Tế bào da là gì? Tìm hiểu cấu trúc, phân loại và chức năng

Tế bào da là những đơn vị cấu tạo nên làn da, mỗi loại đảm nhiệm một vai trò riêng biệt nhưng phối hợp nhịp nhàng để bảo vệ, nuôi dưỡng và duy trì cân bằng của da trước các tác nhân từ môi trường. Khi tế bào da bị tổn thương hoặc lão hóa, làn da không chỉ trở nên khô yếu, nhạy cảm mà còn dễ xuất hiện nhiều vấn đề về sức khỏe và thẩm mỹ. Hãy cùng Mescells tìm hiểu chi tiết về tế bào da qua bài viết sau đây.

1. Tế bào da là gì?

Tế bào da là tập hợp các loại tế bào cấu thành nên cơ quan da. Mỗi loại tế bào da có nguồn gốc, hình dạng và chức năng khác nhau, nhưng cùng tạo nên một hệ thống bảo vệ liên kết chặt chẽ.

Không chỉ đóng vai trò như một lớp bao phủ bên ngoài, da còn được xem là một cơ quan miễn dịch, có khả năng nhận diện, phản ứng và ghi nhớ các tác nhân từ môi trường nhờ hoạt động đồng bộ của nhiều loại tế bào chuyên biệt trong từng lớp da.

Tế bào da bao gồm nhiều loại tế bào cùng tham gia cấu tạo nên da

2. Cấu trúc của da

Tế bào da phân bố trong nhiều lớp cấu trúc khác nhau của da và mỗi lớp sẽ có đặc điểm, chức năng riêng biệt. Da người gồm 3 lớp chính là:

2.1. Lớp thượng bì (Epidermis)

Lớp thượng bì, hay còn gọi là biểu bì, là lớp ngoài cùng, không chứa mạch máu và hoàn toàn phụ thuộc vào lớp bì bên dưới để nhận dinh dưỡng qua khuếch tán. Đây là lớp chứa mật độ tế bào cao nhất và hình thành các tầng phân biệt rõ ràng:

• Tầng đáy: Tầng sâu nhất, nơi các tế bào keratinocyte gốc liên tục phân chia để tái tạo biểu bì. Tầng này cũng chứa melanocyte và tế bào Merkel.
• Tầng gai: Gồm 8-10 lớp tế bào đa diện, kết nối với nhau bằng cầu nối desmosome, tạo độ bền cơ học cho da. Tế bào Langerhans cư trú chủ yếu ở tầng này.
• Tầng hạt: Chứa các hạt keratohyalin và thể lớp, nơi bắt đầu quá trình sừng hóa (cornification) tiến đến lớp ngoài cùng.
• Tầng bóng: Chỉ có ở vùng da dày (lòng bàn tay, bàn chân), gồm các tế bào đã chết và trong suốt.
• Tầng sừng: Lớp ngoài cùng gồm các tế bào đã chết hoàn toàn, giàu keratin, tạo thành “tấm áo giáp” bảo vệ cơ thể khỏi quá trình mất nước và tác nhân gây hại bên ngoài.

Đặc điểm của tế bào da gồm ba lớp chính

2.2. Lớp trung bì (Dermis)

Lớp trung bì nằm ngay dưới lớp biểu bì và đóng vai trò nâng đỡ cấu trúc của da. Lớp này chứa một mạng lưới gồm polysaccharide và các sợi protein đan xen chặt chẽ với nhau, giúp da duy trì độ đàn hồi và khả năng giữ nước. Đây là lớp dày nhất trong cấu trúc của da, thường có độ dày dao động từ khoảng 1 mm đến 4 mm (tùy thuộc vào từng vị trí trên cơ thể). Hai loại sợi protein quan trọng nhất trong lớp trung bì là:

• Collagen: Protein cấu tạo chính của chất nền ngoại bào, chiếm 80-85% trọng lượng khô của lớp bì. Hơn 29 loại collagen khác nhau đã được xác định trong mô động vật có xương sống, trong đó ít nhất 12 loại được biểu hiện ở da. Các sợi collagen có sức bền cơ học cao, giúp da chịu được lực kéo căng và chống rách.
• Các sợi đàn hồi: Bao gồm hai thành phần là elastin và các vi sợi liên kết với elastin, cùng nhau tạo nên độ đàn hồi và khả năng phục hồi của da. Các vi sợi đàn hồi được cấu tạo từ một số protein, bao gồm fibrillin, bao quanh elastin và có thể trải rộng khắp lớp trung bì theo cấu trúc dạng mạng lưới đến ranh giới giữa lớp trung bì và lớp biểu bì (1).

Lớp trung bì còn là nơi tập trung nhiều nguyên bào sợi (fibroblasts), là các tế bào sản xuất chất nền ngoại bào (extracellular matrix). Ngoài ra, lớp bì còn chứa hệ thống mạch máu, dây thần kinh, nang lông, tuyến mồ hôi và tuyến bã nhờn.

2.3. Lớp hạ bì hay lớp dưới da (Hypodermis)

Lớp dưới da (hay còn gọi là lớp mỡ dưới da) là lớp sâu nhất, chủ yếu gồm các tế bào mô mỡ (adipocyte), đóng vai trò cách nhiệt, dự trữ năng lượng và đệm cơ học bảo vệ các cơ quan bên trong.

Các tế bào da chính ở lớp thượng bì

3. Các loại tế bào da chính

3.1. Tế bào sừng – Keratinocyte

Chiếm số lượng áp đảo (khoảng 90%) và liên tục thay đổi hình thái theo từng lớp từ sâu lên nông. Ở lớp đáy, chúng có hình trụ hoặc hình khối vuông. Khi di chuyển lên lớp gai, chúng biến đổi thành hình đa giác lớn với các cầu nối gai vững chắc.

Lên đến lớp hạt, tế bào trở nên dẹt và chứa nhiều hạt keratohyalin. Cuối cùng, tại lớp sừng, chúng là những tế bào dẹt hoàn toàn, mất nhân, mất cơ quan nội bào và hóa sừng để tạo màng bảo vệ vững chắc cho da.

3.2. Tế bào sắc tố

Tế bào sắc tố (melanocyte), có nguồn gốc từ ngoại bì thần kinh, là những tế bào chuyên biệt chịu trách nhiệm sản xuất sắc tố. Chúng định cư tại lớp đáy của thượng bì, sở hữu hình thái giống như một ngôi sao đa nhánh hoặc bạch tuộc. Thân tế bào hình cầu hoặc hình bầu dục chứa các hạt melanosome để tổng hợp sắc tố melanin. Từ thân, tế bào vươn dài các đuôi gai dẹt len lỏi giữa các tế bào sừng xung quanh để vận chuyển melanin bảo vệ da khỏi tia UV.

Những tế bào này di chuyển đến biểu bì và nang lông, góp phần tạo nên sắc tố da và tóc trong quá trình phát triển phôi thai. Khả năng tự tái tạo của tế bào sắc tố giúp duy trì và phục hồi màu sắc tự nhiên của da và tóc (2).

Tế bào sắc tố sản sinh melanin – sắc tố tạo màu cho da và có hình dạng nhánh cây

3.3. Tế bào Langerhans (Tế bào miễn dịch)

Tế bào Langerhans (LC) là các tế bào miễn dịch đặc biệt nằm trong biểu bì, có nguồn gốc ban đầu từ tế bào gốc tủy xương và tự duy trì tại biểu bì ở người trưởng thành. Đây là tế bào miễn dịch có hình thái giống tế bào gai thần kinh (dendritic cell). Chúng có thân nhỏ và mọc ra nhiều nhánh bào tương dài, uốn lượn linh hoạt giúp chúng quét và bắt giữ các kháng nguyên ngoại lai xâm nhập qua da.

3.4. Tế bào Merkel (Tế bào cảm giác)

Tế bào Merkel là loại tế bào ít phổ biến nhất trong biểu bì nhưng lại có chức năng cảm giác vô cùng quan trọng. Về mặt hình thái, chúng có hình bầu dục hoặc hình cầu tương đối tròn, không có các nhánh dài như tế bào sắc tố hay Langerhans. Đặc trưng cấu trúc của chúng là chứa các hạt lõi đặc (dense-core granules) trong bào tương đóng vai trò như các chất dẫn truyền thần kinh để tiếp nhận cảm giác xúc giác.

3.5. Nguyên bào sợi (Fibroblast)

Nguyên bào sợi (fibroblast) là tế bào chủ lực của lớp bì, chịu trách nhiệm tổng hợp và duy trì chất nền ngoại bào (extracellular matrix – ECM), bao gồm collagen, elastin và fibronectin.

Về đặc điểm hình thái, nguyên bào sợi có cấu trúc rất linh hoạt và thay đổi rõ rệt tùy thuộc vào trạng thái hoạt động sinh lý của chúng:

• Trạng thái hoạt động (Nguyên bào sợi): Tế bào có kích thước lớn, hình thoi kéo dài hoặc hình sao với nhiều nhánh bào tương tỏa ra xung quanh. Nhân tế bào có hình bầu dục, kích thước lớn, nhuộm màu nhạt, chứa một hoặc nhiều hạch nhân rõ ràng. Bào tương của tế bào ở trạng thái này rất phong phú và có tính kiềm nhẹ, do chứa mạng lưới nội chất hạt và bộ máy Golgi phát triển mạnh để phục vụ quá trình bài tiết protein liên tục.
• Trạng thái nghỉ (Tế bào sợi – Fibrocyte): Khi mô đã ổn định hoặc trưởng thành, nguyên bào sợi chuyển sang dạng ít hoạt động hơn. Ở trạng thái này, tế bào có kích thước nhỏ hơn, dẹt hơn và có hình thoi mảnh. Các nhánh bào tương co ngắn lại hoặc biến mất. Nhân tế bào trở nên nhỏ, đậm màu, kéo dài theo trục dọc và các cơ quan nội bào bài tiết bị thu nhỏ đáng kể do nhu cầu tổng hợp protein giảm xuống.

Đặc tính thay đổi hình thái linh hoạt này cho phép nguyên bào sợi phản ứng cực kỳ nhanh chóng trước các tổn thương, nhanh chóng tăng sinh và tái cấu trúc mô để chữa lành vết thương khi cơ thể cần.

Nguyên bào sợi (fibroblast) có cấu trúc linh hoạt tùy thuộc vào trạng thái hoạt động của chúng

3.6. Tế bào mỡ (adipocyte)

Nằm tại lớp hạ bì, tế bào mỡ có hình thái đặc trưng là một tế bào lớn, tròn hoặc đa giác, với nhân bị đẩy lệch sang một bên và nằm sát màng tế bào do bị một giọt lipid lớn chiếm phần trung tâm của tế bào. Bề mặt tế bào thường trơn nhẵn, màng tế bào mỏng, và trong tiêu bản mô học tế bào mỡ thường xuất hiện như một “vòng nhẫn” với một lớp cytoplasm mỏng bao quanh khoảng trống lipid rõ rệt (do lipid bị hòa tan trong quá trình xử lý mô). Khi nhiều tế bào mỡ tập hợp, chúng tạo thành các đám mỡ có cấu trúc giống như “tổ ong” với các tế bào dính sát nhau, mỗi tế bào được bao quanh bởi một vách mô liên kết mỏng.

4. Chức năng của tế bào da

Mỗi loại tế bào da đảm nhiệm một nhóm chức năng riêng, nhưng cả hệ thống hoạt động như một thể thống nhất để duy trì cân bằng nội môi của da và bảo vệ cơ thể.

Hàng rào bảo vệ cơ thể

Keratinocyte tạo nên một lớp biểu mô sừng hóa liên tục, kết hợp với lipid (ceramide, cholesterol, axit béo) tiết vào không gian gian bào, hình thành hàng rào thấm nước ngăn mất nước qua da và ngăn các tác nhân hóa học, vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể.

Khi hàng rào da bị phá vỡ, các bệnh như viêm da dị ứng (atopic dermatitis) và vảy nến (psoriasis) có cơ hội bùng phát.

Ngoài ra, melanin do melanocyte sản xuất hoạt động như một hàng rào bảo vệ tự nhiên, có khả năng hấp thụ và tán xạ tia UV (đặc biệt là UVA và UVB), ngăn chặn tổn thương ADN của các tế bào biểu bì; đồng thời melanin còn có khả năng chống oxy hóa nhất định, giúp giảm thiểu tác hại của các gốc tự do (ROS) hình thành khi da tiếp xúc với ánh nắng.

Tế bào da đóng vai trò là hàng rào bảo vệ quan trọng đối với cơ thể

Thực hiện chức năng miễn dịch

Da là tuyến phòng thủ miễn dịch đầu tiên của cơ thể. Tế bào Langerhans trong biểu bì có nhiệm vụ nhận diện và trình diện kháng nguyên lạ, giúp kích hoạt phản ứng miễn dịch. Keratinocyte cũng tham gia miễn dịch bẩm sinh bằng cách phát hiện các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMP) và tổn thương (DAMP), tiết ra cytokine và peptide kháng khuẩn để kiểm soát nhiễm trùng.

Thực hiện chức năng cảm giác

Tế bào Merkel, kết hợp với các đầu dây thần kinh phong phú trong lớp bì, tạo nên hệ thống cảm giác tinh vi. Da có thể nhận biết nhiều loại kích thích khác nhau như sự rung động, nhiệt độ, đau và ngứa, tất cả đều nhờ sự phối hợp giữa các tế bào da chuyên biệt và hệ thần kinh ngoại biên.

Tổng hợp và điều tiết

Tế bào da, đặc biệt là keratinocyte, tham gia vào tổng hợp vitamin D. Nguyên bào sợi ở lớp bì liên tục tổng hợp và tái cấu trúc collagen, đảm bảo độ đàn hồi và sức căng của da. Khi da bị tổn thương, nguyên bào sợi (fibroblast) ở lớp trung bì tăng cường hoạt động, sản xuất collagen mới để hỗ trợ quá trình lành thương và hình thành mô sẹo.

Tế bào da không chỉ đơn thuần là những đơn vị cấu trúc tạo nên bề mặt cơ thể, mà thực chất là một hệ thống sinh học phức tạp gồm nhiều loại tế bào phối hợp chặt chẽ để duy trì chức năng bảo vệ, cảm giác, miễn dịch và tái tạo da. Chính sự hoạt động liên tục và đồng bộ này giúp làn da luôn giữ được vai trò như một hàng rào sinh học quan trọng của cơ thể. Khi nắm được tế bào da là gì, cùng đặc điểm và chức năng của chúng, chúng ta sẽ có cơ sở để xây dựng phương pháp chăm sóc da khoa học hơn, từ bảo vệ hàng rào da, hạn chế tác động của tia UV cho đến nuôi dưỡng và phục hồi đúng cách, từ đó duy trì làn da khỏe mạnh và ổn định lâu dài.

NGUỒN THAM KHẢO

• (1): John A. McGrath. 2024. “Structure and Function of the Skin.” Wiley Online Library. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781119709268.rook002.
• (2): Ying-Zhe Cui Ying-Zhe Cui. 2023. “Biology of melanocytes in mammals.” Frontiers. https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2023.1309557/full.

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

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells