Кератиноцит — основной клеточный тип эпидермиса — типичная эпителиальная клетка, соединяется с соседними клетками при помощи десмосом и прикрепляется к базальной мембране полудесмосомами. Кератиноциты образуют слои эпидермиса (изнутри кнаружи): базальный (ростковый), шиповатый, зернистый, блестящий, роговой.
Слои эпидермиса
Базальный слой. Среди кератиноцитов базального слоя имеются стволовые клетки — родоначальницы пролиферативных единиц эпидермиса. Стволовая клетка характеризуется высокой митотической активностью, низкой вероятностью вступления в терминальную дифференцировку, выраженной экспрессией рецепторов для белков внеклеточного матрикса (интегринов β1) и адгезионной способностью. Её дочерний кератиноцит образует вторую субпопуляцию пролифери-
Рис. 16-1. Строение толстой кожи, для которой характерен толстый эпидермис с выраженным роговым слоем. Толстая кожа не содержит волосяных фолликулов и сальных желёз. [17]
рующих клеток эпидермиса, проходит от трёх до пяти циклов деления с последующей дифференцировкой. Митотическая активность базальных клеток зависит от толщины эпителиального пласта и контролируется гормонами и факторами роста.
Шиповатый слой. Шиповатые клетки содержат многочисленные короткие отростки, десмосомы и характеризуются более низкой митотической активностью. Шиповатые клетки, расположенные ближе к зернистому слою, утрачивают способность делиться; эти клетки имеют гранулы, окружённые мембраной (пластинчатые тельца). Содержимое пластинчатых телец (гликосфинголипиды, фосфолипиды, церамиды) освобождается в межклеточное пространство и скрепляет клетки между собой. В шиповатых клетках, находящихся вблизи зернистого слоя, появляется небольшое количество гранул кератогиалина, которые типичны для клеток зернистого слоя.
Зернистый слой. Для клеток зернистого слоя характерно большое количество пластинчатых телец и кератогиалиновых гранул, ассоциированных с пучками промежуточных филаментов.
Гранулы кератогиалина не окружены мембраной и состоят преимущественно из белка профилагрина. Количество гранул кератогиалина постепенно увеличивается, их содержимое высвобождается в цитоплазму, а профилагрин подвергается
протеолитическому расщеплению на пептиды филагрина. Филагрин способствует формированию дисульфидных связей между промежуточными филаментами. Цитокератиновые нити быстро агрегируют в пучки (тонофибриллы), что приводит к коллапсу зернистой клетки и её преобразованию в уплощённую безъядерную чешуйку (скваму).
Блестящий слой. Этот переходный слой, хорошо преломляющий свет, присутствует только в толстой коже подошв и ладоней. Роговой слой представлен плотно упакованными роговыми чешуйками (корнеоциты, или сквамы), имеющими форму 14-гранной призмы. Они постоянно слущиваются с поверхности эпидермиса. Из всех слоёв эпидермиса для воды и водорастворимых веществ наименее проницаем именно роговой слой. В то же время наличие межклеточного липидного матрикса в роговом слое определяет проницаемость кожи для липофильных веществ.
Барьер проницаемости
В структуре барьера проницаемости эпидермиса для воды, аллергенов, инфекционных агентов и т.п. выделяют две основные части (слоя) — клеточную оболочку и липидную оболочку роговых чешуек.
• Клеточная оболочка роговой чешуйки — слой нерастворимых белков толщиной 15 нм на внутренней поверхности плазмолеммы. Эта оболочка образована богатыми пролином малыми белками и крупными структурными белками — инволюкрином, лорикрином, периплакином, десмоплакином и многими другими (всего по крайней мере 20 разных белков).
• Липидная оболочка роговой чешуйки (толщиной 5 нм) представлена липидами, со- единёнными с клеточной поверхностью эфирными связями. В роговой слой липиды поступают в составе пластинчатых телец и мембранных пузырьков из подлежащих слоёв. В этих же органеллах присутствуют гидролитические ферменты, расщепляющие липиды. Липидная оболочка, содержащая церамиды, холестерин и его эфиры, свободные жирные кислоты, заполняет предельно узкие пространства между роговыми чешуйками.
Цитокератины
Промежуточные филаменты кератиноцитов содержат фибриллярный белок цитокератин — основной белковый компонент эпидермиса. Этот белок цитоскелета начинает формироваться в клетках базального слоя и присутствует в клетках всех слоёв. В них, а также в волосяных фолликулах идентифицировано по крайней мере 10 молекулярных форм цитокератинов. В различных слоях эпидермиса экспрессируются различные цитокератины, а кератиноциты из различных областей кожи характеризуются наличием специфических типов цитокератина.
Пролиферативная единица эпидермиса
Пролиферативная единица — клон, объединяющий различные стадии дифферона, т.е. клетки разной степени дифференцировки и про-
исходящие из одной стволовой клетки, расположенной в базальном слое. По мере дифференцировки и размножения клетки смещаются к поверхности эпидермиса, образуя в совокупности пролиферативную единицу эпидермиса, которая в виде колонки занимает определённую его область. Таким образом, кератиноциты относят к обновляющейся клеточной популяции. Их максимальная митотическая активность наблюдается ночью, а продолжительность жизни составляет 2-4 недели.
Влияние гормонов и факторов роста
Кератиноциты служат мишенями многочисленных гормонов и факторов роста. Наибольшее значение имеют эпидермальный фактор роста (EGF), фактор роста кератиноцитов (фибробластов фактор роста FGF7), трансформирующий фактор роста α (TGFα), стимулирующие митозы кератиноцитов.