Эпидермис: клеточный состав

Кератиноциты (keratinocytes)

Кератиноциты — первый класс клеток кожи. На электронной микроскопии кератиноциты представлены в виде пушистых шариков-клубочков. На данном рисунке изображён кератиноцит кожи лица в тот момент, когда он находится на базальной мембране и начинает двигаться в шиповатый слой. Эти «шарики» и образуют барьер по отношению к внешней среде.

Функции кератиноцитов как клеток кожи нам хорошо известны, поэтому рассмотрим кератиноциты как клетки нервной системы.

• Кератиноциты обеспечивают чувствительность кожи и передают чувствительный стимул.
• Синтезируют сенсорные пептиды, точно так же как клетки нервной системы — нейроны.
• Передают сенсорные температурные ощущения, без участия специального температурного рецептора. Кератиноцит способен реагировать на изменения температуры, ощущая разницу меньше, чем одну десятую градуса. Это значит, что при известной развитой чувствительности и при тренировке, вы можете ощутить разницу температур, как опытная мать, прикладывая руку ко лбу ребёнку, говорит: «38,2» — и градусник не нужен. Кератиноцит способен измерить температуру, и когда вы несколько раз сравнили результат измерения рукой с результатом измерения градусником, то у вас возникает эта связь, и вот вы уже «человек-градусник», он же «человек-кулинар», он же «человек-няня» и т. д.
• Кератиноциты передают ощущение боли.
• Передают осмотические стимулы в нервную систему, реагируя на количество солей. Всем известно, что при погружении в солёную воду кожа становится немного рыхлой и мацерируется. Это такой приспособительный механизм. Бороздки на пальцах в воде появляются для того, чтобы было менее скользко ими хватать рыбу. И когда пальцы становятся как у Голлума из «Властелина колец», то голой рукой можно легко хватать в воде: рыбу, камни, водоросли. Такой в некотором роде атавизм и сохранившееся у человека охотничье приспособление. Когда меняется соотношение солей, кератиноциты способны это проанализировать, и, при определённом градиенте, передать стимул в нервную систему. Нервная система быстро отдаёт стимул обратно, организовывая набухание всего эпидермиса и немного верхнего слоя дермы, за счёт выброса специальных медиаторов. При этом увеличивается объём кожи, формируются борозды и, пожалуйста, – ловите рыбу голыми руками.Осмотическую реактивность в косметологии используют довольно давно. Если градиент воды в эпидермисе до 90 г/см², то водорастворимые ингредиенты в кожу не проникают. Когда градиент воды поднимается выше 91 г/см², то появляются осмотические ощущения. Поэтому благодаря работе кератиноцитов можно добиться проникновения водорастворимых ингредиентов за счёт изменения осмотического градиента. Чтобы поднять градиент воды в эпидермисе, необходимо создать контакт с чем-то постоянно увлажнённым, например, с тканевой увлажняющей маской. Через 3,5-4 минуты градиент воды поднимется и водорастворимые ингредиенты (например, экстракт зелёного чая, который находится в маске) пойдут вовнутрь. Это происходит благодаря тому, что кератиноциты откроют каналы и водорастворимые ингредиенты проникнут глубоко в эпидермальный слой. Можно с уверенностью сказать, что влажные невысыхающие маски помогают проводить водорастворимые ингредиенты как минимум во всю толщу эпидермиса.
• Стимуляция любого вида кератиноцитовых рецепторов приводит к высвобождению нейропептидов, в частности, субстанции Р, которая играет роль нейротрансмиттера, передающего сигналы клеткам-мишеням, которые модулируют эпидермальные функции. Субстанция Р отвечает за повышенную чувствительность кожи (краснота, ощущение зуда, шелушение).
• Взаимодействуют с нейронами разными методами: аденозинтрифосфатная активация клеток, активация и деактивация кальциевых каналов. И если кератиноцит считает необходимым срочно нервной системе что-то сообщить и запустить какой-то стимул взаимодействия, то он это сделает, самостоятельно открывая кальциевый канал или закрывая его. Пептиды, которые обладают выраженным успокаивающим эффектом и используются для создания эффекта «безмятежной кожи», способны менять поляризацию мембраны, за счёт чего затрудняется активация-деактивация кальциевого канала, и в результате нервный стимул не передаётся. На этом фоне кожа успокаивается. Так действует экстракт гибискуса и некоторые пептиды, например, Skinasensyl.
• Высвобождают нейропептиды (субстанция Р, галанин, CGRP, VIP).

Кератиноциты – это клетки совершенно самостоятельные. Они синтезируют ключевые компоненты для передачи информации сами и активно транслируют сообщения нервной системе. В принципе, они во многом командуют нервной системой и задают ей что делать. Раньше считалось, что вот случилось что-то на коже, стимул побежал, и уже нервная система принимает решение. А выясняется – нет, это кожа приняла решение и через нервную систему его сама реализовала.

Такие же ионные каналы и нейропептиды, что используют кератиноциты, изначально были обнаружены в головном мозге, то есть кератиноциты нейрохимические партнёры мозга в прямом смысле. Кератиноциты – это практически клетки головного мозга, но вынесенные на поверхность. И кожа в определённом смысле способна думать и принимать какие-то жизненные решения непосредственно нервными клетками на поверхности кожи.

Поэтому косметолог, каждый раз нанося что-либо кожу или используя мезороллер, должен понимать что воздействует непосредственно на нервную систему.

Меланоциты (melanocytes)

На данном рисунке изображён меланоцит нехарактерного для себя голубого цвета, чтобы его было лучше видно. И представлен он в виде паучка с ножками, которые способен отращивать. Меланоцит – это подвижная клетка, находящаяся на базальной мембране, которая может не торопясь ползти и мигрировать. При необходимости меланоциты при помощи своих ножек отползают в те зоны, в которых они нужны.

В норме меланоциты распределены равномерно по всей поверхности кожи. Но жизнь любого человека устроена таким образом, что одни части тела подвергаются ультрафиолетовому облучению гораздо больше, чем другие части, а третья часть не видела солнца никогда. Поэтому меланоциты с той части, которая с солнцем не встречалась, медленно мигрируют туда, где нужна дополнительная защита. Это имеет практическое и эстетическое значение. И если до шестидесяти лет вы не загорали в стрингах, то и не пробуйте. Потому что к этому возрасту меланоциты с ягодиц уже ушли в путешествие, и в этой зоне кожа станет красной, а не золотисто-коричневой.

Безусловно, мы используем солнцезащитные средства, но не нужно себя кутать в скафандры. Человек должен иметь определённый контакт с воздухом, а солнечные лучи просто необходимы для кожи. Чем больше площадь кожи, которая подвержена ультрафиолетовому облучению, тем равномернее распределяются меланоциты по коже.

• Основная функция меланоцитов – это синтез защитного пигмента меланина в ответ на облучение ультрафиолетом. Ультрафиолетовый луч попадает на кожу, и меланоцит создаёт из тирозина (аминокислоты) чёрную горошину меланина, которую перемещает в свою ножку. Этой ножкой он впивается в кератиноцит, куда перегоняются гранулы меланина. Далее этот кератиноцит двигается вверх и выдавливает из себя липиды и гранулы меланина, которые распространяются по роговому слою и формируют зонт. Фактически создаётся зонт из гранул наверху, и зонт из самих набитых гранулами меланоцитов – внизу. За счёт такой двойной защиты ультрафиолетовые лучи проникают в глубокие слои кожи (в дерму) значительно меньше или не проникают вовсе (если облучения не было). При этом ультрафиолет не повреждает ДНК–аппарат и клетки, не вызывая их злокачественного перерождения.
• Ультрафиолетовое излучение стимулирует меланоциты синтезировать гормон проопиомеланокортин (РОМС), который является прекурсором сразу нескольких биоактивных пептидов. То есть из него появляются дополнительные пептиды, которые будут действовать как нейропептиды – передавать стимулы в нервную систему. Проопиомеланокортин обладает обезболивающим действием.
• Гормон адренокортикотропин, который вырабатывается в период стресса, тоже синтезирует меланин. Если есть стрессовая ситуация (например, регулярное недосыпание), то это поддерживает нарушение пигментации. Любой стимул, который повышает количество адренокортикотропина, затруднит лечение нарушения пигментации, и будет приводить к рецидивам.
• Различные виды меланотропина, β-эндорфин, липотропин также активируют меланогенез, стимулируя пролиферацию клеток эпидермиса и способствуя перемещению в более высокие слои кожи клеток Меркеля и меланоцитов, то есть способствуют ускорению обновления эпидермиса. Ультрафиолетовое излучение оказывает на кожу как повреждающее действие, так и некоторое оздоравливающее действие в виде стимуляции синтеза витамина D, который необходим человеку для жизни.
• Меланоциты находятся в постоянном плотном контакте с чувствительными нервными волокнами, так называемыми C-волокнами. Электронная микроскопия выявила, что у волокна утолщается клеточная мембрана и при контакте с меланоцитом формируется синапс. Для кого характерен синапс? Для нейронов. Нейрону свойственна синаптическая коммуникация. И как выяснилось, меланоциту она свойственна тоже. Пигментные нейроны — это точно такие же нейроны как в периферических нервах, как в спинном и головном мозге, но у них другая функция. Кроме того, что они сами по себе клетки нервной системы, они могут синтезировать пигмент.
• Меланоциты принадлежат к нейроиммунной системе и являются в прямом понимании чувствительными клетками, обеспечивающими регуляторную функцию в эпидермисе. Их способ взаимодействия с нервными волокнами идентичен взаимодействию нейронов. Это была одна из причин запрета для широкого применения гидрохинона (вещества, которое входит в состав многих отбеливающих средств). Гидрохинон вызывает апоптоз меланоцитов, то есть их окончательную гибель. И если это хорошо относительно гиперпигментных клеток, то гибель клеток нервной системы — плохо.

Сейчас ведутся исследования касательно вредного воздействия гидрохинина на нервную систему. Именно поэтому гидрохинон в Европе запрещён полностью. В Америке он разрешён только для врачебного назначения, и ограничен концентрацией до 4 % в назначении гидрохиноновой рецептуры. Врачи обычно назначают 2-4 % на короткий период времени, так как от длительности применения гидрохинона зависит не только его эффективность, но и возможное развитие побочных эффектов. Применение гидрохинона для пятого и шестого фототипов кожи небезопасно, и для людей с чёрной кожей недопустимо. В результате апоптоза у темнокожих формируются характерные синие пятна, которые, к сожалению, окончательны. Людям со светлой кожей можно применять гидрохиноновые средства только короткими курсами на подготовленную кожу. До трёх месяцев – это предел безопасности. Американские дерматологи назначают средства с гидрохиноном – от двух до шести недель.

Арбутин – безопасная альтернатива гидрохинону, поскольку он трансформируется в коже сам и превращается в гидрохинон уже непосредственно внутри кожи, не вызывая апоптоза. Арбутин действует медленнее и не так интенсивно.

Меланоциты — это «пигментные нейроны», активность которых напрямую зависит от состояния нервной системы.

Клетки Лангерганса (Langerhans cells)

Самые красивые клетки. На электронной микроскопии клетки Лангерганса представлены в виде цветочков, внутри которых россыпь красивого ядра. Они не только замечательной красоты, но и удивительных свойств, потому что принадлежат одновременно к нервной, иммунной и эндокринной системам. Такой слуга трёх господ, который всем трём служит одинаково успешно.

• Обладают базовой антигенной активностью. То есть они способны экспрессировать антигены и рецепторы.
• При связывании антигена, клетка Лангерганса проявляет свою иммунную активность. Она мигрирует из эпидермиса в ближайший лимфатический узел (это такая быстрая энергичная клетка, которая способна перемещаться с большой скоростью), там передаёт информацию, обеспечивая защитный иммунитет к конкретному агенту. Допустим, сел на неё золотистый стафилококк, она его распознала, рванула в ближайший лимфатический узел, а там колокол — Т-лимфоциты собрались и немедленно организовали защиту против золотистого стафилококка, побежали обратно за ней, и в эпидермисе максимально локализовали инфекцию, если удалось её немедленно уничтожить. Именно поэтому после мезотерапии и после неодноразовых мезороллеров, к счастью, редкие клиенты получают инфекционное осложнение.
• Клетки Лангерганса чувствительны к изменениям температуры, возникающим в результате лихорадки или воспаления, в том числе при изменении температуры кожи во время использования некоторых косметических ингредиентов. Небольшое повышение температуры активирует иммунный потенциал клеток Лангерганса и усиливает их способность к передвижению. Если кожа склонна к воспалительным реакциям, то хороший эффект даёт регулярное применение пребиотиков и мягкое тепло, которое используется в процедуре. При применении пребиотик-терапии маску необходимо использовать подогретую, это даст дополнительную активизацию клеток Лангерганса – клеток иммунитета. Естественно, во время развёрнутого воспалительного процесса тепловые процедуры не нужны.
• Клетки Лангерганса вовлечены при возникновении ощущения зуда, и именно они основные авторы феномена гиперчувствительности кожи.
• Для них характерна экспрессия большого количества нейропептидов и различных рецепторов, что позволяет им контактировать со всеми клетками нервной, иммунной и эндокринной систем, а также с пассивными клетками кожи.
• В волосяных фолликулах и сальных железах кожи наблюдается ассоциация клеток Меркеля и клеток Лангерганса. При этом ассоциированные клетки плотно связаны и с сенсорными нейронами. В норме клетки Лангерганса сидят себе на страже в верхних слоях эпидермиса, где-то между шиповатым и зернистым слоем. Но в волосяных фолликулах и сальных железах клетки Лангерганса связываются с клетками Меркеля, формируют двухклеточный комплекс и привязываются к сенсорным волокнам – С-волокнам. И вот этим нейроимунным комплексом они управляют: растят волосы, руководят синтезом, себумом и т. д. То есть эти комплексы тесно связаны с нервной системой и обеспечивают понимание эндокринных стимулов.

Почему продукция кожного сала и рост волос зависит и от гормонального фона, и одновременно от состояния нервной системы? Многие сталкивались с ситуацией, когда в результате стресса и дефицита сна выпадают волосы. Но после отдыха выпадение волос прекращается. А на фоне стресса различные процедуры и ампулы каких-то дорогостоящих препаратов оказывают довольно условный эффект. Потому что клетку Лангерганса с клеткой Меркеля не так легко задобрить, ведь они сами себе хозяйки и сами многое решают. То есть это такие клеточки, которые работают сразу на три системы.

Клетки Лангерганса — принадлежат к нервной, иммунной и эндокринной системам одновременно.

Клетки Меркеля (Merkel cells)

Клетки Меркеля на электронной микроскопии выглядят как красные мелкие зёрнышки с длинными хвостами другой интенсивности окрашивания. Хвосты – это сенсорные волокна, которые находятся с ними в постоянном контакте. Одно время считалось, что клетка Меркеля – это такая структура с хвостом, но потом оказалось, что волокно самостоятельное. То есть это структура кожи, и клетка Меркеля ею только пользуется.

• Расположены клетки Меркеля низко, в отличие от всех остальных клеток. Они находятся в базальном слое и в корневой зоне волосяных фолликул.
• Синтезируют большое количество нейропептидов, благодаря наличию плотных нейросекреторных гранул (подобно как в меланоцитах накапливают гранулы меланина). Этими гранулами клетки Меркеля синтезируют разнообразные пептиды, которыми активно пользуются. Гранулы, содержащие нейропептиды, расположены чаще всего в непосредственной близости к расположению сенсорных нейронов, пронизывающих эпидермис, что может объяснять тесную взаимосвязь между эндокринной активностью клеток Меркеля и ассоциированной с ней активностью нейронов.
• Клетки Меркеля – это клетки эндокринные в первую очередь, которые передают эндокринные стимулы в нервную систему. Рецепторы, присутствующие на поверхности клеток Меркеля, обеспечивают аутокринную и паракринную активность. Фактически они более универсальные чем, допустим, щитовидная железа или другие эндокринные органы.
• Взаимодействие с нервной системой клетки Меркеля обеспечивают и с помощью большого количества различных нейропептидов, и путём синаптического воздействия, как и меланоциты. То есть клетка Меркеля это тоже нейрон, но обученный делать гормон.
• Скопления или кластеры клеток Меркеля с сенсорными нейронами были названы клеточно-нейронными комплексами Меркеля. Они представляют собой медленно адаптирующиеся механорецепторы (SAM), реагирующие на надавливание. К этому же классу относят и тельца Руффини.

Делая процедуру массажа, при надавливании на кожу, передаётся сигнал в кластер клеток Меркеля. Если массаж выполнять правильно: соблюдать ритмичность, постоянное давление с одинаковой силой воздействия, выдержанное направление по лимфотоку, умеренную температуру, то кластер Меркеля будет вырабатывать эндорфины и кожа засияет.

Если совершать массаж неправильно: слишком сильно надавливать или наоборот слишком слабо, не держать ритм, воздействовать поперёк линий Лангера, то клетки Меркеля дают сигнал. Они передадут сигнал боли, уменьшая синтез опиоподобных субстанций, отправят вазоактивные пептиды, которые расширяют сосуды, вызывая красноту и отёк, чтобы показать, что что-то не так. При проведении массажа происходит нейроэндокринное воздействие.

Правильно выполняемый массаж, даёт выработку эндорфинов и способствует тому, что негативные эпигенетические влияния могут быть частично нивелированы. В частности, можно смягчить негативные последствия ультрафиолетовых повреждений. Но для этого массаж должен быть регулярным (1 раз в неделю) и длиться не менее 15 минут.

Клетки Меркеля — «главные» клетки НИСК (нейроэндокринные клетки). Особенностью клеток Меркеля является их способность к возбуждению, аналогичная способности нейронов. Судя по всему, клетки Меркеля правильно классифицировать, как нейроноподобные клетки, которые способны отвечать на разнообразные стимулы непосредственной активацией.

По материалам авторского семинара Тийны Орасмяэ-Медер «Сухость и чувствительность: две стороны одной проблемы» в рамках выставки InterCHARM-Украина

Тийна ОРАСМЯЭ-МЕДЕР — врач-косметолог, эксперт по разработке косметических формул и протоколов, глава лаборатории Meder Beauty Science (Швейцария)

Под редакцией Натальи ЧАЙКИ