2 Embryologie und Anatomie

2.1 Embryologie und Epidermis

2.1.1 Embryologie

Die Haut besteht aus der Epidermis mit den unterschiedlich differenzierten Keratinozytenschichten und der darunterliegenden Dermis. Sie entwickelt sich aus dem Ekto- und Mesoderm ( ▶ Abb. 2.1). Aus einer ektodermalen Einzelzellschicht bildet sich nach 8 Wochen das Periderm, der Ursprung der Epidermis und der Hautanhangsgebilde. Melanozyten und Nerven wandern aus der Neuralleiste ein. Die Dermis mit dem embryonalen Bindegewebe (Mesenchym) entsteht v. a. aus dem Mesoderm. Die Interaktion mesodermaler Strukturen mit Einstülpungen der Epidermis führt zur Ausbildung der Adnexe.

2.1.2 Epidermis

Keratinozyten Die Epidermis stellt die äußere Schicht der Haut dar und besteht aus unterschiedlich differenzierten Keratinozyten ( ▶ Abb. 2.2):

• Stratum basale – verankert die Epidermis an der Basalmembran und enthält kuboidale Stammzellen der Basalschicht, die durch Teilung für die Erneuerung der Epidermis sorgen.

• Stratum spinosum – Stachelzellschicht mit desmosomalen Zellverbindungen (Desmoglein I und III), die lichtmikroskopisch wie kleine Stacheln erscheinen.

• Stratum granulosum – Körnerzellschicht charakterisiert durch Keratohyalingranula.

• Stratum lucidum – Glanzschicht, ein amorphes Band zwischen dem Stratum granulosum und dem Stratum corneum, das nur palmoplantar erkennbar ist.

• Stratum corneum – Hornschicht, mit der terminalen Differenzierung „kernloser“ Keratinozyten.

Andere epidermale Zellen In der normalen Epidermis sind 3 weitere Zelltypen nachweisbar:

• Melanozyten mit der Fähigkeit zur Synthese des vor UV-Strahlung schützenden (UV-protektiven) Melanins.

• Langerhans-Zellen (LC) als antigenprozessierende Hautzellen.

• Merkel-Zellen als neuroendokrine Zellen neuralen Ursprungs mit Mechanorezeptorfunktion. Zytologische Marker sind Zytokeratin 20, Neuropeptide und neuroendokrine Granula.

Zellverbindungen In der Epidermis gibt es unterschiedliche Zellverbindungen, die den mechanischen Zusammenhalt ermöglichen, mit jeweils wichtiger pathophysiologischer Bedeutung:

• Desmosomen – verbinden Keratinozyten untereinander. Klinisch am wichtigsten sind die Desmogleine.

• Haftverbindungen (Adherent Junctions) – Verbindung von Keratinfilamenten der Zytoskelette unterschiedlicher Zellen über Kadherine und Katenine. Wichtige Funktion für die Signalübermittlung und Adhärenz.

• Zell-Zell-Kanäle (Gap Junctions) – hexagonale, die Plasmamembranen benachbarter Zellen verbindende Poren. Ein defekter Transport von Ionen oder ungeladenen Molekülen kann zu Taubheit und Hauterkrankungen führen.

2.1.3 Basalmembranzone

Darin findet eine Interaktion unterschiedlicher Proteine zur Verankerung von Epidermis und Dermis statt. Wichtige Bestandteile sind die Hemidesmosomen und die Basalmembran, die sich aus Lamina lucida und Lamina densa zusammensetzt. Die Basalmembranzone (BMZ) verankert die Epidermis an der Dermis und hat eine Barrierefunktion ( ▶ Abb. 2.3). Sie erlaubt den Austausch von Molekülen.

2.2 Adnexe

2.2.1 Adnexdrüsen

Die Hautanhangsgebilde bilden Haare, Nägel und Drüsen. Schweißdrüsen verkörpern den Prototyp einer Adnexdrüse. Sie bestehen aus epithelialen Zellsträngen, die in der Dermis liegen, aber mit der epidermalen Oberfläche verbunden sind. Die Drüsen werden in 4 Typen unterteilt: ekkrine und apokrine Drüsen, apoekkrine Schweißdrüsen und Talgdrüsen ( ▶ Abb. 2.4).

Ekkrine Drüsen Mehrere Millionen ekkriner Drüsen sind bis auf den äußeren Gehörkanal, Lippen, Klitoris und Labia minora über die Körperoberfläche verteilt. Die höchste Konzentration findet sich palmoplantar. Ekkrine Drüsen bestehen aus einem geknäuelten, sekretorischen Anteil und einem langen, dünnen Ausführungsgang, der direkt in die Epidermis mündet. Ekkriner Schweiß ist eine klare, geruchlose Elektrolytlösung. Ausscheidung und Elektrolytgehalt werden bedarfsgemäß gesteuert. Einige Medikamente werden mit dem Schweiß ausgeschieden.

Apokrine Drüsen Apokrine Schweißdrüsen kommen axillär, anogenital, periumbilikal und an den Brustwarzen vor. Ihr sekretorisches Knäuel liegt dermal, der kurze Ausführungsgang mündet in den oberen Abschnitt des Haarfollikels. Apokrine Schweißdrüsen sezernieren androgenabhängig kontinuierlich kleine Mengen einer ölig-viskösen Flüssigkeit, die im Rahmen der kutanen Chemokommunikation von Bedeutung ist. Die Milchdrüsen der Brust sind eng mit den apokrinen Drüsen verwandt.

Apoekkrine Schweißdrüsen Sie wurden nur in der Axilla von Erwachsenen beschrieben und zeigen sowohl ekkrine als auch apokrine Charakteristika. Das sekretorische Knäuel hat teils apokrine, teils ekkrine Anteile. Der Ausführungsgang mündet direkt an der Hautoberfläche, ohne Assoziation zum Haarfollikel.

Talgdrüsen Eng assoziiert mit dem Haarfollikel schützt ihr öliges Sekret Haut und Haare und hat thermoregulatorische Funktion. Exzessive androgene Stimulation der Talgdrüsen führt zur Seborrhö und scheint eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der Akne zu haben.

2.2.2 Temperaturkontrolle

Ruhestadium Ekkrine Schweißdrüsen sind eng in die Temperaturregulation eingebunden. Im Ruhestadium beträgt der tägliche Wasserverlust durch Verdunstung (Evaporation) über die Haut etwa 900 ml. Dieser Wasserverlust sorgt für 20% des Kühleffekts der Haut, kann aber auch auf mehrere Liter täglich steigen.

Kerntemperatur Zur Aufrechterhaltung einer Körperkerntemperatur von 37°C kann die Hautdurchblutung verändert werden. Wärmeverlust ist durch Wärmestrahlung und Wärmeübertragung (Konvektion) möglich. Der digitale Blutfluss zu den Akren bei Wechsel zwischen kalter und heißer Umgebungstemperatur kann durch spezielle Kurzschlüsse der Blutzirkulation um den Faktor 500 reguliert werden. Diese kontraktilen Glomuszellen werden als Sucquet-Hoyer-Anastomosen bezeichnet.