Huidstamcel

Huidstamcellen, epidermale stamcellen of epidermale basale cellen zijn pluripotente stamcellen in de huid en zorgen voor vernieuwing van de huid en het herstel na beschadiging. De continue deling van epidermale basale cellen leidt tot een volledige epidermale turnover elke 40-56 dagen bij mensen en elke 8-10 dagen bij muizen.^[1]

Verschillende typen huidstamcellen zijn verantwoordelijk voor het behoud en de regeneratie van huidweefsel. Deze omvatten bulge huidstamcellen en andere die zich bevinden in de interfolliculaire epidermis, infundibulum, isthmus, talgklieren en zweetklieren.^[2]

Huidstamcellen kunnen differentieren in verschillende celtypen, maar vernieuwen zichzelf ook om een constante voorraad stamcellen te behouden, en kunnen zich symmetrisch of asymmetrisch delen. Twee typen stamcellen bestaan naast elkaar in de kiemlaag van de opperhuid: α6+CD34– stamcellen, die zich langzaam delen (4–6 keer per jaar), en transit-versterkende stamcellen K14+Inv+3 en Axin2+4, die zich sneller delen (eenmaal per week). Na een bepaald aantal delingen ondergaan K14+Inv+3-cellen een terminale celdifferentiatie tot gedifferentieerde keratinocyten, waardoor ze hun delingsvermogen verliezen.^[3] Huidstamcellen, die zich in de onderste laag van de epidermis, het stratum basale, bevinden, delen zich continu om de plaveiselepitheelcellen die het huidoppervlak vormen, aan te vullen.[6] Elke keer dat een huidstamcel zich deelt, ontstaan er twee dochtercellen: één is een identieke huidstamcel en de andere is een nieuwe somatische cel die een terminale differentiatie ondergaat. Deze cellen worden geleidelijk door de lagen van de epidermis geduwd door de constante proliferatie van meer nieuwe cellen, waarbij ze geleidelijk differentiëren en afvlakken naarmate ze omhoog komen. Dit resulteert uiteindelijk in functionele plaveiselepitheelcellen in de buitenste laag van de epidermis, waarvan de meest voorkomende keratinocyten worden genoemd.

Tijdens de embryogenese splitst de opperhuid zich in twee lagen: het periderm (dat verloren gaat) en de kiemlaag. De kiemlaag is een stamcellaag en wordt door asymmetrische delingen de bron van huidcellen gedurende het hele leven. Het wordt als stamcellaag in stand gehouden door een autocrien signaal, TGF-α en door paracriene signalering van FGF7 (keratinocytgroeifactor) geproduceerd door de dermis onder de huidstamcellen. (Lokaal inwerkend op naburige cellen (paracrien) of op de producerende cel zelf (autocrien)). Het proces van proliferatie en differentiatie wordt gereguleerd door meerdere genetische en omgevingsfactoren, waaronder een calciumgradiënt, vitamine A en D, epidermalegroeifactor (EGF), transcriptiefactor p63 en transforming growth factor α (TGF-α).^[4][5][6][7]

Huidstamcellen zijn via hemidesmosomen aan de kiemlaag bevestigd. Huidstamcellen delen zich willekeurige in stamcellen of transit-versterkende cellen, waardoor er meer stamcellen of transit-versterkende cellen ontstaan.^[8] Sommige van de transit-versterkende cellen blijven prolifereren en differentiëren en migreren naar het oppervlak van de opperhuid. Die stamcellen en hun gedifferentieerde nakomelingen zijn georganiseerd in kolommen die epidermale proliferatie-eenheden worden genoemd.^[9]

Bij muizen leidt overexpressie van deze factoren tot een overproductie van granulaire cellen en een dikke huid.^[10][11]

In 2021 toonde Nishimura aan dat stamcellen in de huid belangrijk zijn voor regeneratie.^[12] Huidstamcellen (keratinocytstamcellen) bevorderen re-epithelialisatie (wondgenezing), en oudere stamcellen zijn minder mobiel. Haar werk toonde aan dat in oudere stamcellen de epidermalegroeifactorreceptor verminderd is, wat leidt tot de afbraak van COL17A1. Ze toonde aan dat COL17A1 de beweging van stamcellen naar de wond coördineert.^[12]

Ze kunnen ook een rol spelen in de ontwikkeling van therapieën voor aandoeningen zoals psoriasis of eczeem. Fouten in de regulatiemechanismen van huidsstamcellen kunnen diverse acute en chronische aandoeningen veroorzaken, waaronder psoriasis en basaalcelcarcinoom, de meest voorkomende vorm van huidkanker en goed voor 80% van alle gevallen van huidkanker.[12][13] Vanwege het structurele belang van de epidermis kunnen defecten in de proliferatie en differentiatie van hudstamcellen ook bijdragen aan misvormingen zoals hazenlippen en het basocellulairenaevussyndroom.[14][15]

• Basale cel