Кожа

Кожа - многофункциональный орган. Она предохраняет организм от действия вредных факторов внешней среды (защитная), участвует в водно-солевом и тепловом обмене, выделении хлоридов, молочной кислоты и продуктов азотного обмена, осуществляет синтез витамина D, является депо крови. В коже рассредоточено огромное количество рецепторов (рецепторная функция). Кожа осуществляет иммунную защиту: в ней распознаются и элиминируются антигены за счет наличия внутриэпидермальных макрофагов (клеток Лангерганса) и лимфоцитов.

В эмбриональном периоде кожа выполняет кроветворную функцию, которая может возобновляться при патологических состояниях также в постнатальном периоде.

Морфология кожи

Развитие. Кожа развивается из двух эмбриональных зачатков: эпидермис - из эктодермы, а дерма - из мезенхимы дерматомов сомитов.

Строение кожи. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис представлен 5-тью слоями: базальным, шиповатым, зернистым, блестящим и роговым, которые образованы эпителиоцитами (кератиноцитами). Кроме того, в нем имеют место и неэпителиальные клетки: внутриэпидермальные макрофаги (клетки Лангерганса), меланоциты, клетки Меркеля и лимфоциты (рис. 30).

Базальный и шиповатый слои эпидермиса (в совокупности составляют Мальпигиев, или камбиальный слой) состоят из малодифференцированных кератиноцитов, которые пополняют убыль отшелушивающихся роговых чешуй. В кератиноцитах шиповатого слоя усиливается синтез кератина.

В зернистом слое синтезируются белки кератин, филагрин, инволюкрин, кератолинин и, наконец, сложное соединение - кератогиалин.

 

 

Рис. 30. Схема строения эпидермиса (по Ю. Ф. Котовскому). I - V - слои эпидермиса. 1 - базальная мембрана; 2 - меланоцит; 3 - десмосома между кератиноцитами; 4 - кровеносный сосуд; 5 - нервное волокно; 6 - лимфоцит; 7 - макрофаг; 8 - клетка Меркеля.

В блестящем слое между кератиноцитами почти исчезают десмосомы, а в их цитоплазме обнаруживаются в большом количестве параллельно расположенные кератиновые фибриллы, спаянные аморфным матриксом из филагрина.

В роговом слое клетки приобретают вид чешуек, оболочка которых содержит белок кератолинин, а в их цитоплазме обнаруживаются продольно расположенные кератиновые фибриллы, связанные дисульфидными мостиками и упакованные в аморфном матриксе из белка. Чешуйки склеены межклеточным веществом - холестеринсульфатом, устойчивым к воде, непроницаемым для бактерий и их токсинов.

Кератиноциты (85%) синтезируют специфические белки: кислые и щелочные кератины, филагрин, инволюкрин, кератолинин и др., устойчивые к механическим и химическим воздействиям и участвующие в ороговении. В кератиноцитах обнаруживаются кератиновые тонофиламенты и кератиносомы. Между кератиноцитами образуется цементирующее вещество - церамиды (керамиды), богатые липидами и непроницаемые для воды. В базальном слое кератиноциты связаны между собой десмосомами, а с базальной мембраной - полудесмосомами.

Меланоциты локализуются преимущественно в камбиальном слое, но их отростки достигают до зернистого слоя. Они также не имеют десмосом. Вероятно, эти клетки происходят из нервного гребня. В меланосомах этих клеток содержатся гранулы пигмента меланина, который образуется из аминокислоты тирозина при участии ферментов тирозиназы и ДОФА-оксидазы, УФЛ и меланоцитостимулирующего гормона гипофиза.

Дерма образована соединительной тканью и состоит из 2-х слоев: сосочкового и сетчатого. Сосочковый слой представлен рыхлой соединительной тканью, кроме того, в нем есть гладкомышечные элементы, сокращение которых приводит к сжатию сосудов и уменьшению теплоотдачи. Сетчатый слой образован плотной неоформленной соединительной тканью, в которой много коллагеновых и эластичных волокон.

Дерма очень васкуляризирована. При этом вокруг лимфатических капилляров и посткапиллярных венул имеются скопления лимфоцитов, создающих узелки, в которых есть центральная и мантийная зона, что характерно для иммунокомпетентных органов.

Кроме клеток, характерных для соединительной ткани, в дерме имеют место дермальные меланоциты, в которых не синтезируется меланин, а накапливается, о чем свидетельствует отрицательная реакция в них на ДОФА-оксидазу.

Гиподерма регулирует теплоотдачу, обеспечивает механическую защиту и подвижность кожи.

Кожа как орган иммунной системы

В конце прошлого столетия появилось много работ, которые дают основание рассматривать кожу как важнейший орган иммунной системы. По сравнению с другими органами иммунной системы, в ней отсутствуют большие скопления лимфатической ткани, которая сосредоточена преимущественно вокруг посткапиллярных венул поверхностного сосудистого сплетения, где наблюдается самый медленный кровоток.

Установлено, что среди лимфоцитов эпидермиса и поверхностных слоев дермы 90% составляют Т-лимфоциты (хелперы и супрессоры) и лишь 10% приходится на В-лимфоциты, которые сосредоточены, главным образом, в среднем и глубоком слоях кожи. Представительство в коже Т-лимфоцитов в таком большом количестве, вместе с другими данными, позволяет вести речь о роли эпидермиса во внятном устном их дифференцировании. Подтверждением этому явились работы, в которых доказывается генетическое, структурное и функциональное сходство эпителий кожи и тимуса. Доказано влияние эпидермиса на пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов вследствие продукции ими цитокинов, выполняющих иммунорегуляторную функцию. Кроме этого, из культуры эпидермоцитов выделен белок, подобный тимопоэтину, который обладает свойствами ИЛ-1, влияющий на пролиферацию и дифференцировку т - и в-лимфоцитов, миграцию в кожу нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов, а также стимулирует рост кератиноцитов. Вступая в связь с рецепторами на поверхности плазмолемы Т-лимфоцитов, ИЛ-1 индуцирует синтез ими Ил-2, мишенями которого являются Т-хелперы, Т-киллеры, т-супрессоры и в-лимфоциты.

Эпидермоциты способны также вырабатывать цитокин, обладающий свойствами ил-3, который, как полагают, оказывает влияние на пролиферацию и дегрануляцию тканевых базофилов и на процессы фиброза в коже. Под влиянием экзогенных факторов эпидермальные клетки способны продуцировать фактор некроза опухоли (ЧНО).

В последние годы было показано, что кератиноциты вместе с макрофагами кожи действуют как антигенпредставляющие клетки.

Среди макрофагов кожи различают две их группы-типичные макрофаги и дендритные клетки. К первой группе относятся моноциты и все тканевые макрофаги, главными функциями которых являются фагоцитоз, секреция и представление антигена в иммунных реакциях. Макрофаги способны продуцировать цитокины-ИЛ-1, Ил-2 и ЧНО, что выполняет важную роль в иммунных реакциях кожи.

Дендритные антигенпредставляющие клетки Лангерганса (КЛ) отличаются от типичных макрофагов более слабой фагоцитарной активностью, поверхностными маркерами и длинными ветвящимися отростками. Эти клетки кроме эпидермиса найдены в многослойных плоских эпителиях слизистых оболочек конъюнктивы, полости рта, пищевода, влагалища, шейки матки и в многорядном эпителии воздушносных путей.

Клетки Лангерганса способны мигрировать через базальную мембрану в лимфатические сосуды дермы и по ним в региональные лимфатические узлы. Захваченные ими антигены перерабатываются и экспрессируются на поверхности плазмолемы, а затем представляются Т-лимфоцитам, которые при этом активно размножаются и дифференцируются. При этом, прежде всего, активизируется цикл Т-хелперов.

Клетки Лангерганса продуцируют ИЛ-1, ИЛ-6, обеспечивающие активацию Т-лимфоцитов, врабатывающих Ил-2, который необходим для пролиферации Т-клеток, способных отвечать на антигенное действие. Клетки Лангерганса проявляют значительно большую митогенную активность, чем моноциты.

Тучные клетки (ТК) содержатся в соединительной ткани кожи. В гранулах их цитоплазмы накапливается около 20 биологически активных веществ, одним из которых является медиатор гистамин. Вследствие экзоцитоза гранул выделяется гистамин и другие биологически активные вещества, являющиеся пусковым механизмом для воспалительных процессов прежде всего аллергической природы. При этом повышается проницаемость сосудов, диффузия в ткани белков плазмы в межклеточное вещество, генерация хемотаксических факторов, направляющих миграцию эозинофильных и нейтрофильных гранулоцитов, которые также участвуют в реализации иммунных процессов в коже.

Таким образом, кожа является важнейшим периферическим органом иммунной системы. Ее иммунокомпетентные клетки способны распознавать антигены, осуществлять их элиминацию и представлять Т-лимфоцитам, одновременно осуществляют внемусную активацию их дифференцировки.