Derimiz; tüm memelilerde olduğu gibi en geniş yüzeye ile vücudumuzu dış etkenlere(UV radyasyon, biyolojik, fiziksel ve kimyasal maddeler vb) karşı koruyan bir bariyer  organımız. Savunma sistemi, vücut ısı düzenlemesi, boşaltım organı, metabolitik aktivite, duyu organı vs bir çok fonksiyonlarada sahip. 

Vücudun en önemli savunma sistemi elemanı olan derimiz vücudun hemostazına su içeriğini, iyonları ve serum proteinlerini koruyarak katılmaktadır. Bunun için deri dış ortamla vücut iç ortamı arasında dengede bir bariyer sistemi olarak tanımlanmakta. Gebeliğin 34. haftasına doğru oluşmaya başlayan bu bariyer sistemi doğumda henüz tam olarak gelişmemiştir. Doğumdan sonra erken yeni doğan döneminde gelişimini tamamlamakta. 

Bu makalede derinin, özellikle epidermisin, bu hemostazdaki rolünü yapısal ve biyokimyasal özelikleri ile anlatmaya çalışacağız.

Stratum corneum-SC

Derinin bu en dış tabakasının ölü deri hücreleri ve bunları bir arada tutan yağ tabakalarından oluştuğu düşünülmekte idi. Ancak son yıllarda yapılan çalışmalarda SC nun metabolik aktivitesi ile dinamik bir yapısının olduğu anlaşıldı. Çevresel dış uyaranlara(fiziksel, kimyasal ve biyolojik) bağlı larak DNA sentezi, yapısal proteinler ile yıkım enzimlerinin sentezi ve iyon transferleri yaptığı gösterilmiştir.

SC başlıca korneositler ve bunların arasında yer alan yağlardan oluşmakta. Bu iki yapı temelde deri yüzeyinden bir kimyasalın geçişini düzenlemekte.

Korneositler SC'da kornifiye bir zarf içerisindeymiş gibi yerleşmekte ve kornifiye zarfın yapısı epidermisin mekanik direncini sağlamakta. Bu zarfın yapısında dinamik olarak birbirine bağlı "loricrin, involucrin ve filaggrin" proteinleri bulunmakta.Korneositler arasında yer alan yağlardan oluşan tabakalar ise suyun ve dış ortamda bulunan tim kimyasaların SC dan geçişlerini düzenlemekte. SC un biyokimyasal yapısı kısaca proteinler ve yağlardan oluşmakta.

SC da yağların yapısı

SC un yağ katmanları %50 seramid, %25 kolestrol ve kolestrol esterleri, %15 serbest yağ asitleri ve diğer yağlardan oluşmakta. Bu yağlar SC da oval yapıda ve dışı bir membran ile sarılı "Lameller body-Odland body" ismi verilen organeller içerisinde bulunan fosfolipidler, glikoseramidler, sifingomiyelin ve serbest sterolllerden yapılmakta. daha sonra bunlar korneositlerin arasına salınmakta. Burada enzimler ile seramid ve diğerlerine dönmekte. 

Seramidler uzun hidrokarbon zincirlerinden oluşmakta(omega-hidroksi asitler ve 6-hidroksisifingozin). Bilimsel çalışmalar ile her yıl yenilerinin eklendiği seramid ailesinde en az polar olan seramid 1 en önemli rolü oyanamakta. Omegahidrokisi seramidler korneositler çevresindeki kornifiye zarflara kovelent bağlarala bağlanarak SC nun organize homojen yapısını oluşturmakta.

SC nun yağ katmanları içerisinde bulunan kolesterol hücre içi yağların akışkanlığını arttırmakta buda derinin elastikiyetini sağlamakta.

Deri yüzeyindeki pH değişiklikleri, deri bariyerini etkileyen mekanik etkiler SC'da yağ biyosentezini etkilmekte. Örneğin deri bariyeri zarar gördüğünde SC da kolesterol sentezi artmakta( bu artışta HMGCoA-redüktaz enzim ajtivite artışı rol oynamakta). Bazı genetik hastalıklarda örneğin β-glukoserobridaz enzim eksikliği-Gaucher Hastalığı yada asitik sifingomiyelinaz enzim eksikliği Niemann-Pick hastalıklarına neden olmakta.

SC'da diğer önemli bir yağ katmanı SC un en üst ısmında yer alan sebumdur. Sebu deride sebase bezler tarafından yapılarak deri yüzeyine salınmakta. Sebum deri yüzyinde su ile birlikte yağ-su mantosunun oluşmasını sağlamakta. Bu epidermal bariyerin önemli parçasını oluşturmakta. Sebum yapısında % 47 yağ esterleri, % 17 mum esterleri, % 13 seramideler, % 11 skualen, % 7 kolestrol, % 3 trigliserid ve %2 kolestrol esterleri içermekte. Sebum içerisinde bulunan yağ asitleri deri yüzeyinin asiditesini sağlamakta. Bu asit manto deriyi mikrooraganizmalara karşı koruyan önemli savunma sistemini oluşturmakta. Yaşlanma sürecinde ve yanlış yıkama ürünleri ile bu sebum azalmakta.

SC de proteinlerin yapısı

Keratin, loricrin, involucrin, filaggrin ve corneodesmosin gibi proteinler korneositler içerisinde yapılmakta. Bu proteinler korneosit dışındaki korneosit zarfının oluşumuna ve korneositler arasındaki bağları oluşturan korneodesmosomları oluşturmakta.

Keratin korneosit hücre iskeletini oluşturna ipliksi proteinler. Keratin epidermiste basal tabakanın üstlerinde hücreler tarafında yapılmakta ve en fazla yapılanları 1, 2f ve 10 nolu keratinkerdir ve korneostin toplam ağırlığının %80 ini oluşturmakta. Bunlar içerisinde keratin 1 ve 10 korneositleri birnirne bağlayan desmosomal proteinler olan plakoglubin ve desmoplakinlere desmoglein 1 ve desmocollin 1 proteinleri ile bağlanırlar. Keratinin korneositler içerisinde ve arasında oluşturduğu bu network yapı epidermal bariyer sisteminin stabilitesini sağlamakta. Keratin yapımındaki bozukluklar genetik deri hastalıklarına neden olmakta. Örneğin keratin 1 sentez bozuluğu "ichthyosis hystrix" neden olmakta.

Filaggrin kalsiyum bağlayan proteinler ailesinde yer almakta. SC en alt tabakalarında keratin filamenteleri arasında yer almakta.  Filaggrin SC daha üst tabakalarave deri yüzeyine ulaştıkça parçalnarak aminositler ayrılmakta. Bunlar derinin doğal su tutucu yapılardır ve "natural moisturizing factor (NMF)" olarak tanımlanmaktadır. Ayrıca filaggrinin küçük bir kısmı korneosit zarfında loricrin ile bağlanarak net work katılmakta. Filaggrin sentezinde genetik geçişli bir anomali olduğunda derinin bariyer fonksiypnu tamamen bozumakta. Örneğin "ichthyosis vulgaris" ve atopik dermatitiste. 

Diğer proteinler kornifiye zarfın hidrofobik yapısını oluşturmaktadır. Involucrin, loricrin, envoplakin ve prolin içeren proteinler. Loricrin kornifiye zarfın % 70 ini oluştruan ana proteindir. Bu prtein sentezinin bozulduğu genetik hastalık Vohwinkel sendromudur. Involucrin SC da en dıştaki kornifiye zarflarda bulunmakta. Kornifiye zarfda proteinlerin birbiri arasındaki bağlanma süreci transglutaminaz enzimi kontrolü altında olmakta. Bu enzimin 2 izoformu var. Transglutaminaz-1 eksikliğinde "ichthyosis lamellaris" gelişmekte.

Korneositler arasındaki bağları sağlayan korneodezmozomlar-corneodesmosomes farklı proteinlerden oluşmaktadır; desmosomal cadherin, desmoglein, desmocollin, desmosomal plaque proteinler ve corneodesmosin. Bunlardan desmoglein SC dan korneositlerin dökülmesi sırasında korneositlerin deriye yapışmasını sağlamakta. 

Derinin bariyer sisteminin

1. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlere karşı deriyi ve vücudu koruma etkisi
2. Antimikrobiyal koruyuculuğu
3. Çevre ile vücut arasında su ve birçok maddenin dengesinin sağlanması
4. Oksidatif sterese karşı koruyuculuğu etikleri bulunmaktadır. 

St. Corneumun su içeriği

Çevresel ortamdan suyun deriye geçişi yada deriden su kaybı epidermisin st corneum tabakasının kontrolü altındadır. Derinin su içeriği deriye elastikiyet özelliği vermektedir.

Deride su dağılımı homojen değildir. St. corneumda %15-25, St.corneum ile st. granulosum arasında % 40 ve epidermisin derinlerinde bu konsantrasyon % 70 lere çıkmakta.

Deride fizyolojik birçok süreç suyun varlığı ile gerçekleşmektedir.  Deskuamasyon(st. corneum üst tabakalarının fizyolojik dökülmesi) sırasında korneositler arasındaki korneodezmozomların glikozidaz ve serin proteaz tarafında yıkılması gibi. Yine filaggrinin yıkılması sırasında enzimatik kaivite suya bağımlıdır. 

St. Corneumda sitokinler

St. corneumda inflamasyonda rol oyanayan sitokinlerin varlığını biliyoruz. Örneğin çevresel koşullarda nem azaldığında st. corneumda inflamasynda rol oyanayan interleukin-1 salınmakta. Bu bize kışın neden bazı cilt hastalıklarının klinik olaeak arttıpını açıklamakta.

Epidermiste Ca iyonları

Epidermiste Ca iyonları homojen dağılmamakta. Kalsiyum iyonları basal ve spinous tabakalarda düşük iken st. garanulosumda en yüksek seviyeye çıkmakta. Deneysel çalışmalarda epidermal hasar yapıldığında epidermisin üst tabakalarında Ca iyonlarının azaldığı gösterilmiştir. Ca azalması korneositler içerisinde(st granulosu ile cormeum sınırında)  lameller body yapımının artması anlamına gelmekte. Ca iyonları arttığında bu yapım tekrar azalmakta. Hücre dışında bu şekilde bir görevi olan Ca hücre içerisinde hücre farklılaşmasını uyarmakta. Bazı cilt hastalıklarında klinik şiddet ile epidermal Ca iyonları arasında korelasyon saptanmıştır. Örneğin psoriasis, X-linked ichthyosis gibi

Deri Yüzeyinin Asitin Yapısı

Deri yüzeyinin pH 4.5-5.5 asitik yapısı epidermal bariyer fonksiyonlarından birisini oluşturmakta.  Bu asitik yapı dengede olmadır. Bu pH oluşması ve dengede kalması dış ve içsel mekanizmalar ile kontrol edilmektedir.

Yeni doğanda deri pH nötraldir. Bu nedenle yeni doğanda epidermla hasra geç iyileşme ile sonuçlanmakta. Bunun nedeni olarak yeni doğanda

• β-glukoserebrozidaz ve asitik sifingomiyelinaz enzim akivitesinin az olması(bunlar St. cornaumda asiyik pH sağlamakta).
• Serin protez aktivitesinin yüksek olması(korneodezmozom parçalamakta ve buda pH alkali yapmakta) olarak açıklanmakta.

Yeni doğanda bez egzamasının gelişinimi bunun ile açıklayabiliriz. St. cornaumda pH ın nötral olması ve idrardaki amonyum tuzlarından kaynaklanan bazik ortam yani doğanda gaita ile çıkan tripsin ve lipaz gibi sindirim enzimlerinin aktif olmasına neden olmakta. Bu enzimlarda bez bölgesinde iritasyona ve bez egzamasına neden olmakta. Ayrıca bakteriyal ve mantar enfeksiyonları kolay gelişmektedir.