Fisiologia della cute in relazione all’esposizione alle radiazioni solari

Prof. Luca Ferraro Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie Sezione del Farmaco e Prodotti della Salute Università degli Studi di Ferrara Tel: 0532-455276 E-mail: frl@unife.it Facebook: Ferraro Farmacologia

Cute

Complessa

Estesa

Diversa

Vitale - variazioni

Protettiva

Cute

Complessa

E’ il rivestimento più esterno del corpo, è l'organo più esteso dell'apparato tegumentario (la sua superficie è di circa 2 m²) e

protegge i tessuti sottostanti (muscoli, ossa, organi interni).

Costituita da 2 strati principali: epidermide (sottile) e derma (spesso) L’area in cui il derma e l’epidermide si uniscono e’ chiamata giunzione dermo-epidermica. Al di sotto del derma c’è il tessuto sottocutaneo ricco di grasso e connettivo.

Diversa

Pelle Sottile - Pelle Spessa

La maggior parte del tessuto del corpo è coperta da pelle sottile. La pelle che ricopre le aree del corpo soggette a maggiore attrito come il palmo delle mani e la pianta del piede si definisce pelle spessa. Questa classificazione si riferisce all’epidermide e non allo spessore dell’intera pelle. Lo spessore varia da 0,5 mm nelle palpebre fino a 5 mm sul dorso.

Biotipo: secca, grassa, mista Fototipo

Epidermide Epitelio a più strati (4-5) costituito in gran parte da cheratinociti (sintetizzano la cheratina) e cambiano d’aspetto tra uno strato e l’altro. Diversi strati disposti dalla profondità alla superficie che rispecchiano il ciclo vitale delle cellule epiteliali presenti, i cheratinociti.

Monostrato di cellule colonnari relativamente indifferenziate, ancorate alla lamina basale. Si dividono attivamente per mitosi (sono le uniche).

E’ formato da 8-10 strati di cellule dalla forma irregolare con ponti intercellulari, o DESMOSOMI molto prominenti.

Qui ha inizio il processo di cheratinizzazione. Le cellule sono disposte in una lamina formata da 2 o 3 strati e piene di granuli elettrondensi di cheratoialina

Cheratinociti impacchetati e chiari. Assenza dei nuclei e aspetto cellulare “indistinto”. Eleidina

E’ il più superficiale. Cellule pavimentose che si desquamano continuamente e sostituite da cellule neoformate. Nei cheratinociti non ci sono organuli citoplasmatici, nucleo; 70% di peso in meno. Sono scaglie appiattite stipate di cheratina.

Epidermide

Epidermide

Percorso, che dura dalle 2 alle 4 settimane, subiscono tutte le trasformazioni caratteristiche dei vari strati dell’epidermide. Non tutte le cellule basali migrano, alcune rimangono staminali a vita. In generale da 1 basale si generano 2 figlie, 1 rimane staminale e l’altra si differenziera

Il colore della pelle e dei peli è dovuto principalmente al pigmento melanina, responsabile anche dell’abbronzatura

Epidermide

La melanina è prodotta dai MELANOCITI, cellule localizzate nello strato basale dell’epidermide, ai confini con il derma. Il melanocita è facilmente riconoscibile perche’ presenta molte ramificazioni, dette DENDRIDI che entrano in stretto contatto con i cheratinociti.

Melanocita

Il numero dei melanociti è lo stesso in tutti gli individui, indipendentemente dalla razza. Il diverso colore è dovuto alla quantità e alla distribuzione della melanina prodotta.

DERMA

Papillare: sottile Reticolare: molto spesso

Fino a 4 mm di spessore. La resistenza meccanica (tensione interna) della pelle dipende dal derma. Deposito di riserva per H2O ed elettroliti

Composto da fibre muscolari, ghiandole, follicoli piliferi, vasi e nervi.

DERMA: strato PAPILLARE

Si trova nella giunzione dermo- epidermica.

Costituito da elementi del connettivo lasso con un fine reticolo di sottili fibre collagene e fibre elastiche. A sua volta l’epidermide si modella sulle papille del derma con caratteristiche creste della sua superficie profonda. Sono evidenti nei polpastrelli -impronte digitali

DERMA: strato RETICOLARE

Molto più spesso e formato da un reticolo molto più fitto di quello papillare. Oltre alle fibre collagene che danno resistenza alla pelle, ci sono anche le fibre elastiche, che rendono la pelle sensibile ed elastica.

DERMA: cellule

Le cellule principali presenti nel derma sono i FIBROBLASTI (i macrofagi subito dopo), la funzione principale è quella di sintetizzare la matrice extracellulare del derma. Vengono sintetizzate 4 gruppi di macromolecole: Collageni

Fibre elastiche

Proteoglicani

Glicoproteine non collageniche

Vitale

Spettro delle radiazioni solari

Raggi cosmici e X sono trattenuti dalla stratosfera (bene perché troppo energetici)

Anche gli UV-C sono in parte trattenuti dalla stratosfera (O3) insieme agli UV-B con bassa lunghezza d’onda. Altri UV-B sono trattenuti dalle nuvole e dall’atmosfera (più forti in montagna). Altri ci colpiscono,

Le radiazioni che raggiungono la pelle vengono in parte riflesse dallo strato corneo ed in parte assorbite e trasmesse alle strutture dell'epidermide e del derma

UV-A e UV-B

Gli UV-B sono più energetici dei raggi UV-A - meno penetranti. Gli UV-A vengono filtrati molto meno dall’O3 e arrivano sulla nostra pelle molto più numerosi degli UV-B (rapporto 10:1). Gli UV-A attraversano tutta l’epidermide e vanno a estinguersi nel derma, senza provocare scottature ma una colorazione effimera della pelle. Sono i responsabili dell ’ invecchiamento precoce

Le radiazioni UV penetrano nell’epidermide (UV-B) e nel derma (UV-A) - risposte fisiologiche

Lo strato corneo inizia ad ispessirsi (ipercheratosi) in seguito ad un'aumentata mitosi delle cellule basali dell'epidermide;

Inizia ad accumularsi β-carotene, una molecola antiossidante che agisce come silenziatore dell'ossigeno singoletto e come stabilizzatore di membrana;

vi è secrezione, con il sudore eccrino, di acido urocanico, molecola derivante dalla deamminazione dell'istidina, in grado di assorbire i raggi UVA (discusso);

Si attivano gli enzimi superossido dismutasi (SOD) e glutatione perossidasi (GSH), quali scavenger delle forme reattive dell'ossigeno;

Si attivano i meccanismi di riparazione e replicazione del DNA; Si attiva il principale meccanismo di auto-protezione dagli UV: la pigmentazione.

Dapprima si produce una pigmentazione immediata e transitoria indotta dai raggi UV-A e dalla luce Visibile, che inizia dopo pochi minuti dalla prima esposizione e dura 24-36 ore. Questa prima abbronzatura è dovuta alla fotossidazione della melanina già presente nei melanociti, ma la colorazione che ne deriva è effimera e non ha funzione protettiva. Due giorni dopo la prima esposizione, tempo necessario ai melanociti per produrre melanina, inizia la pigmentazione ritardata in risposta ai raggi UV-A e UV-B.

Le radiazioni UV penetrano nell’epidermide (UV-B) e nel derma (UV-A) – Se l’esposizione è eccessiva, hanno la capacità di produrre profonde alterazioni di queste

strutture

Fotodermatosi

Melanoma oculare

Cataratta

Scottature

eritemi

Foto-invecchiamento

Immunosoppressione

Melanoma

Tumori non-Melanoma

Raggiungono l’epidermide fino alla zona germinativa dove si trovano le cellule basali ed i melanociti. La loro azione è nota con il nome di pigmentazione indiretta o melanogenesi attraverso l’attivazione dei melanociti. Causano l’eritema solare. Provocano l’ispessimento dello strato corneo. Molto dannosi per l’alterazione della struttura epidermica in quanto possono modificare il DNA, le proteine e le pareti delle membrane cellulari con fenomeni ossidativi, il rallentamento degli scambi nutritivi e la morte cellulare.

UV-B

Si manifesta dopo 24 ore dall’esposizione UV-B se si supera la soglia di tolleranza cutanea. Se l’esposizione è breve avremo un eritema con infiammazione o prurito. Se l’esposizione è prolungata avremo essudato e distacchi bollosi. L’eritema si verifica poiché i raggi UVB penetrati nell’epidermide hanno danneggiato le strutture dei cheratinociti. Questi liberano sostanze chimiche, le citochine e altri mediatori dell’infiammazione, in grado di determinare immediatamente una vasodilatazione, provocando il fenomeno dell’eritema, ed eccitando le terminazioni nervose, causando il prurito.

ERITEMA:

Meno energetici dei raggi UVB. Più penetranti. Raggiungono il derma. Provocano scarso o ritardato eritema. La loro azione immediata si evidenzia con la pigmentazione diretta poiché i raggi fanno maturare la melanina già presente nella pelle (fotoossidazione). Sono responsabili dell’”invecchiamento solare” perché provocano l’elastosi e la collegenosi danneggiando irreversibilmente la struttura epidermica (rughe profonde e ipercheratosi). Meno dannosi per “mutazioni genetiche?”.

UV-A

Conseguenze – stress ossidativo

Cromofori OH. UVB

Conseguenze

Conseguenze Si ha, in generale, un'organizzazione strutturale difettosa ed una giunzione dermo-epidermica irregolare per lo sviluppo di papille e creste di forma e dimensione irregolari

Accumulo di collagene frammentato sostiene il declino

Conseguenze

Il collagene viene degradato le proteine fibrillari subiscono una grave deplezione le fibre elastiche diventano abnormi, tortuose e si ha uno squilibrio delle loro

componenti; i fibroblasti aumentano di numero. Anche istiociti e mastociti sono in numero maggiore e questi ultimi rilasciano

mediatori che favoriscono la proliferazione dei fibroblasti e la chemiotassi dei leucociti.

I melanociti sono irregolarmente dispersi lungo la membrana basale e le cellule di Langerhans sono notevolmente ridotte.

I vasi sanguigni sono tortuosi e dilatati.

Conseguenze

Conseguenze

…..però…….

….Il vino nuoce alla salute….

…..siamo sicuri?…….

BIOSINTESI DELLA VITAMINA D: La vitamina D introdotta con il cibo e responsabile del metabolismo del calcio non è attiva, viene attivata dal sole. CHERATINIZZAZIONE: Protezione meccanica con l’ispessimento dello strato corneo. IMMUNOMODULATORE: Stimola il sistema linfatico a difendersi dall’esterno. Ci difende dai germi AZIONE POSITIVA SUL TONO DELL’UMORE: Il sole stimola la produzione di endorfina e serotonina per un’azione antidepressiva.

Aspetti positivi del sole

Il sole fa male…..

Siamo sicuri?????