Tế bào biểu bì là gì? Cấu tạo, phân loại và vai trò trong da

Mục lục

Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể con người, gồm 3 lớp chính là biểu bì, trung bì và hạ bì. Trong đó, lớp biểu bì nằm ngoài cùng là lớp lá chắn đầu tiên tiếp xúc với môi trường và đảm nhận phần lớn chức năng bảo vệ của da. Khi hiểu rõ tế bào biểu bì, bạn sẽ dễ hình dung hơn vì sao da có thể tự phục hồi, lão hóa theo thời gian và liên quan đến nhiều bệnh lý da liễu như vảy nến, bạch biến hay ung thư da. Hãy cùng Mescells tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây.

1. Tế bào biểu bì là gì?

Tế bào biểu bì (tên tiếng Anh là epidermal cells) là những tế bào nằm ở lớp ngoài cùng của da, đóng vai trò như một hàng rào bảo vệ giúp che chắn cơ thể khỏi vi khuẩn, ánh nắng và các tác nhân bên ngoài.

Khác với nhiều mô khác trong cơ thể, lớp biểu bì không chứa mạch máu (avascular). Các tế bào tại đây nhận oxy và chất dinh dưỡng thông qua quá trình khuếch tán từ lớp trung bì (dermis) nằm bên dưới.

Tùy từng vị trí trên cơ thể, độ dày của lớp biểu bì có thể dao động từ khoảng 0,05 mm ở vùng da mỏng như mí mắt đến khoảng 1,5 mm ở lòng bàn tay và lòng bàn chân. Mặc dù khá mỏng, lớp biểu bì được cấu tạo từ 4 loại tế bào chuyên biệt, phối hợp với nhau để duy trì chức năng bảo vệ, miễn dịch, cảm nhận kích thích và sắc tố của da.

Tế bào biểu bì là gì-02

Nhiều loại tế bào khác nhau cấu thành nên lớp biểu bì

2. Cấu tạo của lớp biểu bì và các loại tế bào biểu bì

Biểu bì có cấu tạo gồm 5 lớp, bao gồm các loại tế bào biểu bì khác nhau. Cụ thể như sau:

2.1. Stratum Basale – Lớp đáy (Tầng sinh trưởng)

Đây là lớp sâu nhất của biểu bì, tiếp giáp trực tiếp với lớp hạ bì – nơi diễn ra quá trình hình thành các tế bào da mới.

Lớp này chứa các tế bào gốc tạo ra keratinocyte – loại tế bào chiếm gần 90% lớp biểu bì. Khi trưởng thành và di chuyển lên các lớp trên, chúng sẽ tăng dần sản xuất protein keratin, giúp hình thành cấu trúc bảo vệ của da, tóc và móng. Ngoài ra, lớp đáy còn có một số tế bào khác như:

Tế bào melanocyte (tế bào sắc tố): Chịu trách nhiệm sản xuất melanin – một sắc tố tạo màu cho da, bảo vệ các tế bào biểu bì khỏi tác hại của bức xạ tia UV, qua đó giảm nguy cơ đột biến ADN do tia UV gây ra (1).
Tế bào Merkel (Tế bào xúc giác): Chúng liên kết chặt chẽ với các sợi tận cùng của dây thần kinh da và dường như có vai trò trong cảm giác, đặc biệt là ở các vùng trên cơ thể như lòng bàn tay và lòng bàn chân.

Đồng thời, đây cũng là nơi tồn tại các tế bào gốc của biểu bì, luôn duy trì sự cân bằng giữa tự tái tạo và biệt hóa để vừa tạo tế bào cho biểu bì một cách thích hợp vừa duy trì chức năng hàng rào bảo vệ (2).

2.2. Stratum Spinosum – Lớp gai

Lớp gai, hay còn gọi là lớp tế bào gai, nằm giữa lớp đáy và lớp hạt của biểu bì. Ở lớp này, các tế bào liên kết với nhau bằng các cầu nối desmosome (cầu nối protein), khi quan sát dưới kính hiển vi trông giống như các “gai nhọn”.

Lớp gai gồm khoảng 8-10 tầng tế bào, nơi các tế bào keratinocyte bắt đầu trưởng thành và tăng cường sản xuất keratin, giúp da chắc khỏe và đàn hồi hơn. Đây cũng là nơi chứa các tế bào Langerhans – là tế bào đuôi gai giống đại thực bào,một loại tế bào đuôi gai đặc trưng của biểu bì, đóng vai trò quan trọng trong miễn dịch da. Chúng liên tục tuần tra, bắt giữ kháng nguyên lạ (vi khuẩn, protein ngoại lai) và trình diện kháng nguyên đó cho tế bào T-helper, từ đó kích hoạt phản ứng miễn dịch đặc hiệu khi cần thiết.

Tế bào biểu bì là gì-03

Lớp biểu bì được cấu tạo từ năm lớp khác nhau

2.3. Stratum Granulosum – Lớp hạt

Lớp hạt gồm 3-5 tầng tế bào chứa các hạt keratohyalin – thành phần giúp hàn gắn các sợi keratin lại với nhau. Tế bào ở lớp này cũng tiết ra lipid (chất béo) vào khoảng gian bào, tạo nên lớp “xi măng” chống thấm nước của da.

2.4. Stratum Lucidum – Lớp bóng

Lớp bóng chỉ xuất hiện ở vùng da dày như lòng bàn tay và lòng bàn chân. Dưới kính hiển vi thường khó quan sát vì các tế bào không còn nhân, chỉ là một vùng trong suốt đồng nhất. Chức năng của nó là tăng cường thêm lớp chống thấm và chống ma sát cho những vùng da chịu lực nhiều. Ở lớp này có các tế bào sừng chết, chúng chứa đầy một loại protein tiền thân gọi là eleidin, tạo ra một lớp bảo vệ bổ sung chống lại ma sát.

2.5. Stratum Corneum – Lớp sừng

Lớp sừng là lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với thế giới bên ngoài và có vai trò như hàng rào bảo vệ của da. Lớp sừng gồm các tế bào chết phẳng (corneocyte) đã mất hoàn toàn nhân và bào quan, chứa đầy keratin cứng và được liên kết với nhau bởi lipid kép (ceramide, cholesterol và acid béo). Nhờ cấu trúc này, lớp sừng giúp ngăn nước thoát ra ngoài và bảo vệ da khỏi vi khuẩn, hóa chất cũng như tia UV.

Các tế bào sừng liên tục bong ra và được thay thế bởi các tế bào từ lớp dưới, hoàn thành một chu kỳ tái tạo biểu bì hoàn toàn trong khoảng 40-56 ngày ở người trưởng thành.

Tế bào biểu bì là gì-04

Biểu bì có 4 loại tế bào chính là tế bào sừng (Keratinocytes), tế bào sắc tố, tế bào Langerhans và tế bào Merkel

3. Vai trò của tế bào biểu bì

Hàng rào bảo vệ vật lý: Lớp sừng đóng vai trò như một hàng rào bảo vệ của cơ thể, giúp ngăn chặn hiệu quả vi khuẩn và virus xâm nhập, hạn chế sự thẩm thấu của các hóa chất độc hại, đồng thời giảm tác động từ bức xạ tia UV. Ngoài ra, nó còn giúp bảo vệ da trước các yếu tố cơ học như ma sát, va chạm nhẹ và sự thay đổi nhiệt độ từ môi trường.

Chống mất nước: Lớp lipid của biểu bì giúp giữ nước trong cơ thể bằng cách ngăn bay hơi qua da. Khi hàng rào này bị tổn thương nghiêm trọng, ví dụ như ở các trường hợp bỏng nặng hoặc gặp các bệnh về da gây mất hàng rào diện rộng, cơ thể có thể mất nước rất nhanh và nguy hiểm.

Tuyến phòng thủ của hệ miễn dịch: Biểu bì không chỉ là hàng rào vật lý mà còn là một hệ thống miễn dịch hoạt động tích cực. Khi da bị xước hay bị nhiễm trùng, keratinocyte “cầu cứu” hệ miễn dịch bằng cách tiết ra TNF-α và IL-1β. Đây là các tín hiệu kích hoạt tế bào Langerhans và thu hút bạch cầu đến vùng tổn thương, khởi động quá trình làm lành vết thương.

Cảm giác xúc giác và tổng hợp vitamin D: Tế bào Merkel phối hợp với các đầu thần kinh, giúp da cảm nhận những kích thích xúc giác tinh tế, hỗ trợ cơ thể phản ứng an toàn với môi trường xung quanh. Đặc biệt, keratinocyte còn tham gia quá trình tổng hợp vitamin D khi da tiếp xúc với tia UVB, một tiền chất trong tế bào biểu bì (7-dehydrocholesterol) được chuyển hóa thành vitamin D3, rất cần thiết cho xương và miễn dịch.

Tế bào biểu bì là gì-05

Tế bào biểu bì tạo nên hàng rào vật lý bảo vệ cơ thể

Tế bào biểu bì là những đơn vị sinh học nhỏ bé nhưng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể cũng như hoạt động miễn dịch hiệu quả. Hiểu về tế bào biểu bì giúp chúng ta nhận thức rõ hơn về vai trò của làn da và chủ động chăm sóc đúng cách. Đây cũng là nền tảng khoa học đưa y học tái tạo, đặc biệt là liệu pháp tế bào gốc từ biểu bì, trở thành hướng điều trị tiềm năng cho các bệnh lý da liễu phức tạp.

NGUỒN THAM KHẢO

(1): Lothar Koch. 2015. “Epidermal Cell.” ScienceDirect. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/epidermal-cell.
(2): Rebecca S. Moreci. 2020. “Epidermal structure and differentiation.” Current Biology: Cell Press. https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)30004-X.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC