la piel canina, ilustrando la estructura del tejido conjuntivo dérmico. A grandes aumentos, esta vista muestra las fibras de elastina rodeando al folículo piloso.
La elastina es un polipéptido unido covalentemente con una composición característica de aminoácidos (rica en valina y alanina, baja en cistina, histidina y metionina ausentes). Al igual que el colágeno, posee más glicina y también contiene hidroxiprolina. La sintetizan los fibroblastos y las células de la musculatura lisa. Su metabolismo es lento pero continuo. La degradación se hace por una amplia variedad de elastasas incluyendo al-
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estructura y funciones de la piel Figura 1.16
gunas metaloenzimas dependientes del calcio. Las microfibrillas se componen de fibras de colágeno tipo IV y fibrillas.
Sección de piel bovina teñida con hematoxilina después de una perfusión arterial con tinta india. El fino tejido epidérmico superficial es avascular.
Glicosaminoglicanos y proteoglicanos Estas sustancias son secretadas por los fibroblastos. Originalmente llamados mucopolisacáridos (polisacáridos viscosos), el término fue introducido después (glicano=polisacáridos; glicosamino= que contiene hexosaminas). No obstante, los polisacáridos están normalmente ligados a proteínas y son, entonces, llamados proteoglicanos. Los glicosaminoglicanos y los proteoglicanos forman parte de la matriz extracelular, un gel viscoso que rodea y sostiene los demás componentes de la dermis. La sustancia de sostén se compone principalmente de ácido hialurónico y dermatán sulfato con heparina, sulfato de condroitina 4 y condrotina 6. Su degradación y renovación no se entiende todavía muy bien, pero se ha demostrado que la vida media del ácido hialurónico dérmico y sulfato de condroitina es de 2-5 días y 7-14 días, respectivamente. Las hialuronidasas se han encontrado en mordeduras y en piel normal de ratón. La sustancia de sostén está implicada en el balance hídrico y de sales y puede ligar más de 100 veces su peso en agua. También tiene un papel importante en promover el crecimiento, diferenciación y migración celular.
Irrigación sanguínea y drenaje linfático Irrigación sanguínea La piel tiene una irrigación sanguínea bien desarrollada para mantener su papel en la termorregulación y en su hemodinamia; el flujo sanguíneo a través de la piel es mayor que el simplemente necesario para el suministro de oxígeno y metabolitos. Las arterias cutáneas (ver Figuras 1.12 y 1.16) ascienden de la región subcutánea y se ramifican para formar tres redes. Éstas se localizan: • En la base de la dermis, irrigando la papila del pelo y las glándulas sudoríparas. • A nivel del istmo folicular, irrigando las glándulas sebáceas, el músculo piloerector y la mitad del folículo piloso.
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• Justo debajo de la epidermis (plexo superficial), dando lugar a la red capilar superficial e irrigando la epidermis que es avascular. Las venas que drenan la piel discurren paralelamente a las arterias. Las anastomosis arteriovenosas, que permiten el paso de la sangre por los capilares y que están asociadas a la termorregulación, están concentradas en la parte más profunda de la dermis y son más comunes en las extremidades. Su forma varía de un complejo globoso a una simple estructura tubular. El flujo cardíaco de los capilares es controlado por pericitos contráctiles y fusiformes que están alineados paralelamente a ellos.
Drenaje linfático Los vasos linfáticos proveen de drenaje para el fluido tisular de la dermis. Este fluido se recoge en las redes capilares linfáticas en las capas más superficiales de la dermis, asociados a componentes de la unidad del folículo piloso. Los vasos linfáticos también proporcionan un canal para que el tránsito celular pueda fluir por los linfonodos. Difieren de los vasos sanguíneos en que pueden aumentar o disminuir, con células endoteliales gruesas y delgadas y sin componentes contráctiles.
Nervios El patrón general de la distribución nerviosa es similar al de los vasos sanguíneos que discurren generalmente los unos al lado de los otros (ver Figura 1.12). Un plexo de nervios se encuentra de-
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manual de dermatología en pequeños animales y exóticos
bajo de la epidermis, y terminaciones de nervios libres penetran también en la epidermis en sí. Redes nerviosas están también asociadas al folículo piloso, a las glándulas sudoríparas y sebáceas y al músculo piloerector. Terminaciones nerviosas encapsuladas se encuentran también en los mecanorreceptores (Figura 1.17) como los corpúsculos de Pacini, que se encuentran en la dermis profunda. Receptor
Sensibilidad y órgano
Mecanorreceptores Corpúsculo (corpusculares) de Pacini Células de Merkel Corpúsculo de Meissner Bulbo terminal de Ruffini
Función Presión y vibraciones Cambios adaptativos lentos de presión Cambios de presión adaptativos y rápidos y cambios de velocidad Movimiento de la piel.
Nociceptores
Terminaciones nerviosas libres
Dolor y picor
Termorreceptores
Terminaciones nerviosas libres
Calor y frío
Figura 1.17 Terminaciones nerviosas sensitivas y sus órganos, y sus funciones.
Componentes celulares Una amplia variedad de células se encuentran en la dermis normal (ver Figura 1.3), además de las de los tejidos glandulares, musculares, nerviosos y vasculares. Estas células son capaces de realizar una amplia variedad de funciones y son capaces de interactuar con la matriz dérmica y con otros componentes de la epidermis y de la dermis, bien por contacto directo, bien mediante mediadores solubles.
mediada por la fibronectina en la superficie celular; el colágeno y la fibronectina tienen sitios de unión complementarios. Los fibroblastos producen colagenasas que degradan el colágeno. Migran a lo largo de los agregados de fibras. Los fibroblastos también son capaces de segregar varias citoquinas y de influenciar la actividad proliferativa de la epidermis.
Mastocitos Los mastocitos se encuentran en toda la dermis (y raramente en la epidermis), particularmente asociados con el plexo vascular superficial y los anexos de la epidermis. Contienen abundantes gránulos secretores y citoplásmicos lisosomales basófilos. Los gránulos secretorios contienen un predominio de histamina y heparina. Los gránulos lisosomales contienen hidrolasas ácidas capaces de degradar glicosaminoglicanos, proteoglicanos y glicolípidos; los gránulos contienen, además, algunas enzimas. En la superficie de estas células hay microvellosidades y un revestimiento de fibronectina que participa en la adhesión a la matriz de tejido conjuntivo. Los mastocitos cutáneos pertenecen al grupo de células mastocíticas del tejido conjuntivo que tienen una morfología y una reacción a la tinción diferentes de los mastocitos de las mucosas. Los mastocitos son importantes mediadores de las reacciones de hipersenibilidad inmediatas. En el perro existen tres subtipos de mastocitos, unos que contienen triptasa (T), quimasas (C), o ambas (TC). Los mastocitos TC forman alrededor del 60% de la población de mastocitos de la piel.
Células dentríticas Incluyen melanocitos y células dentríticas presentadoras de antígeno que están frecuentemente presentes en el espacio perivascular de los vasos cutáneos superficiales dérmicos. Las últimas se diferencian de las células de Langerhans porque son positivas a los antígenos CD4 y CD90 (Thy-1).
Fibroblatos Son células mesenquimatosas responsables de la síntesis y la degradación del tejido conjuntivo fibroso y no fibroso de la matriz proteica. Son bastante activas y son capaces de sintetizar múltiples componentes de la matriz proteica simultáneamente. La adhesión de los fibroblastos a la matriz fibrosa es
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