Aufbau der Haut : Woraus besteht sie?

Wahre Schnittstelle zwischen dem Organismus und der Außenwelt, die Haut erfüllt zahlreiche Funktionen: Sie reguliert die Temperatur, nimmt Reize wahr und trägt zur Synthese bestimmter Vitamine und Hormone bei. Diese Komplexität beruht auf einer klar definierten Organisation, die aus drei unterschiedlichen Schichten besteht, die synergetisch zusammenarbeiten, um den Schutz, die Regeneration und die einwandfreie Funktion der Haut zu gewährleisten. Die Epidermis, die äußerste Schicht, schützt vor äußeren Einflüssen und begrenzt den Wasserverlust. Direkt darunter enthält die Dermis eine extrazelluläre Matrix, die reich an Stützfasern ist, sowie ein Netzwerk aus Blutgefäßen, Nerven und Drüsen. Schließlich beherbergt das Subkutis, die tiefste Schicht, das Fettgewebe, das Stöße dämpft und zur thermischen Isolation beiträgt.

Die Epidermis bildet die äußerste Schicht der Haut und stellt die erste Barriere zwischen dem Organismus und der Außenwelt. Dünn und semipermeabel schützt sie vor Austrocknung, pathogenen Erregern, Allergenen und UV-Strahlung. Ihre Zusammensetzung ist vorwiegend zellulär: etwa 80 % Keratinozyten, hinzu kommen Melanozyten, Langerhans-Zellen und Merkel-Zellen. Ohne Blut- und Lymphgefäße wird die Epidermis durch Diffusion aus der Dermis versorgt. Ihre Dicke variiert stark je nach Körperregion, und sie erneuert sich kontinuierlich, wodurch ihre Integrität und Schutzfunktion erhalten bleiben.

Die Epidermis besteht aus fünf übereinanderliegenden Schichten, von der tiefsten bis zur oberflächlichsten: der Basalschicht, der Stachelzellschicht, der Körnerschicht, der Glanzschicht und der Hornschicht.

• Die Basalschicht : Direkt an die Basalmembran angrenzend beherbergt die Basalschicht die Stamm-Keratinozyten, Zellen in aktiver Teilung. Sie produzieren kontinuierlich neue Keratinozyten, die zur Oberfläche wandern. Ebenfalls in dieser Schicht befinden sich die Melanozyten, verantwortlich für die Melaninsynthese, sowie die Merkel-Zellen, die auf Druck und Berührung reagieren.

• Die Stachelzellschicht : Aus Keratinozyten zusammengesetzt, die durch Desmosomen miteinander verbunden sind, verleiht diese Schicht der Epidermis ihre Kohäsion. Hier befinden sich auch die Langerhans-Zellen, immunologische Wachposten, die Antigene erfassen und den Lymphozyten, Angehörigen der Familie der weißen Blutkörperchen, präsentieren können.

• Die Körnerschicht : Sie enthält abgeflachte Keratinozyten, die Keratohyalin-Granula und lipidreiche lamellare Körper einschließen, die für die Bildung der Hautbarriere unerlässlich sind.

• Die Glanzschicht : Ausschließlich an den Handflächen und Fußsohlen vorhanden, besteht diese Schicht aus abgestorbenen Zellen, die Eleidin enthalten, ein transparentes Derivat des Keratohyalins.

• Die Hornschicht : Die Hornschicht besteht aus kernlosen Korneozyten, das heißt Zellen, die ihren Zellkern verloren haben, reich an Keratin und eingebettet in eine Lipidmatrix. Diese äußerste Schicht übernimmt die primäre Barrierfunktion der Haut, indem sie den Wasserverlust begrenzt und sie gleichzeitig vor äußeren Einflüssen schützt.

Zwischen Epidermis und Dermis befindet sich die Basalmembran, die eine Verankerungs- und Kommunikationsfunktion übernimmt. Sie besteht aus Laminin, Kollagen Typ IV und VII, Perlecan, einem Proteoglykan, sowie Nidogen, einem Glykoprotein, das als Bindeglied zwischen Laminin und Kollagen dient, und gewährleistet die Kohäsion zwischen den beiden Hautschichten wobei der Austausch von Nährstoffen, Sauerstoff und molekularen Signalen ermöglicht wird. Die Basalmembran dient zudem als Stützstruktur für die Hemidesmosomen der basalen Keratinozyten, die die Epidermis fest mit der Dermis verankern.

Die Dermis bildet die mittlere Hautschicht, die zwischen Epidermis und Hypodermis liegt. Dick, elastisch und stark vaskularisiert, bildet sie ein komplexes Bindegewebe, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Epidermis mechanisch und funktionell zu unterstützen. Die Dermis gewährleistet zudem die Thermoregulation, die Nährstoffversorgung der epidermalen Zellen, die Wundheilung und die sensorische Wahrnehmung dank eines dichten Netzes aus Blutgefäßen, Nervenendigungen und Rezeptoren. Ihre Dicke variiert je nach Körperregion, und sie stellt den größten Wasserspeicher des Integuments dar, wodurch sie zur Geschmeidigkeit und Festigkeit der Haut beiträgt.

Die Dermis gliedert sich in zwei verschiedene Regionen: die oberflächliche papilläre Dermis und die tiefere retikuläre Dermis.

• Die papilläre Dermis : Unmittelbar unterhalb der dermoepidermalen Grenze gelegen, besteht die papilläre Dermis aus lockerem Bindegewebe mit feinen Kollagen- und Elastinfasern sowie einer extrazellulären Matrix, die reich an Glykosaminoglykanen ist. Sie bildet winzige Vorsprünge, die sogenannten Dermalpapillen, welche mit der Epidermis verzahnt sind und den Nährstoffaustausch fördern. Diese Strukturen, besonders ausgeprägt an den Fingerspitzen oder der Fußsohle, sind für die Entstehung der Fingerabdrücke verantwortlich. Hoch vaskularisiert und reich an Sensorrezeptoren, trägt die papilläre Dermis zur Wahrnehmung von Berührung, Temperatur und Vibrationen bei.

• Die retikuläre Dermis : Deutlich dicker bildet die retikuläre Dermis den tiefen Teil der Dermis. Sie besteht aus dichtem Bindegewebe, das aus verflochtenen Bündeln von Fasern aus Kollagen und Elastin die der Haut ihre Festigkeit, Elastizität und Dehnbarkeit verleihen. Die Hauptzellen der Dermis sind die Fibroblasten, wahre Architekten der extrazellulären Matrix: Sie synthetisieren Kollagen, Elastin, Fibronectin und Proteoglykane, wie das Hyaluronsäure, die für die Hydratation und Viskosität des Hautgewebes unerlässlich sind. Die retikuläre Dermis beherbergt zudem die Haarfollikel, die Talgdrüsen und Schweißdrüsen sowie ein weit verzweigtes Netzwerk aus Lymph- und Blutgefäßen, das die Thermoregulation und die Immunabwehr sicherstellt.

Die Dermis ist aus immunologischer Sicht ein zentrales Kompartiment.

Tatsächlich enthält die Dermis den Großteil der immunkompetenten Hautzellen : Makrophagen, Mastzellen, Dendritische Zellen, Eosinophile, Neutrophile und T- und B-Lymphozyten, einschließlich regulatorischer T-Zellen und natürlicher Killerzellen. Diese Zellen bilden ein komplexes Netzwerk der Immunüberwachung, das in der Lage ist, jeden Krankheitserreger oder ein lokales Ungleichgewicht zu erkennen. Im Falle eines mikrobiellen Angriffs setzen sie Entzündungsmediatoren frei, die weitere Abwehrzellen anlocken und eine angepasste Immunantwort orchestrieren. Dieses Abwehrsystem beschränkt sich nicht nur auf die Bekämpfung von Infektionen: Es ist auch an der Aufrechterhaltung der Hauthomöostase und an der Geweberegeneration nach einer Verletzung beteiligt, indem es die Proliferation der Fibroblasten und die Produktion von Kollagen zur Wiederherstellung der Dermisstruktur.

Die Subkutis bildet die tiefste Hautschicht. Unterhalb der Dermis gelegen, stellt sie die Verbindung zwischen der Haut und tiefer liegenden Strukturen wie Muskeln, Sehnen und Knochen her. Dieses lockere Bindegewebe ist reichlich vaskularisiert und von großen Blutgefäßen sowie Nerven durchzogen, wodurch der Stoffwechselaustausch zwischen Haut und inneren Organen gewährleistet wird. Die Subkutis übernimmt die Funktionen der Stützung, des Schutzes und der Energiespeicherung und bildet dabei gleichzeitig einen mechanischen Stoßdämpfer und einen Thermoregulator für den gesamten Organismus.

Seine Struktur beruht hauptsächlich auf weißem Fettgewebe, das aus Adipozyten, Fibroblasten und Zellen des vaskulo-stromalen Kompartiments besteht. Letzteres enthält mesenchymale Stammzellen, Endothelzellen sowie Immunzellen wie T-Lymphozyten und Makrophagen. Die ausgereiften Adipozyten speichern Energie in Form großer Lipidtropfen, die bei Bedarf als metabolische Reserve mobilisiert werden können. Diese Energiespeicherung trägt zudem zur Thermoregulation bei, da das subkutane Fett als Wärmeisolator wirkt.

Abgesehen von ihrer mechanischen und energetischen Funktion zeichnet sich die Subkutis auch durch ihre endokrine Funktion. Die Adipozyten sezernieren nämlich eine Vielzahl von Hormonen und bioaktiven Mediatoren, wie Leptin, Adiponektin oder bestimmte Zytokine, die an der Regulation der Nahrungsaufnahme, des Blutzuckerspiegels, von Entzündungsprozessen und am Wachstum der Haarfollikel beteiligt sind. Die Zusammensetzung der Subkutis variiert je nach Individuum und Körperregion: Sie ist an den Hüften, am Gesäß oder am Bauch dicker und an den Augenlidern oder an der Stirn dünner.

• Société Française de Dermatologie. Structure de la peau. Annales de Dermatologie et de Vénéréologie (2005).

• RAWLINGS A. V. Ethnic skin types: Are there differences in skin structure and function? International Journal of Cosmetic Science (2006).

• FAHRIYE K. & al. Measurement of epidermis, dermis, and total skin thicknesses from six different body regions with a new ethical histometric technique. Turkish Journal of Plastic Surgery (2018).

• LINDER K. E. & al. Structure and function of the skin. Paediatric Dermatology (2020).

• CHAUHAN R. & al. Transdermal patch: A novel approach for transdermal drug delivery. Journal of Drug Delivery and Therapeutics (2022).

• KOTZBECK P. & al. Modelling the complexity of human skin in vitro. Biomedicines (2023).

• SHARMA S. & al. Anatomy, skin (integument), epidermis. StatPearls (2024).