Histochemie der Haut, speziell der normalen und pathologischen Differenzierung der Epidermis

Zusammenfassung

Es ist das Anliegen dieses Symposions, die Histochemie der normalen und pathologisch gestörten Differenzierung der Epidermis zu diskutieren. Eine der wichtigsten Funktionen der Epidermis ist ihre Schutzfunktion. Diese ist, wie bereits Montagna betont hat, gebunden an die nach Art einer holokrinen Drüsensekretion erfolgenden Produktion der Hornschicht, in deren Verlauf die äquipotenten, undifferenzierten basalen Epidermiszellen zur Hautoberfläche gelangen, absterben und in Horn umgewandelt werden. Dieser normale Differenzierungs- oder Reifungsvorgang beginnt bereits im Str. basale und führt, wie wir durch elektronenmikroskopische Untersuchungen wissen, über eine Reihe von Zwischenstufen in Str. spinosum, Str. granulosum und der Barriere, von denen jede durch eine Zelle mit einer typischen morphologischen Struktur gekennzeichnet ist. Hingewiesen sei nur auf das sich wandelnde Verhalten der Mitochondrien, der Tonofilamente und Tonofibrillen, der Kern-Plasma-Relation sowie das Auftreten der Keratohyalingranula. Es ist klar, daß diese Wandlungen der Feinstruktur der Basalzelle auf ihrem Differenzierungsweg zur Hautoberfläche verbunden sein muß mit Änderungen im funktionellen-metabolischen Verhalten. — In der Tat geht aus zahlreichen histochemischen Untersuchungsergebnissen hervor, daß auch der Zellstoffwechsel der äquipotenten, undifferenzierten basalen Epidermiszellen auf ihrem Differenzierungsweg mit zunehmendem Differenzierungsgrad und damit zunehmender Entfernung von der O₂-Versorgung beachtlichen Umstellungen unterworfen ist. Der Zellstoffwechsel der Epidermiszellen ist also ein anderer im Str. basale als im Str. spinosum oder Str. granulosum. In der folgenden Diskussion sollte der Versuch unternommen werden, einige typische Verhaltensweisen des Stoffwechsels in Abhängigkeit von der Differenzierungsstufe der Epidermiszellen zu erarbeiten, wobei Enzymen des Kohlenhydrat- und Atmungsstoffwechsels, mit dem Verhornungsvorgang verbundenen Enzymen, ferner Kohlenhydraten, Lipoiden und Nukleinsäuren besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden wird. Vergleichend soll der Epidermisstoffwechsel unter solchen pathologischen Bedingungen betrachtet werden, wo der normale Differenzierungsvorgang quantitative oder qualitative Störungen aufweist, die sich histologisch als Akanthose, Atrophie, Hyper-, Para- und Dyskeratose manifestieren. Dabei wird auch epidermalen Tumoren (Basaliom, spinozelluläres Karzinom) Aufmerksamkeit geschenkt. Schließlich soll das wichtige Problem induktiver und regulativer Einflüsse des Bindegewebsstromas auf die Vorgänge der Differenzierung diskutiert werden, soweit sich aus der Histochemie der Blutgefäße, mesenchymaler Grundsubstanz, Fibroblasten und Fasersysteme Hinweise ergeben.

Abstract

It is the concern of this symposium to discuss the histochemistry of the differentiation of the epidermis under normal and pathological conditions. One of the most important rôles of the epidermis is its protective function. This protective function is — as already mentioned by Montagna — linked to the formation of the horny layer, which follows the principle of holocrine secretion. During this process the equipotent undifferentiated basal cell of the epidermis rises to the cutaneous surface, dies and is subsequently transformed into horn. This normal differentiation or maturing process starts in the Str. basale and includes — as we know from electron microscopic findings — a number of intermediary stages in the Str. spinosum, Str. granulosum and the barrier. Each stage is characterized by a typical morphological structure of the cell. The changing behaviour of the mitochondria, the tonofilaments and tonofibrils, the nuclear-cytoplasmic relationship, and the occurrence of keratohyalin granules are a few examples. It is quite obvious that these changes, which take place in the structure of the basal cell during the differentiation, are combined with changes in its functional-metabolic behaviour. — In fact, numerous histochemical results show that the metabolism of the equipotent undifferentiated basal cell is subjected to considerable changes as the stage of differentiation advances and the distance from the source of O₂ increases. The metabolic pattern of epidermal cells in the Str. basale is therefore different from the metabolic pattern of epidermal cells in the Str. spinosum or Str. granulosum. During the forthcoming discussion an attempt should be made to outline some of the typical reactions of the cell metabolism and their dependence on the grade of differentiation of the epidermis. Special attention should be given to the enzymes of carbohydrate and respiratory metabolism, to enzymes which are related to the process of cornification, to carbohydrates, lipids and nucleic acids. Comparative studies of the metabolism of the epidermis will be made in cases where the normal differentiation shows disturbances which become manifest as acanthosis, atrophy, and hyper-, para- and dyskeratosis. Attention will also be given to epidermal tumours (basal cell carcinoma and spinocellular carcinoma). Finally, the important problem of the inductive and regulative effects of the stroma of the connective tissue on the process of differentiation will be discussed, making use of all the evidence so far obtained from histochemical determinations of blood vessels, mesenchymic matrix, fibroblasts and fibrous systems.