Шкіра

Шкіра - багатофункціональний орган. Вона оберігає організм від дії шкідливих чинників зовнішнього середовища (захисна), бере участь у водно-сольовому і тепловому обміні, виділенні хлоридів, молочної кислоти і продуктів азотного обміну, здійснює синтез вітаміну D, є депо крові. У шкірі розосереджена величезна кількість рецепторів (рецепторна функція). Шкіра здійснює імунний захист: у ній розпізнаються і елімінуються антигени за рахунок наявності внутрішньоепідермальних макрофагів (клітин Лангерганса) і лімфоцитів.

У ембріональному періоді шкіра виконує кровотворну функцію, яка можить поновлюватися при патологічних станах також в постнатальному періоді.

Морфологія шкіри

Розвиток. Шкіра розвивається з двох ембріональних зачатків: епідерміс - з ектодерми, а дерма - з мезенхіми дерматомів сомітів.

Будова шкіри. Шкіра складається з епідермісу і дерми. Епідерміс представлений 5-тьма шарами: базальним, шипуватим, зернистим, блискучим і роговим, які утворені епітеліоцитами (кератиноцитами). Крім того, в ньому мають місце і неепітеліальні клітини: внутрішньоепідермальні макрофаги (клітини Лангерганса), меланоцити, клітини Меркеля і лімфоцити (мал. 30).

Базальний і шипуватий шари епідермісу (у сукупності складають Мальпігіїв, або камбіальний шар) складаються з малодиференційованих кератиноцитів, які поповнюють спад рогових лусок, що злущуються. У кератиноцитах шипуватого шару посилюється синтез кератину.

У зернистому шарі синтезуються білки кератин, філагрин, інволюкрин, кератолинін і, зрештою, складне з'єднання - кератогіалін.

Мал. 30. Схема будови епідермісу (по Ю. Ф.Котовському). I - V - шари епідермісу. 1 - базальна мембрана; 2 - меланоцит; 3 – десмосома між кератиноцитами; 4 - кровоносна судина; 5 - нервове волокно; 6 – лімфоцит; 7 - макрофаг; 8 - клітина Меркеля.

У блискучому шарі між кератиноцитами майже зникають десмосоми, а в їх цитоплазмі виявляються у великій кількості паралельно розташовані кератинові фібріли, спаяні аморфним матриксом з філагрина.

У роговому шарі клітини набувають вигляд лусок, оболонка яких містить білок кератолінін, а в їх цитоплазмі виявляються подовжньо розташовані кератинові фібріли, зв'язані дісульфідними містками і упаковані в аморфному матриксі з білка. Луски склеєні міжклітинною речовиною - холестерінсульфатом, стійким до води, непроникним для бактерій і їх токсинів.

Кератиноцити (85%) синтезують специфічні білки: кислі і лужні кератини, філагрин, інволюкрин, кератолінін та ін., що стійкі до механічних і хімічних дій і беруть участь в ороговінні. У кератиноцитах виявляються кератинові тонофіламенти і кератиносоми. Між кератиноцитами утворюється цементуюча речовина - цераміди (кераміди), багаті ліпідами і непроникні для води. У базальному шарі кератиноцити зв'язані між собою десмосомами, а з базальною мембраною - полудесмосомами.

Меланоцити локалізуються переважно в камбіальному шарі, але їх відростки досягають до зернистого шару. Вони також не мають десмосом. Ймовірно ці клітини походять з нервового гребеня. У меланосомах цих клітин містяться гранули пігменту меланіну, який утворюється з амінокислоти тирозіна за участю ферментів тирозінази і ДОФА-оксидази, УФЛ і меланоцитостімулюючого гормону гіпофіза.

Дерма утворена сполучною тканиною і складається з 2-х шарів: сосочкового і сітчастого. Сосочковий шар представлений рихлою сполучною тканиною, крім того, в ньому є гладком'язові елементи, скорочення яких приводить до стиснення судин і зменшення тепловіддачі. Сітчастий шар утворений щільною неоформленою сполучною тканиною, в якій багато колагенових і еластичних волокон.

Дерма дуже васкулярізована. При цьому навколо лімфатичних капілярів і посткапілярних венул є скупчення лімфоцитів, що створюють вузлики, в яких є центральна і мантійна зона, що характерне для імунокомпетентних органів.

Крім клітин, що характерні для сполучної тканини, в дермі мають місце дермальні меланоцити, в яких не синтезується меланін, а накопичується, про що свідчить негативна реакція в них на ДОФА-оксидазу.

Гіподерма регулює тепловіддачу, забезпечує механічний захист і рухливість шкіри.

Шкіра як орган імунної системи

В кінці минулого сторіччя з'явилося багато робіт, які дають підставу розглядати шкіру як найважливіший орган імунної системи. Порівняно з іншими органами імунної системи, в ній відсутні великі скупчення лімфатичної тканини, яка зосереджена переважно навколо посткапілярних венул поверхневого судинного сплетення, де спостерігається найповільніший кровотік.

Встановлено, що серед лімфоцитів епідермісу і поверхневих шарів дерми 90% складають Т-лімфоцити (хелпери і супресори) і лише 10% доводиться на В-лімфоцити, які зосереджені, головним чином, в середньому і глибокому шарах шкіри. Представництво в шкірі Т-лімфоцитів в такій великій кількості, разом з іншими даними, дозволяє вести мову про роль епідермісу у позатим усному їх диференціюванні. Підтвердженням цьому з'явилися роботи, в яких доводиться генетична, структурна і функціональна схожість епітеліїв шкіри і тимуса. Доведено вплив епідермісу на проліферацію і диференціювання Т-лімфоцитів унаслідок продукції ними цитокінів, що виконують імунорегуляторну функцію. Крім цього, з культури епідермоцитів виділений білок, подібний тимопоетину, який володіє властивостями ІЛ-1, що впливає на проліферацію і диференціювання Т - і В-лімфоцитів, міграцію в шкіру нейтрофільних гранулоцитів і лімфоцитів, а також стимулює ріст кератиноцитів. Вступаючи в зв'язок з рецепторами на поверхні плазмолеми Т-лімфоцитів, ІЛ-1 індукує синтез ними ІЛ-2, мішенями якого є Т-хелпери, Т-кілери, Т-супресори і В-лімфоцити.

Епідермоцити здатні також виробляти цитокін, володіючий властивостями ІЛ-3, який, як вважають, робить вплив на проліферацію і дегрануляцию тканинних базофілів і на процеси фіброзу в шкірі. Під впливом екзогенних чинників епідермальні клітини здатні продукувати чинник некрозу пухлини (ЧНО).

Останніми роками показано, що кератиноцити разом з макрофагами шкіри виконують роль антигенпредставляючих клітин.

Серед макрофагів шкіри розрізняють дві їх групи - типові макрофаги і дендритні клітини. До першої групи відносяться моноцити і всі тканинні макрофаги, головними функціями яких є фагоцитоз, секреція і представлення антигена в імунних реакціях. Макрофаги здатні продукувати цитокіни - ІЛ-1, ІЛ-2 і ЧНО, що виконує важливу роль в імунних реакціях шкіри.

Дендритні антигенпредставляючі клітини Лангерганса (КЛ) відрізняються від типових макрофагів слабкішою фагоцитарною активністю, поверхневими маркерами і довгими відростками, що гілкуються. Ці клітини окрім епідермісу знайдені в багатошарових плоских епітеліях слизових оболонок кон'юнктиви, порожнини рота, стравоходу, піхви, шийки матки і в багаторядному епітелії повітряносних шляхів.

Клітини Лангерганса здатні мігрувати через базальну мембрану в лімфатичні судини дерми і по них в регіональні лімфатичні вузли. Захоплені ними антигени переробляються і експрессуються на поверхні плазмолеми, а потім представляються Т-лімфоцитам, які при цьому активное розмножуються і диференціюються. При цьому, перш за все, активізується цикл Т-хелперів.

Клітини Лангерганса продукують ІЛ-1, ІЛ-6, забезпечуючі активацію Т-лімфоцитів, що вробляють ІЛ-2, який необхідний для проліферації Т-клітин, здатних відповідати на антигенну дію. Клітини Лангерганса проявляють значно велику мітогенну активність, ніж моноцити.

Тучні клітини (ТК) містяться в сполучній тканині шкіри. У гранулах їх цитоплазми накопичується близько 20 біологічно активних речовин, одним з яких є медіатор гістамін. Унаслідок екзоцитоза гранул виділяється гістамін і інші біологічно активні речовини, що є пусковим механізмом для запальних процесів перш за все алергічної природи. При цьому підвищується проникність судин, дифузія в тканині білків плазми в міжклітинну речовину, генерація хемотаксичних чинників, що направляють міграцію еозинофільних і нейтрофільних гранулоцитів, які також беруть участь в реалізації імунних процесів в шкірі.

Таким чином, шкіра є найважливішим периферичним органом імунної системи. Її імунокомпетентні клітини здатні розпізнавати антигени, здійснювати їх елімінацію і представляти Т-лімфоцитам, одночасно здійснюють позатимусну активацію їх диференціювання.