Что такое матрикс дермы

Обновлено: 19.04.2024

Клетки Лангерганса. Клетки Меркеля. Дерма. Строение дермы.

Клетки Лангерганса (внутриэпидермальные макрофаги, антигенпредставляющие клетки) — это отростчатые клетки, расположенные в ростковом слое эпидермиса. Они имеют костномозговое происхождение, способны мигрировать из эпидермиса в дерму и регионарные лимфатические узлы, участвуя, таким образом, в формировании иммунных реакций. Признается также их влияние на численность эпителиоцитов в составе эпителиального гистиона. С возрастом количество клеток Лангерганса в эпидермисе уменьшается вплоть до полного их исчезновения.

Клетки Меркеля (осязательные) — округлой или овальной формы, располагаются в базальном слое эпидермиса, участвуют в осуществлении кожной чувствительности. Имеют неироглиальную природу и проникают в эпидермис вместе с врастающими чувствительными нервными волокнами. Встречаются в глубоких слоях эпидермиса человека (в основном в коже пальцев, кончика носа, эрогенных зонах). По размерам превосходят эпителиоциты и пальцевидными выростами посредством десмосом контактируют с ними.

Цитоплазма клеток светлая, с умеренным количеством органелл, в базальной части содержит осмиофильные гранулы. К клетке подходят чувствительные нервные окончания, и формируется комплекс клетки Меркеля с нервной терминалью. Помимо рецепторной функции, клетки Меркеля синтезируют нейропептиды (эндорфины, мет-энкефалин, вазоактивный кишечный полипептид и другие группы интерлейкинов), стимулирующие иммунные процессы в организме. Поэтому данные клетки относят к диффузной нейроэндокринной системе организма.

Покровные свойства кожи формируются эпидермальным диффероном за счет присущих ему механизмов физиологической регенерации. Другие клеточные диффероны с их иммунными, иммуномодулирующими, рецепторными, защитными свойствами, необходимы для функционирования эпителиоцитов и кожи в целом.

Дерма (собственно кожа). Строение дермы.

Эта часть кожи имеет толщину 1 -2 мм (на подошвах и ладонях — 3 мм) и состоит из двух соединительнотканных слоев — сосочкового и сетчатого. Под дермой располагается подкожная жировая клетчатка — гиподерма.

Сосочковый слой образован рыхлой волокнистой соединительной тканью, вдающейся в эпидермис в виде сосочков. От эпидермиса соединительная ткань сосочкового слоя отграничена базальной мембраной. В сосочковом слое содержатся клетки ведущего фибробластического ряда и другие клеточные диффероны (макрофаги, тканевые базофилы, пигментные клетки — меланофоры), присущие рыхлой волокнистой соединительной ткани.

В межклеточном веществе рыхлой соединительной ткани сосочкового слоя беспорядочно располагаются тонкие коллагеновые, ретикулярные и эластические волокна. В сосочковом слое много кровеносных сосудов, обеспечивающих трофику эпидермиса. Есть тут и пучки гладких мышечных клеток, сокращение которых обусловливает явления так называемой "гусиной кожи". При образовании "гусиной кожи" уменьшается приток крови к коже и понижается отдача тепла. Сосочковый слой дермы определяет рисунок гребешков и бороздок на поверхности кожи.

Сетчатый слой дермы образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью. Многочисленные пучки коллагеновых волокон формируют переплетения наподобие сети, строение которой зависит от функциональной нагрузки на кожу. Сетчатый слой сильно развит в участках кожи, испытывающих постоянное давление, и менее развит в тех участках, где кожа подвергается значительному растяжению.

Сетчатый слой обусловливает прочность всей кожи. Клеточный состав сетчатого слоя менее разнообразен, чем сосочкового слоя. Здесь в основном встречаются клетки фибробластического дифферона (фибробласты, фиброциты). В сетчатом слое находятся концевые (секреторные) отделы потовых и сальных желез, а также корни волос. Пучки коллагеновых волокон из сетчатого слоя продолжаются в подкожную жировую клетчатку.

Толщина последней варьирует в различных участках тела и у разных людей, достигая иногда 3-10 см и более. Функции подкожной жировой клетчатки — депо жировой ткани, амортизация кожи при механических повреждениях, участие в терморегуляции.

Кровоснабжение кожи обеспечивается развитием нескольких сосудистых сплетений, залегающих на разных уровнях. Различают глубокую (на границе подкожной жировой клетчатки и сетчатого слоя) и поверхностную (подсосочковую) артериальные сети. От подсосочковой сети отходят капилляры, снабжающие кровью сосочковый слой дермы. Капиллярные сети окружают корни волос, потовые и сальные железы. Из капилляров кровь поступает в венозные поверхностные и глубокие подсосочковые сплетения и далее — в глубокое дермальное венозное сплетение. Лимфатические сосуды образуют также два сплетения.

Иннервация кожи осуществляется разветвлениями цереброспинальных и вегетативных нервов, образующих субэпидермальное и дермальное нервные сплетения. В коже находится огромное число чувствительных нервных окончаний. Свободные нервные окончания являются терморецепторами и ноцицепторами (болевыми рецепторами). В дерме располагается большая группа инкапсулированных нервных окончаний (пластинчатые тельца, концевые колбы, осязательные тельца и др.), выполняющие функцию механорецепции.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Внеклеточный матрикс (межклеточный) (англ. extracellular matrix, ECM) —внеклеточные структуры ткани. Внеклеточный матрикс составляет основу соединительной ткани, объединяет разрозненные клетки в единый многоклеточный организм, обеспечивает механическую поддержку клеток и транспорт химических веществ.

ВКМ словно «государство» для клеток: он отвечает за их благополучие и управляет всеми аспектами жизни, от питания и размножения до смерти.

Компоненты ВКМ синтезируют специализированные клетки. В соединительной ткани наиболее распространены фибробласты, но создавать ВКМ умеют и другие клетки: в хрящах, например, это хондроциты, в костях - остеобласты.

Компоненты матрикса могут синтезировать и клетки прилегающих органов: например, клетки эпителия сосудов производят компоненты рыхлой соединительной ткани.

Межклеточный матрикс выполняет разнообразные функции:

обеспечивает механические контакты между клетками,
образует механически прочные структуры, такие, как кости, хрящ, сухожилия и суставы,
составляет основу фильтрующих мембран (например, в почках),
изолирует клетки и ткани друг от друга (например, обеспечивает скольжение в суставах и движение клеток),
формирует пути миграции клеток, вдоль которых они могут перемещаться, например, при эмбриональном развитии.

Таким образом, межклеточный матрикс чрезвычайно вариабелен как по химическому составу, так и по выполняемым функциям.

Металлопротеиназы – белки, наводящие порядок в ВКМ, разрушители его компонентов. Они «чистят путь» клеткам, которые движутся в ВКМ, и уничтожают старые и «сломанные» компоненты матрикса.

Основные компоненты внеклеточного матрикса - гликопротеины, протеогликаны и гиалуроновая кислота. В состав внеклеточного матрикса входит множество других компонентов: белки интегрин, фибронектин, фибрин, эластин и др. Коллаген является превалирующим гликопротеином внеклеточного матрикса.

Гликопротеины - двухкомпонентные белки, в которых белковая (пептидная) часть молекулы ковалентно соединена с одной или несколькими группами гетероолигосахаридов.

Доля углеводов не превышает 20%, углеводные цепи короткие, имеют нерегулярное строение и не содержат уроновых кислот.

Это такие важные структурные белки, как коллаген и эластин. Благодаря коллагену ВКМ приобретает прочность, а эластин дает гибкость и эластичность.

Протеогликаны – высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5–10%) и гликозаминогликанов (90–95%). Это строение объясняет их высокую молекулярную массу, также они образуют основное вещество межклеточного матрикса.

Они запасают воду и полезные вещества, выполняют функцию «магазина», из которого клетки получают необходимые «продукты». Кроме того, протеогликаны играют роль межтканевых прослоек и смазочного материала в суставах.

Интегрины - трансмембранные гетеродимерные клеточные рецепторы, взаимодействующие с внеклеточным матриксом и передающие различные межклеточные сигналы. От них зависит форма клетки, её подвижность, они участвуют в регулировке клеточного цикла.

С помощью таких взаимодействий в клетках активируются сигнальные каскады, регулирующие экспрессию генов, отвечающие за пролиферацию и дифференцировку клеток, их выживание или апоптоз.

Структурно интегрины представляют собой облигатные гетеродимеры: каждый состоит из одной α- и одной β-субъединицы.

Интегрины улавливают химические и физические сигналы из внеклеточного матрикса и проводят их в клетку. Сигнал от интегринов передается в ядро через белки цитоскелета и сигнальные белки — это способ управления внеклеточного матрикса экспрессией генов и регулировка клеточной пролиферации. При посредничестве белков цитоскелета ВКМ также управляет формой и движениями клеток.

Фибронектины - адгезивные белки. Интегрины превращают фибронектины в нерастворимые нити - компоненты внеклеточного матрикса. Они помогают клеткам закрепляться на поверхностях и отвечают за их рост и перемещение в ВКМ

Молекулы фибронектинов - димеры сходных между собой полипептидных цепей (250 кДа), связанных дисульфидными связями. Субъединицы подразделяются на ряд различных «доменов» способных связываться с клеточными рецепторами, коллагенами, фибрином и протеогликанами. Такая особенность строения фибронектинов придает им свойство «молекулярного клея».

Гиалуроновая кислота (гиалуронат) - несульфированный гликозаминогликан, входящий в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей. Является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса, содержится во многих биологических жидкостях (слюне, синовиальной жидкости и др.).

Синтезируется встроенными в мембрану белками и затем «выдавливается» через нее в межклеточное пространство. По составу ГК похожа на углеводную часть протеогликана - это полимер из остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина. ГК помогает интегринам проводить сигналы в клетку, регулирует клеточный ответ на эти сигналы и, как фибронектин, дает клеткам возможность закрепляться на различных поверхностях.

Внеклеточный матрикс есть во всех тканях организма, поэтому сбои в его функционировании ведут к развитию болезней соединительной ткани, преждевременному старению и гибели клеток. Для лечения заболеваний, связанных с нарушениями структуры соединительной ткани, необходимо изучать ВКМ. Таких болезней множество, они могут протекать тяжело и значительно ухудшать качество жизни пациентов.

Первые признаки старения, которые сразу заметны - слабость, хрупкость костей, появление морщин и возрастной пигментации. Многие из этих проблем связаны с необратимыми изменениями во внеклеточном матриксе.

Одна из причин старения кожи - нарушение работы фибробластов (клеток, синтезирующих компоненты ВКМ). При этом благополучие фибробластов зависит от состояния внеклеточного матрикса, получается замкнутый круг.

Внеклеточный матрикс (ВМК, англ. extracellular matrix, ECM) — внеклеточные структуры ткани (интерстициальный матрикс и базальные мембраны). Многокомпонентная субстанция, в которую погружены все клетки нашего организма. В последнее десятилетие интерес к внеклеточному матриксу значительно возрос. Это связано с установлением его роли в старении, клеточной дифференцировке, успешной терапии рака и лечении некоторых наследственных заболеваний.

Компоненты ВКМ синтезируют специализированные клетки. В соединительной ткани наиболее распространены фибробласты, но формировать ВКМ умеют и другие клетки: в хрящах, это хондроциты, а в костях — остеобласты. Компоненты матрикса могут синтезировать и клетки прилегающих органов: например, клетки эпителия сосудов производят компоненты рыхлой соединительной ткани.

Разрушители ВКМ. Порядок в ВКМ наводят белки — разрушители его компонентов. Наиболее важные из них, металлопротеиназы, «расчищают путь» клеткам, которые движутся в ВКМ, и уничтожают старые и «сломанные» компоненты матрикса.

Основное вещество ВКМ. Основу матрикса формируют гиалуроновая кислота и особые белки: гликопротеины и протеогликаны. В состав ВКМ входит и множество других белков со специфической функциональной нагрузкой.

В гликопротеинах доля углеводов не превышает 20%, углеводные цепи короткие, имеют нерегулярное строение и не содержат уроновых кислот. Это структурные белки, как коллаген и эластин. За счет самого распространенного структурного белка в организме — коллагена — ВКМ приобретает прочность, а за счет эластина — гибкость и эластичность.

Протеогликаны — сложные белки с высокой степенью гликозилирования, часто имеющие в своем составе уроновые кислоты. 90–95% массы такой молекулы составляют длинные углеводные цепи регулярного строения, а на белки приходится лишь 5–10%. Такое строение обуславливает высокую молекулярную массу протеогликанов. Протеогликаны запасают воду и полезные вещества. Выполняют функцию наполнителя (основного вещества). Благодаря полярной природе и сильному отрицательному заряду, они связывают катионы и основную часть воды. Играют роль межтканевых прослоек и смазочного материала в суставах.

Интегрины — трансмембранные клеточные рецепторы, которые взаимодействуют с матриксом и участвуют в межклеточной коммуникации. Благодаря этим контактам в клетках активируются сигнальные каскады, регулирующие экспрессию генов, отвечающие за пролиферацию и дифференцировку клеток, их выживание или апоптоз.

Межклеточный матрикс выполняет разнообразные функции:

является основой соединительной ткани, её клетки образуют с веществами матрикса межклеточные контакты (гемидесмосомы, адгезивные контакты и др.), которые могут выполнять сигнальные функции и участвовать в локомоции клеток;
обеспечивает механические контакты между клетками, образует механически прочные структуры (кости, хрящ, сухожилия и суставы) и транспорт химических веществ;
составляет основу фильтрующих мембран (например, в почках);
изолирует клетки и ткани друг от друга (например, обеспечивает скольжение в суставах и движение клеток);
формирует пути миграции клеток, вдоль которых они могут перемещаться, например, при эмбриональном развитии.

Межклеточный матрикс имеет различные составные вариации и выполняет множество функций.

Клеточная мембана - это двойной слой липидов, большинство из которых – фосфолипиды. Интегрины, дистрогликаны и рецепторы домена дискоидина (DDR) – белки, пронизывающие мемрану клетки. Являются клеточными рецепторами, взаимодействуют с внешней средой и передают межклеточные сигналы.

Базальная мембрана разделяет клетку и соединительную ткань (матрикс). Значит, практически все клетки вступают в контакт с матриксом напрямую. Базальная мембрана сформирована ламинином (светлая пластинка) и коллагеном 4 типа (темная пластинка), они объединены белком нидогеном (энтактином), из этих компонентов создана пространственная структура, обеспечены механическая поддержка и защита клеток.

Фибронектин – белок клеточной адгезии, гликопротеин, также отвечающий за структуру ткани, может формировать мультимерные цепочки. Участвует в адгезии, то есть сцеплении клеток. Они помогают клеткам закрепляться на поверхностях и отвечают за их рост и перемещение в ВКМ.

Также в базальной мембране содержатся молекулы протеина перлекана, занимающегося поддержкой физиологического (эндотелиального) барьера между кровеносной системой и центральной нервной системой. Участвует в нейромышечном соединении, отвечая за доставку нервных импульсов к мышечным клеткам. Обеспечивает защиту нервной ткани от находящихся в крови микроорганизмов, токсинов, клеточных и гуморальных факторов иммунной системы, которые воспринимают нервную ткань как чужеродную.

Далее располагается межклеточный матрикс или соединительная ткань. Его составляющие:

Коллагены - белки, состоящие из остатков аминокислот (или пептидов). Молекула коллагена - это спираль из трёх закрученных аминокислотных (пептидных) цепочек. Эти цепочки объединяются в «жгуты» из цепочек — фибриллы, а из пучков фибрилл состоят как раз коллагеновые волокна. Фибриллярные белки, составляющие основу соединительной ткани организма (сухожилия, кости, хрящи, дерма и т.д.), их волокнами пронизан ВМК. Характерные свойства - прочность на разрыв, эластичность и гибкость. Эластичным белком с аналогичными свойствами является эластин.

Эластин формирует трехмерную сеть белковых волокон. Она обеспечивает механическую прочность ткани, обеспечивает контакты между клетками, формирует пути миграции клеток, вдоль которых они могут перемещаться, изолирует разные клетки и ткани друг от друга.

Аггрекан (протеогликановый хондроитинсульфат) – хрящевой специфичный протеогликановый ядерный белок. Связывает фибриллы коллагена II типа, удерживает и связывает воду, ГК и белки, формируя осмос, а значит, делает соединительную ткань устойчивой к большим нагрузкам. Области высокого содержания аггрекана и глюкозаминогликана способствуют осмосу, необходимому для нормального функционирования хрящевой ткани, создают «разбухание» ткани, которое препятствуют внешнему давлению на неё.

Гиалуроновая кислота (ГК) синтезируется встроенными в мембрану белками и затем «выдавливается» через нее в межклеточное пространство. ГК помогает интегринам проводить сигналы в клетку, регулирует клеточный ответ на эти сигналы и дает клеткам возможность закрепляться на различных поверхностях. Она участвует в регенерации ткани. Содержится во многих биологических жидкостях, в том числе синовиальной, отвечает за вязкость соединительной ткани. В связке с аггреканом формирует устойчивость к компрессии. Это основной компонент биологической смазки и суставного хряща, в котором присутствует в виде оболочки каждой клетки (хондроцита).

Коллаген 7 типа - связующий структурный компонент. Например, в коже это якорные фибриллы в связке дермы (собственно кожи) и эпидермиса. То есть он «скрепляет» и удерживает коллагеновые пучки IV-го типа (базальная мембрана, «держит в тонусе» эпидермис) и коллагеновые волокна I и III типов (основное пространство дермы).

BIOMATRIX – это биологически-активный комплекс в ампулах, разработан с целью коррекции возрастных изменений и профилактики старения на клеточном уровне.

Препарат:

восполняет дефицит гиалуроновой кислоты в тканях, устраняет обезвоживание кожи;
усиливает эндогенный синтез тропоэластина и эластина путем стимуляции пролиферации фибробластов;
активирует гены, связанные с фокальными контактами и синтезом коллагена, особенно индуцируя синтез коллагена типа I (+ 47%)‚ IV, VI, и ХIV;
активирует процессы тканевого метаболизма (усиливает клеточное дыхание, транспорт ионов, синтез белков, стимуляцию образования АТФ);
активизирует репарацию ДНК и запускает механизмы самокоррекции и устранения ошибок в ДНК, обусловленные экзогенными факторами;
телохранитель целостности генома;
снижает уровень УФ-индуцированного повреждения ДНК
Биоматрикс абсолютно безболезненный, поскольку имеет физиологичный pH0 - 7.4

Препараты линии Biomartix созданы российскими специалистами на производственной базе Научного центра вирусологии и биотехнологии ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» г. Новосибирск.

Серьезный научный подход и плодотворное сотрудничество с международными экспертами привели к разработке уникальных технологий, сочетающих возможности процедур мезотерапии и биоревитализации.

Для производства используются самое современное и технолоическое сырье, которое соответствует высоким требованиям фармакопеи Европы и США, GMP и ISO.

Все продукты линии Biomartix имеют все необходимые сертификационные документы на территории РФ.

Что за процедура биоматриксация?

Биоматриксация - это инновационная процедура восполнения компонентов внеклеточного матрикса кожи пациента, а также восстановления (репарации) ДНК клеток.
Поликомпонентный коктейль, усиленная низкомолекулярной гиалуроновой кислотой, уникальной формулой пептидов, а также инновационным компонентом.
Мгновенный результат (сразу после процедуры) – кожа становится бархатистой, увлажненной, улучшается цвет лица, появляется эффект «сияния». Кратчайший период реабилитации – менее 2х часов (биоматриксация – процедура «обеденного перерыва»).
Отложенный результат (после курса процедур) – снижается количество мелких морщин, сокращается глубина крупных морщин, кожа становится значительно плотнее, увеличивается ее упругость и эластичность, контуры лица становятся более четкими, уменьшается обвисание кожи.
Важным отличием биоматриксации с использованием препарата BIOMATRIX является то, что после завершения курса процедур не возникает «синдрома отмены» (проявляющаяся ухудшением состояния кожи пациента), который может быть связан со снижением выработки собственной гиалуроновой кислоты и увеличением активности гиалуронидазы.

Показания к применению:

Возрастные изменения кожи: снижение тонуса, тургора, эластичности, появление морщин
Серый тусклый цвет лица, гиперпигментация
Регидрация кожи, разрушение коллагенового каркаса
Профилактика фото- и хроностарения
Обвисание кожи, птоз
Акне, постакне
Состояние кожи после пластических операций, химического пилинга, лазерной дермабразии
Подготовка кожи к пластическим операциям

Эффекты:

Уменьшается объем и глубина морщин, увеличивается эластичность и упругость кожи;
Восстановление цвета и баланса кожи;
Гидратация, восстановление кожи после обезвоживания;
Коррекция проявлений гравитационного птоза кожи;
Уменьшение следов и рубцов от угревой сыпи;
Борьба с проявлениями угревой сыпи;
Сокращение реабилитационного периода после пластических операций, химического пилинга, лазерной дермабразии;
Профилактика осложнений, оптимизация результата – подготовка к пластическим операциям.

Состав препарата Biomatrix:

NovHyal® - инновационное решение компании «Новые технологии»

NovHyal® – естественный структурный компонент гиалуроновой кислоты. Этот компонент является специфическим субстратом для синтеза гиалуроновой кислоты и протеогликанов. Доказано, что этот компонент приводит к существенному увеличению содержания гиалуроновой кислоты в межклеточном матриксе.
Экспериментально подтверждено, что NovHyal® активирует синтез гиалуроновой кислоты не только в фиброластах, но и кератиноцитах, тем самым влияя на кератинизацию – оптимизируя процессы эксфолиации и скорости дифференцировки кератиноцитов.
Ингибирует ферменты, разрушающие компоненты внеклеточного матрикса, в том числе коллагеназу, гиалуронидазу, эластазу, фосфолипазу А2, а также снижает активность лизосомальных ферментов и радикалов супероксида.
Подавляет активацию Матриксных Металлопротеиназ в облученных ультрафиолетом человеческих фибробластах, тем самым влияя на процессы ремоделирования коллагена и предотвращая его разрушение под влиянием ультрафиолета.
Обладает доказанными депигментирующими свойствами. Механизм действия заключается в ингибировании (подавлении) гликозилирования тирозиназы – важного этапа синтеза меланина.

Пептиды:

- Ацетил Гексапептид-51 амид
- Ацетил тетрапептид-2
- Ацетиларгинилтриптофил Дифенилглицин
- Ацетил гексапептид – 37
- Ацетил-тетрапептид-5
- Матриксил

Натрия гиалуронат
20 АМИНОКИСЛОТ

Незаменимые аминокислоты: Валин, Изолейцин, Лейцин, Лизин, Метионин, Треонин, Триптофан, Фенилаланин, Аргинин, Гистидин

Заменимые аминокислоты: Глицин, Аланин, Пролин, Серин, Цистеин, Аспартат, Аспарагин, Глутамат, Глутамин, Тирозин

14 ВИТАМИНОВ

Витамин А (ретинол), витамин С (аскорбиновая кислота), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин K (менадион).
Витамины группы В: Витамин В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (никотинамид), В5 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В8 (биотин), В9 (фолиевая кислота), B10 (P-аминобензойная кислота), B12 (цианокобаламин

9 МИНЕРАЛОВ

Натрия хлорид, Калия хлорид, Кальция хлорид гексагидрат, Магния сульфат гептагидрат, Натрия фосфат двузамещенный додекагидрат, Калия фосфат однозамещенный, Железа нитрат нонагидрат, Натрия ацетат, Натрия бикарбонат

Глутатион
Токоферол

Компоненты нуклеиновых кислот

АТФ (Аденозинтрифосфат), АМФ (Аденозинмонофосфат), Холестерол, Дезоксирибоза, Гуанин, Рибоза, Тимин, Урацил

BIOMATRIX гель по 2 мл в запаянных ампулах в пачке из картона по 5 ампул. (2мл × 5 ампул)

Условия хранения: При температуре от +2 до +8 ºС в помещениях, защищенных от солнечного света.

Произведен: ФБУН ГНЦ ВБ «ВЕКТОР» Роспотребнадзора по заказу ООО «Новые технологии»

ПО ВОПРОСАМ ПРИОБРЕТЕНИЯ ОБРАЩАЙТЕСЬ К МЕНЕДЖЕРАМ УЧЕБНО-КОНСУЛЬТАЦИОННОГО ЦЕНТРА «ОЛТА»

Анатомия и физиология кожи

Кожа – наш самый большой орган, составляющий 15% от общей массы тела. Она выполняет множество функций, прежде всего защищает организм от воздействия внешних факторов физической, химической и биологической природы, от потери воды, участвует в терморегуляции. Последние научные данные подтверждают, что кожа не только обладает собственной иммунной системой, но и сама является периферическим иммунном органом.

Структура кожи

Кожа состоит из 3 слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки (ПЖК) (рис. 1). Эпидермис – самый тонкий из них, представляет собой многослойный ороговевающий эпителий. Дерма – средний слой кожи. Главным образом состоит из фибрилл структурного белка коллагена. ПЖК содержит жировые клетки – адипоциты. Толщина этих слоев может значительно варьировать в зависимости от анатомического места расположения.

Рис.1. Структура кожи

Эпидермис

Рис. 2. Эпидермис

Эпидермис – постоянно слущивающийся эпителиальный слой кожи, в котором представлены в основном из 2 типа клеток – кератиноциты и дендритные клетки. В небольшом количестве в эпидермисе присутствуют меланоциты, клетки Лангерганса, клетки Меркеля, внутриэпидермальные Т-лимфоциты. Структурно эпидермис разделяется на 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой , различающиеся положением и степенью дифференцировки кератиноцитов, основной клеточной популяции эпидермиса (рис. 2).

Кератинизация. По мере дифференцировки кератиноцитов и продвижения от базального слоя до рогового происходит их кератинизация (ороговевание) – процесс, начинающийся с фазы синтеза кератина кератиноцитами и заканчивающийся их клеточной деградацией. Кератин служит строительным блоком для промежуточных филаментов. Пучки из этих филаментов, достигая цитоплазматический мембраны, формируют десмосомы, необходимые для образования прочных контактов между соседними клетками. Далее, по мере процесса эпителиальной дифференцировки, клетки эпидермиса вступают в фазу деградации. Ядра и цитоплазматические органеллы разрушаются и исчезают, обмен веществ прекращается, и наступаетапоптозклетки, когда она полностью кератинизируется (превращается в роговую чешуйку).

Базальный слой эпидермиса состоит из одного ряда митотически активных кератиноцитов, которые делятся в среднем каждые 24 часа и дают начало новым клеткам новым клеткам вышележащих эпидермальных слоев. Они активируются только в особых случаях, например при возникновении раны. Далее новая клетка, кератиноцит, выталкивается в шиповатый слой, в котором она проводит до 2 недель, постепенно приближаясь к гранулярному слою. Движение клетки до рогового слоя занимает еще 14 дней. Таким образом, время жизни кератиноцита составляет около 28 дней.

Надо заметить, что не все клетки базального слоя делятся с такой скоростью, как кератиноциты. Эпидермальные стволовые клетки в нормальных условиях образуют долгоживущую популяцию с медленным циклом пролиферации.

Шиповатый слой эпидермиса состоит из 5-10 слоев кератиноцитов, различающихся формой, структурой и внутриклеточным содержимым, что определяется положением клетки. Так, ближе к базальному слою, клетки имеют полиэдрическую форму и круглое ядро, но по мере приближения клеток к гранулярному слою они становятся крупнее, приобретают более плоскую форму, в них появляются ламеллярные гранулы, в избытке содержащие различные гидролитические ферменты. Клетки интенсивно синтезируют кератиновые нити, которые, собираясь в промежуточные филаменты, остаются не связанными со стороны ядра, но участвуют в образовании множественных десмосом со стороны мембраны, формируя связи с соседними клетками. Присутствие большого количества десмосом придает этому слою колючий вид, за что он и получил название «шиповатый».

Зернистый слой эпидермиса составляют еще живые кератиноциты, отличающиеся своей уплощенной формой и большим количеством кератогиалиновых гранул. Последние отвечают за синтез и модификацию белков, участвующих в кератинизации. Гранулярный слой является самым кератогенным слоем эпидермиса. Кроме кератогиалиновых гранул кератиноциты этого слоя содержат в большом количестве лизосомальные гранулы. Их ферменты расщепляют клеточные органеллы в процессе перехода кератиноцита в фазу терминальной дифференцировки и последующего апоптоза. Толщина гранулярного слоя может варьировать, ее величина, пропорциональная толщине вышележащего рогового слоя, максимальна в коже ладоней и подошв стоп.

Блестящий слой эпидермиса (назван так за особый блеск при просмотре препаратов кожи на световом микроскопе) тонкий, состоит из плоских кератиноцитов, в которых полностью разрушены ядра и органеллы. Клетки наполнены элейдином – промежуточной формой кератина. Хорошо развит лишь на некоторых участках тела – на ладонях и подошвах.

Роговой слой эпидермиса представлен корнеоцитами (мертвыми, терминально-дифференцированными кератиноцитами) с высоким содержанием белка. Клетки окружены водонепроницаемым липидным матриксом, компоненты которого содержат соединения, необходимые для отшелушивания рогового слоя (рис. 3). Физические и биохимические свойства клеток в роговом слое различаются в зависимости от положения клетки внутри слоя, направляя процесс отшелушивания наружу. Например, клетки в средних слоях рогового слоя обладают более сильными водосвязывающими свойствами за счет высокой концентрации свободных аминокислот в их цитоплазме.

Рис. 3. Схематичное изображение рогового слоя с нижележащим зернистым слоем эпидермиса.

Регуляция пролиферации и дифференцировки кератиноцитов эпидермиса . Являясь непрерывно обновляющейся тканью, эпидермис содержит относительно постоянное число клеток и регулирует все взаимодействия и контакты между ними: адгезию между кератиноцитами, взаимодействие между кератиноцитами и мигрирующими клетками, адгезию с базальной мембраной и подлежащей дермой, процесс терминальной дифференцировки в корнеоциты. Основной механизм регуляции гомеостаза в эпидермисе поддерживается рядом сигнальных молекул – гормонами, факторами роста и цитокинами. Кроме этого, эпидермальный морфогенез и дифференцировка частично регулируются подлежащей дермой, которая играет критическую роль в поддержании постнатальной структуры и функции кожи.

Дерма

Дерма представляет собой сложноорганизованную рыхлую соединительную ткань, состоящую из отдельных волокон, клеток, сети сосудов и нервных окончаний, а также эпидермальных выростов, окружающих волосяные фолликулы и сальные железы. Клеточные элементы дермы представлены фибробластами, макрофагами и тучными клетками. Лимфоциты, лейкоциты и другие клетки способны мигрировать в дерму в ответ на различные стимулы.

Дерма, составляя основной объем кожи, выполняет преимущественно трофическую и опорную функции, обеспечивая коже такие механические свойства, как пластичность, эластичность и прочность, необходимые ей для защиты внутренних органов тела от механических повреждений. Также дерма удерживает воду, участвует в терморегуляции и содержит механорецепторы. И, наконец, ее взаимодействие с эпидермисом поддерживает нормальное функционирование этих слоев кожи.

В дерме нет такого направленного и структурированного процесса клеточной дифференцировки, как в эпидермисе, тем не менее в ней также прослеживается четкая структурная организация элементов в зависимости от глубины их залегания. И клетки, и внеклеточный матрикс дермы также подвергаются постоянному обновлению и ремоделированию.

Внеклеточный матрикс (ВКМ) дермы , или межклеточное вещество, в состав которого входят различные белки (главным образом коллаген, эластин), гликозаминогликаны, самым известным из которых является гиалуроновая кислота, и протеогликаны (фибронектин, ламинин, декорин, версикан, фибриллин). Все эти вещества секретируются фибробластами дермы. ВКМ представляет собой не беспорядочное скопление всех компонентов, а сложноорганизованную сеть, состав и архитектоника которой определяют такие биомеханические свойства кожи, как жесткость, растяжимость и упругость. К белкам ВКМ прикрепляются кератиноциты эпидермиса, которые тесно состыкованы друг с другом. Именно они и формируют плотный защитный слой кожи. Структура ВКМ также способна оказывать регулирующее влияние на погруженные в него клетки. Регуляция может быть как прямой, так и косвенной. В первом случае белки и гликозаминогликаны ВКМ непосредственно взаимодействуют с рецепторами клеток и инициируют в них специфические пути передачи сигнала. Косвенная регуляция осуществляется посредством действия цитокинов и ростовых факторов, удерживаемых в ячейках сети ВКМ и высвобождаемых в определенный момент для взаимодействия с рецепторами клеток. Структурная сеть ВКМ подвергается ремоделированию ферментами из семейства матриксных металлопротеиназ (ММР). В частности, ММР-1 и ММР-13 инициируют деградацию коллагенов I и III типов. Плотность сети ВКМ дермы неравномерна – в папиллярном слое она более рыхлая, в ретикулярном - значительно плотнее как за счет более близкого расположения волокон структурных белков, так и за счет увеличения диаметра этих волокон.

Коллаген – один из главных компонентов ВКМ дермы. Синтезируется фибробластами. Процесс его биосинтеза сложный и многоступенчатый, в результате которого фибробласт секретирует в экстрацеллюлярное пространство проколлаген, состоящий из трех полипептидных α-цепей, свернутых в одну тройную спираль. Затем мономеры проколлагена ферментивным путем собираются в протяженные фибриллярные структуры различного типа. Всего в коже не менее 15 типов коллагена, в дерме больше всего I, III и V типов этого белка: 88, 10 и 2% соответственно. Коллаген IV типа локализуется в зоне базальной мембраны, а коллаген VII типа, секретируемый кератиноцитами, играет роль адаптерного белка для закрепления фибрилл ВКМ на базальной мембране (рис. 4). Волокна структурных коллагенов I, III и V типов служат каркасом, к которому присоединяются другие белки ВКМ, в частности коллагены XII и XIV типов. Считается, что эти минорные коллагены, а также небольшие протеогликаны (декорин, фибромодулин и люмикан) регулируют формирование структурных коллагеновых волокон, их диаметр и плотность образуемой сети. Взаимодействие олигомерных и полимерных комплексов коллагена с другими белками, полисахаридами ВКМ, разнообразными факторами роста и цитокинами приводит к образованию особой сети, обладающей определенной биологической активностью, стабильностью и биофизическими характеристиками, важными для нормального функционирования кожи. В папиллярном слое дермы волокна коллагена располагаются рыхло и более свободно, тогда как ее ретикулярный слой содержит более крупные тяжи коллагеновых волокон.

Рис. 4. Схематичное представление слоев кожи и распределения коллагенов разных типов.

Коллаген постоянно обновляется, деградируя под действием протеолитических ферментов коллагеназ и замещаясь вновь синтезированными волокнами. Этот белок составляет 70% сухого веса кожи. Именно коллагеновые волокна «держат удар» при механическом воздействии на нее.

Эластин формирует еще одну сеть волокон в дерме, наделяя кожу такими качествами, как упругость и эластичность. По сравнению с коллагеном эластиновые волокна менее жесткие, они скручиваются вокруг коллагеновых волокон. Именно с эластиновыми волокнами связываются такие белки, как фибулины и фибриллины, с которыми, в свою очередь, связывается латентный TGF-β-связывающий белок (LTBP). Диссоциация этого комплекса приводит к высвобождению и к активации TGF-β, самого мощного из всех факторов роста. Он контролирует экспрессию, отложение и распределение коллагенов и других матриксных белков кожи. Таким образом, интактная сеть из волокон эластина служит депо для TGF-β.

Гиалуроновая кислота (ГК) представляет собой линейный полисахарид, состоящий из повторяющихся димеров D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина. Количество димеров в полимере варьирует, что приводит к образованию молекул ГК разного молекулярного веса и длины - 1х10 5 -10 7 Да (2-25 мкм), оказывающих, соответственно, различный биологический эффект.

ГК - высокогидрофильное вещество, влияющее на движение и распределение воды в матриксе дермы. Благодаря этому ее свойству наша кожа в норме и в молодости обладает высоким тургором и сопротивляемостью механическому давлению.

ГК с легкостью образует вторичные водородные связи и внутри одной молекулы, и между соседними молекулами. В первом случае они обеспечивают формирование относительно жестких спиральных структур. Во втором – происходит ассоциация с другими молекулами ГК и неспецифическое взаимодействие с клеточными мембранами, что приводит к образованию сети из полимеров полисахаридов с включенными в нее фибробластами. На длинную молекулу ГК, как на нить, «усаживаются» более короткие молекулы протеогликанов (версикана, люмикана, декорина и др.), формируя агрегаты огромных размеров. Протяженные во всех направлениях, они создают каркас, внося вклад в стабилизацию белковой сети ВКМ и фиксируя фибробласты в определенном окружении матрикса. В совокупности все эти свойства ГК наделяют матрикс определенными химическими характеристиками – вязкостью, плотностью «ячеек» и стабильностью. Однако сеть ВКМ является динамической структурой, зависящей от состояния организма. Например, в условиях воспаления агрегаты ГК с протеогликанами диссоциируют, а образование новых агрегатов между вновь синтезированными молекулами ГК (обновляющимися каждые 3 дня) и протеогликанами блокируется. Это приводит к изменению пространственной структуры матрикса: увеличивается размер его ячеек, меняется распределение всех волокон, структура становится более рыхлой, клетки меняют свою форму и функциональную активность. Все это сказывается на состоянии кожи, приводя к снижению ее тонуса.

Помимо регуляции водного баланса и стабилизации ВКМ, ГК выполняет важную регуляторную роль в поддержании эпидермального и дермального гомеостаза. ГК активно регулирует динамические процессы в эпидермисе, включая пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов, окислительный стресс и воспалительный ответ, поддержание эпидермального барьера и заживление раны. В дерме ГК также регулирует активность фибробластов и синтез коллагена. Ремоделируя матрикс, ГК управляет функционированием клеток в матриксе, влияя на их доступность для различных факторов роста и изменяя их функциональную активности. От действия ГК зависит миграция клеток и иммунный ответ в ткани. Таким образом, изменения в распределении, организации, молекулярном весе и метаболизме ГК имеют значимые физиологические последствия.

Фибробласты представляют собой основной тип клеточных элементов дермы. Именно эти клетки отвечают за продукцию ГК, коллагена, эластина, фибронектина и многих других белков межклеточного матрикса, необходимых для формирования соединительной ткани. Фибробласты в различных слоях дермы различаются и морфологически, и функционально. От глубины их залегания в дерме зависит не только количество синтезируемого ими коллагена, но и соотношение типов этого коллагена, например I и III типов, а также синтез коллагеназы: фибробласты более глубоких слоев дермы производят меньшее ее количество. Вообще, фибробласты – очень пластичные клетки, способные менять свои функции и физиологический ответ и даже дифференцироваться в другой тип клеток в зависимости от полученного стимула. В роли последнего могут выступать и сигнальные молекулы, синтезированные соседними клетками, и перестройка окружающего ВКМ.

Подкожно-жировая клетчатка

Подкожно-жировая клетчатка , или гиподерма, - самый нижний слой кожи, располагается под дермой. Состоит из жировых долек, разделенных между собой соединительнотканными септами, содержащими коллаген и пронизанными крупными сосудами. Главными клетками жировых долек являются адипоциты, количество которых варьирует в различных областях тела. В настоящее время ПЖК рассматривают не только как энергетическое депо, но и как эндокринный орган, адипоциты которого участвуют в выработке ряда гормонов (лептина, адипонектина, резистина), цитокинов и медиаторов, оказывающих влияние на метаболизм, чувствительность к инсулину, функциональную активность репродуктивной и иммунной систем.

Читайте также: