De hoornlaag (stratum corneum)
De buitenste laag van de opperhuid, de hoornlaag, bestaat uit een deel met een grote dichtheid (pars compacta) van ongeveer 15 à 20 cellagen. De hoorncellen (corneocyten) zijn met een klein aantal desmosomen, eiwitrijke aanhangsels van het celmembraan (‘hechtplaatjes’), aan elkaar verbonden.
De functie van de hoornlaag
Het baksteen- en cementmodel
Tussen de hoorncellen liggen de epidermale lipiden. Hoorncellen kunnen worden voorgesteld als bakstenen en de lipiden als het cement of de specie die de ruimtes tussen de cellen opvult.
Schematische weergave van de hoornlaag:
Het baksteen- en cementmodel
1 Hoorncellen (corneocyten)
2 Epidermale lipiden
Het ontstaan en de functie van de epidermale lipiden
Naarmate de huidcellen zich verder differentiëren, verandert de lipidensamenstelling en het vochtgehalte van de opperhuid. Lipiden worden gevormd in het Golgi-complex van de keratinocyten. De voorlopers van de huidspecifieke lipidenbarrière worden in de vorm van schijfvormige dubbele lipidenmembranen opgeslagen in de door een membraan bedekte vacuolen, de Odland-bodies. De inhoud van deze Odland-bodies wordt door middel van exocytose in de ruimte buiten de cel vrijgegeven en hier verder tot epidermale lipiden verwerkt: als cement voor de hoorncel geven deze dubbele lipidemembranen de hoornlaag zijn stevigheid.
Tegelijkertijd bepalen deze lipidemembranen tussen de cellen de doorlaatbaarheid van de hoornlaag. De belangrijkste functie hiervan is het regelen van het water- en vloeistofgehalte, omdat elasticiteit en stevigheid van de hoornlaag van het vochtgehalte afhankelijk zijn.
Schematische weergave van de opperhuid: Bij de differentiatie worden de basiscellen de platte hoorncellen zonder kern.
1 Odland-body met dubbel membraan
2 Keratinocyt
3 Exocytose
4 Epidermale lipiden
5 Hoorncellen
Samenstelling van de epidermale lipiden
Met 40 procent vormen de ceramiden het grootste deel van de lipiden in de hoornlaag. Daarnaast komen ook vrije vetzuren (25%), cholesterol (25%) en cholesterylsulfaat voor. De ceramiden zijn vooral verantwoordelijk voor de vorming van de barrière en de vochtbindende functies van deze complexe combinatie van lipiden. Chemisch gezien vormen de ceramiden een groep sfingolipiden. Dit zijn verbindingen die uit hoogwaardige alcoholen, vooral sfingosine, en verschillende vetzuren zoals linolzuren worden gevormd.
De barrièrelaag (i)
De epidermale lipiden vormen 10 tot 30 procent van de gehele hoornlaag (stratum corneum). Dat is 100 à 200 keer het totale volume van de substantie tussen de cellen dan bij andere weefsels. Op deze manier vormt de hoornlaag een effectieve barrière die twee belangrijke functies vervult:
- Binnendringing van micro-organismen en bepaalde stoffen zoals chemicaliën en allergenen voorkomen.
- Het vochtverlies via de opperhuid (TEWL = transepidermal water loss) tot het minimum beperken en zo het lichaam tegen uitdroging beschermen.
Als de hoorncellagen en hiermee ook de epidermale lipiden worden verwijderd, laat de huid gemakkelijker water (TEWL) en andere stoffen, zoals giftige en allergene stoffen, door.
Natuurlijke vochtvasthoudende factoren (i) (NMF)
Het vochtvasthoudende vermogen van de huid is vooral te danken aan de samenstelling van de barrièrelipiden in de hoornlaag. Ook de eiwitstructuur van de hoorncellen, inclusief de aanwezigheid van het aminozuur arginine, heeft invloed op het vochtvasthoudende vermogen van de huid. Deze lichaamseigen stoffen die het vocht in de hoornlaag vasthouden, worden natuurlijke vochtvasthoudende factoren (i) (NMF) genoemd. Zij ontstaan bij het verhoorningsproces (i) (differentiatie) van keratinocyten (bijv. pyrrolidoncarbonzuur) en door zweet en talg (i) (bijv. ureum (i), zouten en organische zuren).
Schilfering en vernieuwing van de huid
Dichter bij het oppervlak wordt de hoornlaag steeds breekbaarder. De afzonderlijke cellen splitsen zich van elkaar af (pars disjunctiva), laten los en worden ongemerkt als schilfers afgestoten. Dit ongemerkte, constante proces wordt schilfering genoemd. Een volwassen persoon verliest dagelijks ongeveer 10 gram huidschilfers per dag.
