Sinh lý học của làn da khỏe mạnh
Da người là cơ quan lớn nhất, bao phủ toàn bộ bề mặt bên ngoài của cơ thể. Nó tạo ra hàng rào chính chống lại các tác nhân gây bệnh, tia UV, hóa chất, và tác hại cơ học, đồng thời điều chỉnh nhiệt độ cơ thể và lượng nước thải ra môi trường. Các chức năng của da được thực hiện bởi các tế bào chuyên biệt được tìm thấy trong ba lớp da khác nhau về mặt giải phẫu và chức năng: biểu bì, hạ bì và hạ bì (Hình 1) [15]. Lớp biểu bì bao gồm 95% tế bào sừng (KCs) và 5% sắc tố melanin sản xuất tế bào hắc tố. Ngoài ra, tế bào Merkel biểu mô xúc giác, đại thực bào cư trú mô (tế bào Langerhans), và tế bào nhớ thường trú T cũng có trong lớp này [16]. KCs chịu trách nhiệm hình thành hàng rào nước của biểu bì bằng cách tiết ra lipid. Hơn nữa, chúng biểu hiện các thụ thể giống Toll và tạo ra các cytokine và chemokine gây viêm (chẳng hạn như IL-1β, IL-8 và CCL20), những yếu tố này rất quan trọng để nhận dạng mẫu bệnh và tuyển chọn bạch cầu trong các điều kiện tổn thương da [17,18,19 ].
Hình 1. Cấu trúc da
Da được cấu tạo bởi ba lớp. Lớp trên của biểu bì bao gồm năm lớp siêu nhỏ được hình thành do sự biệt hóa của các tế bào sừng. Tế bào hắc tố, tế bào Merkel, tế bào Langerhans và tế bào T cũng có trong lớp này. Hạ bì bao gồm hai lớp mô liên kết chứa các tuyến mồ hôi, lông, nang lông, cơ, tế bào thần kinh cảm giác và mạch máu. Các nguyên bào sợi ở da sản xuất chất nền ngoại bào tạo nên lớp giàu elastin, fibrillin và collagens (I, III). Nó cũng có các tế bào đuôi gai, đại thực bào, tế bào mast và tế bào T. Lớp dưới của biểu bì rất giàu tế bào mỡ, tế bào gốc trung mô và tế bào miễn dịch.
Hạ bì là lớp tiếp theo sau biểu bì và bao gồm hai lớp mô liên kết hợp nhất mà không có ranh giới rõ ràng - lớp nhú và lớp lưới. Lớp nhú là lớp trên, mỏng hơn, được cấu tạo bởi các mô liên kết lỏng lẻo, tiếp xúc với biểu bì. Tiếp theo là lớp võng mạc, dày hơn, ít tế bào hơn và bao gồm các mô liên kết dày đặc hoặc các bó sợi collagen [16,20]. Lớp hạ bì chứa các tuyến mồ hôi, lông, nang lông, cơ, tế bào thần kinh cảm giác và mạch máu. Mạng lưới mạch máu hỗ trợ các lớp biểu bì, nang lông và tuyến mồ hôi với các chất dinh dưỡng. Nó cũng đóng một vai trò trung tâm trong phản ứng viêm da sau khi bị thương thông qua việc tuyển dụng bạch cầu trung tính, tế bào lympho và các tế bào viêm khác [21]. Lớp hạ bì cũng có các nhóm khác với các tế bào đáp ứng miễn dịch có nguồn gốc từ máu, chẳng hạn như tế bào đuôi gai ở da, đại thực bào, tế bào nhớ thường trú CD4 + và CD8 + T, tế bào mast và tế bào điều hòa Foxp3 + T, thường nằm gần nang lông [16]. Các tế bào phân bố rộng rãi nhất trong lớp hạ bì là các nguyên bào sợi chịu trách nhiệm chính cho việc sản xuất chất nền ngoại bào (ECM) [22]. Chúng làm cho lớp này giàu elastin, fibrillin, collagens (loại I và III), và các thành phần ECM khác, bao gồm cả các yếu tố tăng trưởng. ECM chịu trách nhiệm về các đặc tính cơ học của da như độ đàn hồi và độ bền kéo. Collagen IV và Integrarin α6 là những thành phần quan trọng của màng đáy, góp phần vào sự toàn vẹn về thể chất của da [16].
Lớp hạ bì, còn được gọi là mô dưới da, là lớp sâu nhất của da và được cấu tạo bởi các tế bào mỡ, tế bào gốc trung mô (MSC), máu và mạch bạch huyết [23]. Nó hoạt động về mặt nội tiết và miễn dịch. Lớp dưới da chủ yếu được tạo bởi các tế bào mỡ và tế bào tiền thân nguyên bào sợi trung mô được gọi là tiền tế bào mỡ. Loại tế bào phổ biến thứ hai là tế bào miễn dịch, và gần như tất cả các loại tế bào miễn dịch đều được bao gồm [24]. Nó chứa các thùy chất béo và một số chất phụ da như nang lông, tế bào thần kinh cảm giác và mạch máu. Mô mỡ dưới da làm cơ sở và hoạt động như một nguồn dự trữ năng lượng và cũng là nguồn cung cấp các yếu tố tăng trưởng liên tục cho lớp hạ bì [25,26]. MSCs mô mỡ (AdMSCs) là những chất điều hòa quan trọng của cân bằng nội môi mô; chúng cũng được khám phá cho các mục đích khoa học và lâm sàng tiềm năng [23,27,28,29]. Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng mô mỡ cung cấp tác động xứng đáng đến môi trường vi mô bằng cách tiết ra các yếu tố hoạt tính sinh học với các chức năng khác nhau [23]. Mô chịu trách nhiệm cân bằng năng lượng, chuyển hóa lipid, nhạy cảm với insulin, hình thành mạch, điều hòa miễn dịch và phản ứng viêm [30].
Chức năng đồng bộ và hiệu quả của các tế bào từ cả ba lớp da là cần thiết để phục hồi chức năng hàng rào sau khi bị tổn thương. Quá trình này được đặc trưng bởi bốn giai đoạn cổ điển - cầm máu, viêm, tăng sinh và tái tạo - diễn ra lần lượt nhưng cũng chồng chéo lên nhau. Nó bao gồm các sự kiện tế bào và phân tử khác nhau đòi hỏi sự hợp tác của các quần thể tế bào khác nhau [31].