Загальність
Справжній захисний бар'єр проти зневоднення знаходиться в роговому шарі, тобто в самій поверхневій частині епідермісу. Цей бар'єр служить не тільки для регулювання втрати води з організму, але і для модуляції черезшкірного всмоктування різних речовин. наноситься на шкіру.
Бар'єрна функція рогового шару в основному обумовлена типовою структурою "цементованої стінки", в якій цегла складається з корнеоцитів та їх покриття, а цемент - з ліпідних речовин.
Нижче ця структура буде детально проаналізована.
Роговий шар
Роговий шар утворений двома відділами: клітинним (корнеоцити, отже, цегла) та позаклітинним (цемент), багатим ліпідами, які заповнюють простіри, що існують між однією клітиною та іншою.
Корнеоцити - надзвичайно сплощені клітини без ядра і з великою площею поверхні (в середньому один квадратний міліметр). З віком їх кількість значно зростає. Це відбувається тому, що з плином часу десквамація і, відповідно, заміна епідермісу відбуваються повільніше, дозволяючи корнеоцитам тривалий час залишатися у поверхневих шарах.
Корнеоцити є завершальною стадією складного процесу диференціації кератиноцитів, які походять з глибших шарів епідермісу.
Як згадувалося, клітини в результаті цієї диференціації є ануклеаційними (тобто без ядра) клітинами, цитоплазма яких не містить органел, але складається здебільшого (більше 80%) кератинових ниток, агрегованих у макрофібрилах, які, у свою чергу, , вони з'єднані один з одним завдяки наявності білкової матриці, що складається з філагрину.
Рогове покриття
Корнеоцити оточені роговим покривом: білковою оболонкою, завдання якої - надати певну стійкість до механічних травм та хімічних впливів.
Рогова підкладка - це спеціалізована структура, яка замінює клітинну мембрану. Під час процесу диференціації кератиноцитів фактично останній поступово замінюється наступним додаванням серії білків: інволюкрину, лорикрину, кератолініну (або цистатину) та SPRR (Невеликі протеїни, багаті на пролін(сімейство, що включає щонайменше 15 різних типів білків).
Детально, лорикрин фіксує кератинові макрофібрили, присутні у всередині корнеоцитів, із зовнішньою роговою оболонкою, надаючи таким чином певну стійкість до поверхні шкіри.
Враховуючи природу та характеристики рогового покриву, він також відомий як «білкова оболонка».
Міжкорнеоцитарний цемент
Міжкорнеоцитарний цемент (або ліпідний цемент) являє собою матеріал, який утримує разом цеглини (корнеоцити), які складають типову структуру стінок рогового шару.
Тому завдання міжкорнеоцитарного цементу - утримувати корнеоцити міцними один до одного, герметизуючи проміжки між клітинами і таким чином гарантуючи непроникність структури.
Як згадувалося раніше, цей цемент складається з ліпідних речовин (міжклітинних ліпідів), і його синтез відбувається під час процесів диференціації кератиноцитів.
Міжклітинні ліпіди, по суті, виходять з пластинчастих тіл Одланда (або кератиносом), органел, присутніх у зернистому шарі епідермісу. Це везикули, забезпечені мембраною, яка містить численні пластинчасті шари ліпідів (звідси назва пластинчасті тіла), розташовані одна на одній, трохи схожі на стос тарілок.
Вміст цих бульбашок багатий і різноманітний і включає:
- Жирні речовини, такі як фосфоліпіди, глюкозилкераміди, холестерин та сфінгомієлін, які утворюють вищезгадані пластинчасті ліпіди;
- Неферментативні білки;
- Ферменти;
- Молекули з антимікробною активністю.
У будь -якому випадку, під час диференціації кератиноцитів мембрана пластинчастих тіл Одланда зливається з мембраною найвищих клітин зернистого шару, а ліпіди викидаються назовні екзоцитозом. Ці жири потім розташовуються між корнеоцитом та інші, утворюючи довгі пластинки: кожна з них організована у двошаровому шарі, трохи схожому на фосфоліпідний двошар, що характеризує клітинну мембрану.
Жирні речовини, що містяться в тілах Одланда - незважаючи на те, що вони ліпофільні - не є повністю аполярними. Ця властивість втрачається, коли вони екструдуються з везикули: глюкозилкераміди перетворюються на кераміди, холестерин в значній мірі естерифікується, а фосфоліпіди гідролізуються ферментом фосфоліпазою А2 з подальшим вивільненням вільних жирних кислот.
Кінцевий результат - повністю гідрофобний ліпідний комплекс, тобто непроникний для води.
Крім того, слід пам’ятати, що вільні жирні кислоти, що походять від вищезазначеної реакції гідролізу, необхідні не тільки для виконання бар’єрної функції, але і для підтримки кислотності рН на рівні рогового шару.
Кераміди, з іншого боку, розташовані на межі розділу між тим самим ліпідним цементом і роговою оболонкою, яка замінює клітинну мембрану в корнеоцитах.
Корнеодесмосоми
Цілісність рогового шару також гарантується наявністю численних корнеодесмосом, які виконують роль точок приєднання між різними корнеоцитами, як між тими ж рядами, так і між верхніми та нижніми шарами.
Однак у більш поверхневих ділянках цілісність рогового шару нижча через процеси десквамації, які регулюються на фізіологічному рівні.
Для того, щоб відбулася десквамація корнеоцитів, білки, що складають корнеодесмосоми, повинні бути гідролізовані специфічними протеазами. Тому роговий шар є місцем помірної ферментативної активності.
Вміст води в роговому шарі
Щоб шкірний бар'єр, представлений роговим шаром, був ефективним, вміст води в цій області повинен залишатися постійним.
Корнеоцити бідні водою; Для порівняння, у роговому шарі вода становить лише 15% маси клітини, тоді як у нижньому епідермісі цей відсоток досягає 70%.
Як згадувалося кілька рядків тому, вміст води в корнеоцитах, хоч і низький, повинен абсолютно залишатися незмінним. Цей аспект є фундаментальним як для збереження клітинної гнучкості, так і для підтримки ферментативної активності (наприклад, вищезгаданих протеаз, які повинні деградувати корнеодсмосоми, щоб забезпечити десквамацію шкіри).
На вміст води в корнеоцитах впливає температура навколишнього середовища та ступінь вологості. Якщо зовнішнє середовище дуже сухе, ці клітини, як правило, зневоднюються, навпаки, занурившись у воду, вони поглинають її до 5-6 разів більше своєї маси. Це разом з відсутністю шкірного сала пояснює, чому після просочування тривалий час шкіра кінчиків пальців має тенденцію до зморшок. У цих випадках клітини рогового шару поглинають воду і мають тенденцію до збільшення об’єму. Враховуючи зменшення розширення шкіри на цих ділянках, корнеоцити набрякають, але не можуть розширюватися і таким чином утворюють характерні зморшки.
У будь -якому випадку вода не може проникнути у великих кількостях нижче рогового шару через наявність міжклітинних ліпідів, що складають міжкорнеоцитарний цемент.
Фактор природного зволоження
Природний фактор гідратації - також званий NMF (з англ Природний зволожуючий фактор)-це суміш різних водорозчинних і високогігроскопічних речовин (здатних поглинати багато води), присутніх як всередині корнеоцитів, так і в міжкорнеоцитарних просторах. Це важливо для підтримки гідратації рогового шару як ціле ..
Докладно, "NMF складається з:
- Вільні амінокислоти;
- Органічні кислоти та їх солі;
- Сполуки азоту (такі як, наприклад, сечовина);
- Неорганічні кислоти та їх солі;
- Сахариди.
Амінокислоти - основні речовини, що складають природний фактор зволоження. Багато з них поставляються філагрином, білком, який підтримує кератинові нитки всередині корнеоцитів і згодом розкладається.
Як згадувалося, природний фактор гідратації рясно присутній всередині корнеоцитів, де він виконує функції зволожувача (тобто гарантує зволоження рогового шару, зберігаючи ті 15% води, які, як ми бачили, дуже важливі для здоров'я шкіра).
