Современные представления о структуре и функции кожного барьера и терапевтические возможности коррекции его нарушений

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

Регулярные выпуски «РМЖ» №18 от 27.09.2004 стр. 1082
Рубрика: Дерматология

Для цитирования: Белоусова Т.А., Горячкина М.В. Современные представления о структуре и функции кожного барьера и терапевтические возможности коррекции его нарушений // РМЖ. 2004. №18. С. 1082

Последние 25 лет проводятся интенсивные исследования по изучению строения, функции кожного барьера, а также методов терапии, направленных на его восстановление при тех или иных патологических состояниях. Надежность кожного барьера, защищающего организм от внешних воздействий – непременное условие выживания . Он должен быть как можно более прочным и плотным, особенно для воды (исключение составляет незначительная «утечка» воды, необходимая для гидратации кератина в корнеоцитах). Его защитные свойства должны оставаться стабильными и оптимальными даже при внезапно изменившихся условиях внешней среды (например, температуры, pH, относительной влажности). В современной научной литературе среди многообразных структур кожи, осуществляющих барьерные функции, особое значение придается эпидермису, и прежде всего – его роговому слою. Верхний отдел рогового слоя представлен десквамирующими наружными рядами корнеоцитов, при отторжении которых происходит очищение кожи от экзогенных токсинов, аллергенов и патогенных микроорганизмов. Нижние ряды клеток рогового слоя скреплены межкератиноцитарным цементом липидной природы и образуют плотную зону, которая выполняет непосредственно барьерную функцию. Ее важное значение состоит в регуляции перспирации, трансдермальной потери воды, образовании основного препятствия для проникновения химических веществ и микроорганизмов. Кроме того, межклеточное пространство рогового слоя является открытой системой, через которую по концентрационному градиенту постоянно идет поток различных веществ (воды, ионов, газов). Этот барьер отделяет верхний (сухой) отрицательно заряженный роговой слой от влажного положительно заряженного зернистого слоя, разделяя внутреннюю водную среду организма от газообразной внешней среды обитания человека. В настоящее время известно, что кожный барьер состоит из белковой части (корнеоцитов) и системы липидных пластов, заполняющих промежутки между корнеоцитами. Исследованиями последних лет установлено, что функционирование кожного барьера напрямую зависит от строения и состава системы межклеточныхлипидов . Основным компонентом липидного матрикса, составляющим до 40% всех липидов, являются длинноцепочечные церамиды, содержащие линолевую кислоту. Молекула церамида состоит из двух углеводородных цепей: более короткая цепь представлена аминоспиртом (сфингозином или фитосфингозином), более длинная – насыщенная жирная кислота. Обе части церамида могут располагаться в одном направлении – конформация шпильки или в разных – скошенная конформация. Вторым исключительно важным компонентом межклеточного матрикса рогового слоя является холестерин, который встраивается между углеводородными цепями, нарушает их строгую упаковку и ограничивает (или полностью исключает) движение. В липидных слоях рогового слоя содержание холестерина может достигать 25%, учитывая эфиры холестерина. На долю свободных жирных кислот приходится 10–15%. На сегодняшний день получены неопровержимые факты, что липидный матрикс (межклеточные промежутки между корнеоцитами) представляет собой протяженное многослойное образование, при физиологических условиях имеющее в основном кристаллическую структуру. При этом холестерин оказывает большое влияние на «структурированность» липидных пластов. На участках с большим содержанием холестерина кристаллическая упаковка липидов «растворяется» и не определяется при рентгеноструктурном анализе. Кроме того, в этих же участках уменьшается содержание связанной воды. Здесь преобладает «гелевая» фаза, представленная плотно упакованными жидкими кристаллами. До недавнего времени основной гипотезой строения липидного барьера являлась доменно–мозаичная, в которой признавалось существование разделение фаз между кристаллическими и гелевыми доменами. Новая гипотеза строения липидного матрикса получила название модели однородной гелевой фазы. Согласно этой модели межклеточный матрикс может существовать как единая гелевая фаза, характеризующаяся гетерогенностью липидного состава и стабилизированная холестерином. В этом матриксе жидкокристаллическая фаза при определенных условиях может переходить в истинную кристаллическую упаковку углеводородных цепей, особенно в местах, где содержится мало холестерина. С биологической точки зрения единая и однородная структура в виде геля может быть идеальным барьером по отношению к окружающей среде, поскольку она: – плохо проницаема (благодаря плотной упаковке насыщенных длинных цепей); – механически устойчива (вследствие пластичности и возможности движения насыщенных длинных цепей в кристаллической фазе); – имеет малую тенденцию к фазовым переходам и образованию пор. В норме кожа покрыта липидной пленкой, образованной секретом сальных желез, и продуцируемыми кератиноцитами липидами, в совокупности называемыми липидами поверхности кожи (ЛПК). ЛПК человекообразных обезьян по сравнению с человеком характеризуются: – отсутствием сквалена; – низким уровнем триглицеридов и продуктов их гидролиза; – различиями в спектрах жирных кислот и спиртов. Основной функцией этих структур является сохранение целостности рогового слоя. Кроме того, водно–липидная мантия придает коже и волосам эластичность, мягкость, водоотталкивающие свойства, регулирует испарение воды, препятствует проникновению в кожу микроорганизмов, токсинов, аллергенов и оказывает антигрибковое и антибактериальное действие. В состав этой поверхностной пленки входят триглицериды (60%) и продукты их гидролиза (диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты), возникающие за счет липолитической активности резидентной флоры, эфиры восков (24–26%), холестерин и его эфиры (2,5–3%), а также сквален (11,5–15%) (табл. 1). Последний компонент является полиненасыщенным тритерпеном, который редко встречается в ЛПК других млекопитающих. Сквален не только синтезируется в организме, но и усваивается из пищи и транспортируется по всему организму с помощью липопротеидов низкой плотности. Наибольшая концентрация сквалена обнаружена в коже, значительные количества накапливаются в жировой ткани и печени. Сквален не образуется в эпидермисе, поэтому его концентрация отражает содержание кожного сала. В серии работ, выполненных итальянскими исследователями, была показана уникальная роль сквалена в поддержании целостности рогового слояэпидермиса. Благодаря содержанию этого вещества в составе себума обеспечивается надежное сцепление кератиноцитов и тем самым – высокий уровень барьерных свойств кожи. При целом ряде патологических состояний возникает нарушение гидролипидного баланса и целостности рогового слоя, приводящее к развитию ксероза. Клинические симптомы ксероза – появление на поверхности кожи большого количества серовато–белых чешуек самых разных размеров (от мелких до крупных), что нередко сопровождается участками покраснения и огрублением кожи. На этом фоне могут наблюдаться поверхностные, а иногда и глубокие трещины. Кожа становится тусклой, безжизненной, грубой, шероховатой и жесткой на ощупь. Ее обладатель испытывает выраженные неприятные ощущения в виде стягивания, покалывания, зуда и даже боли. Ксеродермия сопровождается гиперчувствительностью и повышенной раздражительностью к экзогенным влияниям: метеофакторам, водным процедурам, применению косметических средств, а также предрасположенностью к воспалительным реакциям. Это объясняется не только тем, что при повреждении рогового слоя повышается его проницаемость и в кожу начинают активно проникать микроорганизмы, токсины, аллергены (в то время как вода, напротив, активно начинает покидать эпидермис), но также тем, что повреждение рогового слоя является большим стрессом для кожи. Даже при незначительном нарушении эпидермального барьера и повышении его проницаемости клетки эпидермиса начинают вырабатывать цитокины, которые регулируют процесс восстановления рогового слоя. При обширном или слишком частом повреждении рогового слоя эти цитокины запускают воспалительную реакцию. Исследования последних лет убедительно показали, что уменьшение продукции ЛПК приводит к увеличению трансэпидермальной потери воды, сухости, легкому отторжению клеток рогового слоя в виде чешуек – шелушению. Целый ряд эндогенных и экзогенных факторов могут быть причиной этого состояния. Ксеродермия может быть одним из симптомов висцеральных заболеваний. Ксеродермия наблюдается у больных с эндокринопатиями (гипотиреоз, сахарный диабет), при истощающих заболеваниях, гиповитаминозах, онкологических и гематологических заболеваниях, при гепатитах и хронической почечной недостаточности. Сухость кожи характерна для лиц пожилого возраста в результате инволюционных изменений в организме. Среди экзогенных воздействий, наиболее часто вызывающих сухость кожи, следует назвать неправильный уход за кожей: частоемытье с применением мыла и гелей, протирание кожи спиртсодержащими тониками и лосьонами, использование подсушивающих масок и средств декоративной косметики. Продолжительное воздействие на кожу неблагоприятных метеофакторов (низкая температура, сильный ветер, сухость воздуха, длительное солнечное облучение) также могут вызвать сухость кожи. Нередко ксероз возникает в результате лечения кожных заболеваний, в частности, при применении системных и топических ретиноидов, спиртсодержащих растворов и болтушек, препаратов бензоил пероксида, фототерапии. Ксеродерма развивается у больных в результате продолжительного использования глюкокортикоидных препаратов (как при наружном, так и при системном применении). Ксероз характерен для ряда генетически обусловленных дерматологических заболеваний. Конституционально сухая кожа, обусловленная недостаточностью эпидермального барьера, отмечается у больных атопическим и себорейным дерматитом, ихтиозом, фолликулярным кератозом, фолликулярным дискератозом Дарье и другими генодерматозами. Проведенные в последнее время исследования показали, что у больных атопическим дерматитом наблюдается пониженный уровень церамидов в липидах рогового слоя эпидермиса . Это вызывает появление дефектов в межклеточных липидных пластах и соответственно нарушает их барьерную функцию. Изучение состава ЛПК у пациентов, страдающих атопическим дерматитом, выявило наличие изменений в составе себума. Как у детей, так и у взрослых в составе ЛПК увеличен уровень холестерина в 1,6 раза и его эфиров в 1,8 раза, а также заметно уменьшено содержание в ЛПК сквалена (на 12% у взрослых и на 26% у детей). При этом отмечалось значительное снижение общей концентрации ЛПК на 12% у взрослых и на 26% у детей. У взрослых концентрация свободных жирных кислот в ЛПК была в среднем на 21% выше при атопическом дерматите по сравнению со здоровыми. Это, по мнению исследователей, свидетельствует о повышении липолитической активности резидентных микроорганизмов. Однако не исключалось, что снижение концентрации ЛПК и изменение их состава снижает резистентность кожи по отношению к находящимсяна ее поверхности микроорганизмам. Исследование состава ЛПК у лиц с себорейным дерматитом показало снижение общего количества липидов на 13% и повышение триглицеридов на 16%. По сравнению со здоровыми у больных с себорейным дерматитом наиболее выражены изменения в концентрации холестерина и его эфиров, уровень которых повышен на 40%, при этом уровень сквалена снижен на 10%. Авторы особо отметили, что изменения в составе ЛПК как у больных с атопическим, так и с себорейным дерматитом качественно схожи: уменьшение общего количества липидов и сквалена, повышение концентрации холестерина и его эфиров. Изучение эпидермального барьера (и прежде всего межкератиноцитарного липидного матрикса) привело к созданию нового терапевтического направления в дерматологии, которое Альберт Клигман назвал корнеотерапией . Самым интересным открытием в исследовании кожного барьера был тот факт, что кожа способна усваивать жиры и масла, нанесенные на ее поверхность, и использовать их для построения своих собственных липидов. Эксперименты показали, что кожа может извлекать нужные ей жирные кислоты из экзогенных церамидов, фосфолипидов и триглицеридов. Причем получаемые извне жирные кислоты используются не только для построения липидных пластов, но и для синтеза таких важных молекул, как простагландины, и других регуляторов реакций местного иммунитета. Важным оказался и тот факт, что эти жирные кислоты относятся к незаменимым, полиненасыщенным жирным кислотам: линолевой, линоленовой и арахидоновой. Данные биологические соединения организм человека не может синтезировать сам и должен получать их извне с пищей или при накожном нанесении. Биологически активные производные жирных кислот оказывают существенное влияние на воспалительные процессы в коже и могут как усилить воспаление, так и уменьшить его. Кроме того, они влияют на сосудистую проницаемость, восприятие боли, ангиогенез и ряд других процессов. Последние научные исследования показали, что на скорость восстановления липидного барьера влияет лишь смесь липидов, в которых церамиды, жирные кислоты и холестерин взяты в определенных соотношениях(1:1:1–3:1:1). Вместо жирных кислот можно использовать фосфолипиды или триглицериды, так как кожа способна разобрать их на отдельные фрагменты. В основе корнеотерапии лежит защита и восстановление поврежденного рогового слоя кожи , а также предотвращение патологических процессов, вызванных его разрушением. Для восстановления кожного барьера путем восполнения ЛПК и воды при возрастной или патологически обусловленной ксеродермии в настоящее время применяются разнообразные кремы, мази, масла, эмульсии, разнообразные жиры–эмолиенты (от слова molle – мягкий) для смягчения и увлажнения кожи. Эта группа дерматологических средств с успехом применяется в дерматокосметологии для ухода за стареющей, а также «чувствительной и раздраженной» кожей. Их применяют для ухода за кожей младенцев, для защиты и смягчения красной каймы губ, особенно при хейлитах. Эмолиенты заняли прочное место в лечении десквамативных дерматозов: псориаза, экземы, атопического и себорейного дерматита, ирритантных дерматитов, генодерматозов. Смягчающие средства являются необходимым компонентом ежедневного ухода за кожей при использовании топических глюкокортикоидов, применении системных и топических ретиноидов, фототерапии, использовании раздражающих и спиртсодержащих растворов. Лечебные, профилактические и косметологические действия эмолиентов связаны с защитой от внешних неблагоприятных факторов и повышением толерантности кожи к ксенобиотикам и ирритантам, а также с улучшением эстетического вида кожи, сглаживанием неровностей и шероховатостей рельефа, смягчением и гидратацией кожи. Именно этот «украшающий» эффект эмолиентов используется в многочисленных средствах лечебной косметики. Постоянное их использование у лиц с конституционально сухой кожей, а также в связи с возрастными изменениями придает коже упругость, эластичность, мягкость, делает ее более молодой и свежей. В клинической дерматологии применение эмолиентов приводит к облегчению десквамации, сухости кожи, увлажнению эпидермиса, улучшению микроциркуляции. Это способствует сохранению целостности рогового слоя и препятствует образованию микро– и макротрещин. Кроме того, восстанавливая гидро–липидную пленку на поверхности кожи, они тем самым предотвращают выброс цитокинов, запускающих воспалительные процессы в коже. Экспериментальными исследованиями показано, что жировые основы эмолиентов обладают противовоспалительным, противозудным, а в некоторых случаях и антимитотическим действием на клетки эпидермиса. Одним из важных параметров, характеризующих состояние кожного барьера, является содержание жидкости в роговом слое . В отличие от тканей внутренних органов, содержащих 70–80% воды, в роговом слое содержание воды незначительно и составляет 10–30% в зависимости от влажности окружающейсреды. При этом вода в роговом слое распределена неравномерно: ее концентрация с глубиной увеличивается. 10% жидкости связаны с липидами, 20% имеют физико–химическую связь с кератинами. Содержание жидкости обеспечивает пластичность и растяжимость роговому слою, и они находятся в прямо пропорциональной зависимости. В норме роговой слой удерживает количество воды, достаточное для поддержания своих функций, даже при относительно низкой влажности окружающего воздуха и высоком коэффициенте испарения. При повреждении рогового слоя происходит чрезмерная трансэпидермальная потеря воды (ТЭПВ) и уменьшается концентрация естественного увлажняющего фактора кожи. Любое нарушение связывания жидкости в роговом слое , обусловленное действием экзогенных токсинов или эндогенных факторов, приводит к развитию патологического процесса . Кожа становится менее пластичной, морщинистой, дряблой. Поэтому комплексная терапевтическая программа лечения ксеродермических состояний предусматривает применение увлажняющих средств. К увлажняющим средствам, предотвращающим ТЭПВ за счет создания эффекта компресса, относятся вазелин, парафин, воск, ланолин и другие животные жиры . Они блокируют прохождение жидкости через роговой слой (ТЭПВ уменьшается, а содержание воды в роговом слое соответственно увеличивается). Кроме того, эти увлажняющие средства оказывают смягчающее действие. В состав увлажняющих средств могут быть включены и вещества, способные притягивать и удерживать воду: глицерин, сорбит, гиалуроновая кислота, гель алоэ, гидроксилированные органические кислоты. Увлажняющие средства нового поколения включают вещества, которые содержатся в натуральных, в частности, растительных продуктах: витамины, ретиноиды, коллаген, эластин, лецитин, церамиды. В настоящее время полки косметических отделов магазинов и аптек полны всевозможными кремами и мазями, которые широко рекомендуются многочисленными консультантами и продавцами в качестве лечебного и косметического ухода за сухой и поврежденной кожей. Однако не все эти средства могут оправдать возлагаемые на них слишком высокиеожидания. На сегодняшний день можно с уверенностью сказать, что только несколько препаратов, ориентированных на защиту и восстановление рогового барьера выдержали проверку временем. Многочисленные научные публикации и наш собственный 10–летний опыт клинического применения позволяют к таким средствам в первую очередь отнести коллекцию препаратов Бепантен . Действующим началом Бепантена является декспантенол, который в 5% концентрации содержится в мази, креме и в 2,5% – в лосьоне. Это вещество в клетках кожи превращается в пантотеновую кислоту – витамин В5. Пантотеновая кислота входит в состав коферментной группы (коэнзим А), которая играет важную роль в процессах ацетилирования и окисления, ускоряет процессы регенерации кожи и способствует восстановлению ее гидролипидного баланса. Эффект мази усиливается хорошо подобранной классической основой, которую составляет ланолин, вазелиновое масло, белый вазелин, миндальное масло, вода, протеин, цетиловый и стеариловый спирты, белый пчелиный воск. Мазь рекомендуется для профилактики и лечения различных повреждений кожных покровов и обладает регенерирующим, смягчающим и увлажняющим действием. Она оказывает терапевтический эффект при сухой поврежденной коже у больных экземой, атопическим дерматитом, при хроническом дерматите рук у домохозяек, пеленочном дерматите, для предупреждения и заживления мелких трещин губ, сосков молочных желез у женщин в период кормления грудью, при поверхностной атрофии кожи после длительного применения кортикостероидных мазей; применяется для лечения и профилактики сухой, слегка воспаленной раздраженной, но не поврежденной кожи, подвергающейся постоянному воздействию неблагоприятных внешних факторов: низким температурам, УФ–лучам, постоянным контактам с водой, моющими средствами, трению и раздражению. Таким образом, в настоящее время активно развивается новое терапевтическое направление в дерматокосметологии – корнеотерапия, направленная на защиту и восстановление кожного барьера. Новейшие лекарственные средства, разработанные с учетом знаний о барьере кожи, смогут решить проблемугиперчувствительной сухой кожи, снизить частоту реакций на косметические средства, а также создать более совершенные лечебно–косметические препараты для лиц, страдающих различными кожными заболеваниями.


Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak