Что такое островки Лангерганса и для чего они предназначены? Устройство кожи. Клетки Лангерганса, кератиноциты, межклеточный цемент, клетки Гринстейна, иммунные свойства кожи. Кожа как орган тела Какие патологии возникают в островковом аппарате

КЛ рассматривают как стадию развития «профессиональных» АПК - дендритных клеток миелоидной природы. Они занимают принципиально иное место в иммунной системе кожи, чем кератиноциты. Во-первых, они поступают в кожу извне, поскольку происходят из миелоидных клеток костного мозга. Во-вторых, несмотря на то, что при иммунных процессах КЛ получают активационный сигнал в коже, для выполнения антигенпредставляющей функции они должны покинуть её и мигрировать в лимфатический узел.

КЛ - это отростчатые клетки (их новое название согласно международной классификации - белые отростчатые эпидермоциты), которые локализуются преимущественно в исчерченном ороговевающем эпителии, но обнаруживаются также в дерме, составляют 2–3% от общего числа эпидермальных клеток; всего в эпидермисе взрослого человека содержится около 10 9 КЛ .

Морфологической особенностью КЛ помимо отростчатой формы являются содержащиеся в них гранулы Бирбека - трехслойные цитоплазматические образования. КЛ практически не прилипают к стеклу, слабо фагоцитируют, определяются в срезах и суспензиях гисто-химически (окрашивание на АТФазу), а также путём выявления характерных мембранных маркёров. Таковыми являются прежде всего лангерин (CD208), представляющий собой связывающий маннозу C–лектин и функционально связанный с гранулами Бирбека , а также CD68, Е–кадгерин, Аг CD1a и молекулы MHC класса II (у человека главным образом - HLA–DR) . На части КЛ присутствует Аг CD4, но отсутствует Аг CD8, маркирующий дендритные T–клетки. КЛ несут также молекулы адгезии CLA, LFA–3 (CD58), ICAM–1 (CD54), ICAM–3 (CD–50), b 4 -интегрины, экспрессируют Рц для ряда цитокинов - TNF a , ГМ–КСФ, М-КСФ и т.д.

КЛ появляются в эпидермисе мышей на 16–17 сутки эмбрионального развития. Их непосредственными предшественниками являются циркулирующие в крови клетки фенотипа CD14 + , CD11b – ,CD11c + . Предшественники КЛ мигрируют в кожу благодаря присутствию на их поверхности Рц CCR2, распознающего b -хемокин MCP–1, который вырабатыватся кератиноцитами, активируемыми при воспалении . В процессе миграции из кожи в региональный лимфатический узел под влиянием активирующих сигналов ЛК превращаются в интердигитирующие клетки лимфатических узлов .

In vitro дендритные клетки наращивают из фракции стволовых кроветворных клеток (фенотип CD34) или из моноцитов (фенотип CD14) в присутствии ГМ–КСФ и ИЛ–4. Для варианта с формированием ЛК из CD34–клеток ключевым оказалось введение в среду культивирования ТФР b 1 (наряду с ГМ–КСФ, TNF a , фактором стволовых клеток и Flt3–лигандом). В его присутствии образуются ЛК, содержащие гранулы Бирбека и Е–кадгерин, а без него - моноциты . Из циркулирующих моноцитов ЛК образуются in vitro в присутствии ИЛ–4, ИЛ–10, ФНО a и моноклональных АТ - агонистов aнти–CD40; ТФР b также усиливает этот процесс . При этом клетки–предшественницы утрачивают Аг CD14 и экспрессируют Е–кадгерин и молекулы MHC класса II.

Для большей части мембранных маркёров ЛК установлена функция. Так, экспрессия Аг CLA важна для локализации КЛ в коже, Е–кадгерин и b -катенин обеспечивают установление контактов ЛК с кератиноцитами , лангерин выполняет функцию маннозоcвязывающего Рц . Предшественники ЛК не экспрессируют Е–кадгерин, он исчезает при их активации, когда ЛК покидают эпидермис .

С молекулами MHC класса II и CD1 связана способность ЛК осуществлять начальные этапы представления Аг (связывание, процессинг Аг и экспрессия его фрагментов в составе указанных молекул) . Особенностью КЛ является выраженная способность к эндоцитозу и процессингу Аг и отсутствие способности эффективно представлять антигенные пептиды T–хелперам. Зрелые дендритные клетки лимфатических узлов (интердигитирующие клетки) наоборот, утрачивают способность связывать и обрабатывать Аг, но обладают выраженной способностью представлять его T–хелперам . Последнее свойство, как уже отмечалось выше, зависит не только от присутствия на поверхности дендритных клеток молекул MHC класса II, несущих антигенный пептид, но и от экспрессии костимулирующих молекул CD80 и CD86. КЛ слабо экспрессируют CD86, но лишены CD80, тогда как интердигитирующие клетки содержат на своей поверхности много костимулирующих молекул .

Срок пребывания КЛ в коже составляет в нормальных условиях 18 месяцев (в других органах и тканях - 2 месяца) . В случае отсутствия повреждения кожи или каких–либо проявлений биологической агрессии КЛ заканчивают здесь свой жизненный цикл. В условиях активации иммунной системы кожи бактериальные продукты, субстанции, выделяющиеся из повреждённых клеток и образующиеся локально цитокины (продукты кератиноцитов, T–клеток и самих КЛ) существенно влияют на судьбу КЛ. В связи с тем, что на КЛ присутствует только один Toll-подобный Рц -TLR2 - они способны отвечать на бактериальные пептидогликаны, но не на липополисахариды . Бактериальные пептидогликаны, цитокины, продуцируемые кератиноцитами, T–клетками и самими КЛ (ИЛ–1, TNF a , ГМ–КСФ и т.д.), а также такие агенты, как динитрохлорбензол и соли никеля, активируют КЛ. Это выражается в изменении мембранного фенотипа - появлении на мембране КЛ молекулы CD83, служащей маркёром дендритных клеток, хемокинового Рц CCR7, обеспечивающего направленную миграцию КЛ в лимфатические узлы, и молекул адгезии VLA–4 иCD44, способствующих этой миграции, а также в усилении экспрессии молекул MHC классов I и II, костимулирующей молекулы CD86, наконец, - ослаблении экспрессии Е–кадгерина и Аг CLA, удерживающих КЛ в эпидермисе .

Активированные КЛ вырабатывают ряд цитокинов - ИЛ–1 a ГМ–КСФ, интерфероны , а также ИЛ–16 и b -хемокины, необходимые для привлечения T–клеток в кожу . Кроме того, они секретируют ИЛ–12, важный для развития Тh1 - клеток–продуцентов ИФН g и ряд других цитокинов, ответственных за развитие в коже клеточных иммунных процессов. В свою очередь выработка ИЛ–12 в КЛ усиливается при связывании мембранной молекулы CD40, а также при действии ИФН g . ГМ–КСФ, напротив, подавляет выработку ИЛ–12.

Пусковым стимулом, индуцирующим миграцию КЛ из кожи в лимфатические узлы и выработку КЛ TNF a , служит взаимодействие молекулы CD40 КЛ с CD40L T–клеток кожи . TNF a , а также ИЛ–1 b являются главными факторами, ответственными за реализацию этого процесса ; ИЛ–4 (через подавление экспрессии Рц для TNF a) и ИЛ–10 подавляют его . Начальный этап миграции - выход КЛ в дерму - обеспечивается действием ГМ–КСФ.

Общепризнанно, что в процессе миграции в лимфатические узлы через афферентные лимфатические сосуды КЛ подвергаются дифференцировке, результатом которой является ослабление их способности связывать и обрабатывать Аг и усиление антигенпредставляющей способности (рис. 39). Промежуточным этапом на пути превращения КЛ в зрелые дендритные (интердигитирующие) клетки являются вуалевидные клетки лимфы . TNF b подавляет дифференцировку КЛ. Локализация созревших КЛ (интердигитирующих клеток) в тимусзависимых зонах лимфатических узлов зависит от выделения клетками микроокружения этих зон (в том числе самими интердигитирующими клетками) b -хемокинов CCL19 (ELC) и особенно CCL21 (SLC), взаимодействующих с Рц CCR7 КЛ . Путь КЛ из кожи в региональный лимфатический узел и локализация в нём детально прослежен в связи с обнаружением специфического маркёра этих клеток (отсутствующего на других дендритных клетках), каковым оказался лангерин (CD208) . В условиях воспалительной реакции срок пребывания ЛК в эпидермисе сокращается с 18 мес до 2 нед; одновременно стимулируется приток из циркуляции ССR2 + –предшественников ЛК в ответ на секрецию кератиноцитами b -хемокина MCP–1 .

Рис . 39 . Характеристика мембранного фенотипа и антигенпредставляющей активности дендритных клеток кожи на разных этапах их созревания и миграции в лимфатические узлы . Над строчками вверху цитокины, способствующие выходу клеток Лангерганса в лимфу (слева) и хемокины, обеспечивающие локализацию интердигитирующих клеток в тимусзависимых зонах лимфатического узла [справа); ГМ–КСФ - гранулоцитарно–макрофагальный колониестимулирующий фактор; CCR - Рц β-хемокинов (от CC–chemokine Receptor); CLA - Аг лимфоцитов кожи (от Cutaneous Lymphocyte Antigen); MCP - хемоаттрактантный белок моноцитов (от - Monocyte Chemoattractant Protein); SLC - хемокин вторичной лимфоидной ткани (от - SecondaryLymphoid tissue Chemokine); VLA - очень поздний активационный Аг (от - Very Late Activation antigen).

Таким образом считается, что КЛ выполняют функцию АПК, но процесс реализации этой функции распределён во времени и пространстве: в коже КЛ эндоцитируют и перерабатывают Аг, а в региональном лимфатическом узле, куда они мигрируют, КЛ представляют антигенный пептид T–хелперам, включая, таким образом, специфический иммунный ответ. Активность КЛ проявляется в виде индукции ответа T–клеток при любых формах иммунного ответа, но особенно очевидна она при защите от вирусов, модифицирующих поверхность кератиноцитов, меланоцитов и других клеток, окружающих КЛ. Она же лежит и в основе развития контактной гиперчувствительности, поскольку аллергены, в том числе низкомолекулярные, могут проявить своё сенсибилизирующее действие только после связывания с молекулой MHC класса II на поверхности КЛ и последующего развития аллергической реакции по обычному механизму. In vitro эту реакцию удаётся воспроизвести только с помощью КЛ, но не других клеток. Присутствие КЛ в трансплантатах кожи является обязательным условием их отторжения при различиях по генам MHC класса II. КЛ служат в данном случае «лейкоцитами-пассажирами», обязательными для запуска реакции отторжения.

Установлено, что КЛ очень чувствительны к ультрафиолетовому облучению кожи . После облучения действие на эпидермис сенсибилизирующих субстанций (например, динитрофенола), не только не вызывает контактную гиперчувствительность, но индуцирует специфическую ареактивность к данному аллергену. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолета КЛ инактивируются и вместо них Аг воспринимают АПК, которые активируют преимущественно T–супрессоры - непосредственно (клетки Гранштейна у мышей) или опосредованно через активизацию индукторов супрессоров фенотипа CD4,CD45RA (макрофаги фенотипа CD1 – , HLA–DR + человека).

Таким образом, КЛ - клетки костномозгового происхождения, проводящие в коже часть своего жизненного цикла. При воздействии повреждающих факторов, возбудителей инфекций, аллергенов и других факторов, КЛ активируются и покидают кожу, мигрируя в региональный лимфатический узел. В процессе миграции они созревают до стадии активных АПК и, попав в лимфатический узел, представляют антигенный пептид T–хелперам, включая тем самым специфический иммунный ответ.

Его связывает особая структура — базальная мембрана . Она напоминает коврик, сплетенный из белковых волокон и пропитанный гелеобразным веществом. Волокна базальной мембраны, как и волокна дермы, образованы , но по своей структуре коллаген базальной мембраны и коллаген межклеточного вещества дермы различаются. Базальная мембрана — очень важное образование. Она служит фильтром, который не пропускает крупные заряженные молекулы, а также выполняет роль связующей среды между дермой и эпидермисом. На базальной мембране находится слой зародышевых клеток, которые непрестанно делятся, обеспечивая обновление кожи. Среди зародышевых клеток располагаются крупные отростчатые клетки — меланоциты и клетки Лангерганса . Меланоциты производят гранулы пигмента меланина, который придает коже определенный оттенок, от золотистого до темного или даже черного.

Клетки Лангерганса происходят из семейства . Подобно макрофагам дермы они исполняют роль стражей порядка, то есть защищают кожу от внешнего вторжения и управляют деятельностью других клеток с помощью регуляторных молекул. Отростки клеток Лангерганса пронизывают все слои эпидермиса, достигая уровня рогового слоя. Клетки Лангерганса могут уходить в дерму, проникать в лимфатические узлы и превращаться в макрофаги. Это привлекает к ним большое внимание ученых как к связующему звену между всеми слоями кожи. Есть мнение, что клетки Лангерганса регулируют скорость размножения клеток базального слоя , поддерживая его на оптимально низком уровне. При стрессовых воздействиях, когда на поверхность кожи действуют химические или физические травмирующие факторы, клетки Лангерганса дают базальным клеткам эпидермиса сигнал к усиленному делению.

Основными клетками эпидермиса являются кератиноциты , которые повторяют в миниатюре путь каждого живущего на земле организма. Они рождаются, проходят определенный путь развития и, в конце концов, умирают (рис. 1). Смерть кератиноцитов — запрограммированный процесс, который является логическим завершением их жизненного пути. Оторвавшись от базальной мембраны, они вступают на путь неизбежной гибели и, постепенно продвигаясь к поверхности кожи, превращаются в мертвую клетку — корнеоцит (роговая клетка) .

Непрерывный процесс гибели отдельных клеток позволяет коже противостоять самым жестким воздействиям со стороны окружающей среды. Нет ничего страшного в том, что какая-то группа кератиноцитов окажется серьезно повреждена. Очень скоро они превратятся в роговые чешуйки и слетят с поверхности кожи, сделав свой вклад в образование бытовой пыли.

Но иногда в результате воздействия вредных факторов происходит нарушение в программах, которые управляют развитием эпидермальной клетки. Клетка надолго застревает на одной из промежуточных стадий развития. Вместо того чтобы постепенно подниматься к поверхности кожи, превращаясь в роговую чешуйку, клетка живет где-нибудь на среднем уровне эпидермиса. Там она может находиться длительное время (месяцы или даже годы), постепенно накапливая повреждения. Эти повреждения могут вызвать гибель клетки, нарушение ее нормального функционирования и даже злокачественное перерождение. В результате клетка дает начало опухоли, состоящей из незрелых клеток, неспособных адекватно выполнять свои функции. Эти клетки начинают вести себя агрессивно по отношению к своим соседям — они вытесняют нормальные клетки, постепенно дезорганизуя деятельность прилегающих тканей и всего организма.

Но даже в случае отсутствия злокачественного роста накопление клеток-долгожителей в эпидермисе имеет серьезные последствия. Их генетический аппарат производит такое количество дефектных белков, что, в конце концов, это сказывается и на остальных клетках. Нарушения в эпидермисе, вызванные накоплением повреждений в его клетках, могут проявиться в виде:

замедления деления клеток базального слоя . При этом постепенно происходит общее уменьшение толщины эпидермиса, а кожа выглядит тусклой и изношенной . В таких случаях стимуляция деления клеток базального слоя приводит к быстрому улучшению цвета лица;

утолщения рогового слоя (гиперкератоз) . Это происходит вследствие того, что роговые чешуйки, которые должны были слущиваться с поверхности кожи, остаются плотно сцепленными друг с другом. Роговой слой существенно утолщается, что придает коже пергаментный вид. Устранить это нарушение помогают отшелушивающие агенты, которые ослабляют сцепление между клетками рогового слоя.

Как уже было сказано, на базальной мембране сидят зародышевые клетки. Их отличительной особенностью является способность к бесконечному (или почти бесконечному) делению. Считается, что популяция активно делящихся клеток расположена в тех участках базальной мембраны, где эпидермис углублен в дерму. К старости эти углубления сглаживаются, что считается признаком истощения зародышевой популяции клеток кожи. Клетки базального слоя кожи делятся, порождая потомков, похожих на материнские клетки как две капли воды. Но рано или поздно некоторые из дочерних клеток отрываются от базальной мембраны и вступают на путь взросления, ведущий к гибели. В конце концов кератиноцит превращается в корнеоцит — плоскую чешуйку. Завершение этого процесса происходит в самом верхнем слое кожи, который называют роговым. Роговой слой, состоящий из мертвых клет ок, является основой нашей кожи.

Благодарим издательский дом «Косметика и медицина» за право использовать при подготовке курса информацию из книги «Новая косметология».

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 . Эти “шарики” и образуют барьер по отношению к внешней среде.

Функции кератиноцитов как клеток кожи нам хорошо известны, поэтому рассмотрим .

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 (краснота, ощущение зуда, шелушение).
Взаимодействуют с нейронами разными методами: аденозинтрифосфатная активация клеток, активация и деактивация кальциевых каналов. И если кератиноцит считает необходимым 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 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.

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 (например, регулярное недосыпание), то это поддерживает нарушение пигментации. Любой стимул, который повышает количество адренокортикотропина, затруднит , 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. Э лектронная 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. К роме 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 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 .
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 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 .
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 . 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 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 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 , 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.

Наша кожа защищает нас от порезов, кислот, низких и высоких температур… пожалуй, это всё, что мы сможем услышать о свойствах кожи от случайно спрошенного человека. И как видим, тут речь идет о чисто механических функциях защиты. Кожа воспринимается нами чем-то наподобие био-чехла, механически нас защищающего.
Это несомненно так и есть. Но это далеко не всё, чем является наша кожа.

На самом деле, кожа является по сути отдельным органом нашего тела. Этой фразы достаточно, наверное, чтобы указать на то — насколько сложным объектом она является. И конечно, в одном посте мы не сможем даже близко описать все ее удивительные свойства, поэтому сейчас давай рассмотрим только один аспект.

Наша кожа выполняет иммунологические функции. Она выявляет патогенов и борется с ними. Как именно? В составе кожи есть особые клетки — КЛЕТКИ ЛАНГЕРГАНСА (не путать с островками Лангерганса в хвосте поджелудочной железы). Она является внутридермальным макрофагом. «Внутридермальный» — значит внутри дермы — среднего слоя кожи. «Макрофаг» — значит она охотится на патогенов и пожирает их.

Клетка Лангерганса ведет себя как настоящий сторож — она может мигрировать из дермы в эпидермис (самый верхний слой кожи) и обратно. По пути может заглядывать в лимфатические узлы. В общем — сторожит, бодрствует, на посту.

Иногда болезнетворная бактерия натыкается на клетку Лангерганса, если ей удалось пробраться через плотный слой КЕРАТИНОЦИТОВ (роговые чешуйки на самой поверхности кожи), скрепленных МЕЖКЛЕТОЧНЫМ ЦЕМЕНТОМ. И тогда клетка Лангерганса, будучи хорошо подготовленным макрофагом, пожирает бактерию и выставляет на своей наружной мембране её фрагменты.

Для чего? Таким образом она показывает фрагменты патогена Т-лимфоцитам, которые живут тут же, рядом, в эпидерме и лимфатических узлах. А дальше запускается обычная иммунная реакция с участие Т-хелперов, Т-киллеров и т.д.

Клеток Лангерганса в нашем эпидермисе (верхнем слое кожи) очень много, иногда до 8% от всего количества клеток! Так что армия стоит у нас на защите очень мощная, и кроме того у них есть и помощники — другие макрофаги — КЛЕТКИ ГРИНСТЕЙНА.

Вот так — рука об руку, копье к копью, так сказать:) клетки Лангерганса, клетки Гринстейна и Т-лимфоциты, живущие внутри нашей кожи, предохраняют нас от патогенов, достаточно сильных и хитрых, чтобы преодолеть первый, механический барьер на своем пути. И поскольку бактерий вокруг очень много, работы нашим защитникам хватает, и они постоянно выделяют биоактивные вещества, которые убийственно действуют на врага. И поэтому нашей коже нужна защита от этих наших собственных химикатов, чтобы они не повредили лежащие ниже собственные наши клетки. И этим занимаются другие клетки кожи с помощью особых белков.

Не следует путать с клетками Лангерганса - клетками эпидермальных тканей.

Островки Лангерганса - скопления гормон-продуцирующих (эндокринных) клеток, преимущественно в хвосте поджелудочной железы. Открыты в 1869 году немецким патологоанатомом Паулем Лангергансом (1849-1888). Островки составляют приблизительно 1…2 % массы поджелудочной железы. Поджелудочная железа взрослого здорового человека насчитывает около 1 миллиона островков (общей массой от одного до полутора граммов), которые объединяют понятием орган эндокринной системы .

Историческая справка

Пауль Лангерганс, будучи студентом-медиком, работая у Рудольфа Вирхова, в 1869 году описал скопления клеток в поджелудочной железе, отличавшиеся от окружающей ткани, названные впоследствии его именем. В 1881 году К. П. Улезко-Строганова впервые указала на эндокринную роль этих клеток. Инкреаторная функция поджелудочной железы была доказана в Страсбурге (Германия) в клинике крупнейшего диабетолога Наунина Mering и Minkowski в 1889 году - открыт панкреатический диабет и впервые доказана роль поджелудочной железы в его патогенезе. Русский учёный Л. В. Соболев (1876-1919) в диссертации «К морфологии поджелудочной железы при перевязке её протока при диабете и некоторых других условиях» показал, что перевязка выводного протока поджелудочной железы приводит ацинозный (экзокринный) отдел к полной атрофии, тогда как панкреатические островки остаются нетронутыми. На основании опытов Л. В. Соболев пришёл к выводу: «функцией панкреатических островков является регуляция углеводного обмена в организме. Гибель панкреатических островков и выпадение этой функции вызывает болезненное состояние - сахарное мочеизнурение».

В дальнейшем благодаря ряду исследований, проведенных физиологами и патофизиологами в различных странах (проведение панкреатэктомии, получение избирательного некроза бета-клеток поджелудочной железы химическим соединением аллоксаном), получены новые сведения об инкреаторной функции поджелудочной железы.

В 1907 году Lane & Bersley (Чикагский университет) показали различие между двумя видами островковых клеток, которые они назвали тип A (альфа-клетки) и тип B (бета-клетки).

В 1909 году бельгийский исследователь Ян де Мейер предложил называть продукт секреции бета-клеток островков Лангерганса инсулином (от лат. insula - островок). Однако прямых доказательств продукции гормона, влияющего на углеводный обмен, обнаружить не удавалось.

В 1921 году в лаборатории физиологии профессора J. Macleod в Торонтском университете молодому канадскому хирургу Фредерику Бантингу и его ассистенту студенту-медику Чарлзу Бесту удалось выделить инсулин.

В 1962 году Марлин и соавторы обнаружили, что водные экстракты поджелудочной железы способны повышать гликемию. Вещество, вызывающее гипергликемию, назвали «гипергликемическим-гликогенолитическим фактором». Это был глюкагон - один из основных физиологических антагонистов инсулина.

В 1967 году Донатану Стейнеру и соавторам (Чикагский университет) удалось обнаружить белок-предшественник инсулина - проинсулин. Они показали, что синтез инсулина бета клетками начинается с образования молекулы проинсулина, от которой в последующем по мере необходимости отщепляется С-пептид и молекула инсулина.

В 1973 году Джоном Энсиком (Вашингтонский университет), а также рядом учёных Америки и Европы была проведена работа по очистке и синтезу глюкагона и соматостатина.

В 1976 году Gudworth & Bottaggo открыли генетический дефект молекулы инсулина, обнаружив два типа гормона: нормальный и аномальный. последний является антагонистом по отношению к нормальному инсулину.

В 1979 году благодаря исследованиям Lacy & Kemp и соавторов появилась возможность пересадки отдельных островков и бета-клеток, удалось отделить островки от экзокринной части поджелудочной железы и осуществить трансплантацию в эксперименте. В 1979-1980 гг. при трансплантации бета-клеток преодолён видоспецифический барьер (клетки здоровых лабораторных животных имплантированы больным животным другого вида).

В 1990 году впервые выполнена пересадка панкреатических островковых клеток больному сахарным диабетом.

Типы клеток

Альфа-клетки

Основная статья: Альфа-клетка

Альфа-клетки составляют 15…20 % пула островковых клеток - секретируют глюкагон (естественный антагонист инсулина).

Бета-клетки

Основная статья: Бета-клетка

Бета-клетки составляют 65…80 % пула островковых клеток - секретируют инсулин (с помощью белков-рецепторов проводит глюкозу внутрь клеток организма, активизирует синтез гликогена в печени и мышцах, угнетает глюконеогенез).

Дельта-клетки

Основная статья: Дельта-клетка

Дельта-клетки составляют 3…10 % пула островковых клеток - секретируют соматостатин (угнетает секрецию многих желез);

ПП-клетки

Основная статья: PP-клетка

ПП-клетки составляют 3…5 % пула островковых клеток - секретируют панкреатический полипептид (подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока).

Эпсилон-клетки

Основная статья: Эпсилон-клетка

Эпсилон-клетки составляют <1 % пула островковых клеток - секретируют грелин («гормон голода» - возбуждает аппетит).

Строение островка

Панкреатический островок является сложно устроенным функциональным микроорганом с определенным размером, формой и характерным распределением эндокринных клеток. Клеточная архитектура островка влияет на межклеточное соединение и паракринную регуляцию, синхронизирует высвобождение инсулина.

Долгое время считалось, что островки человека и экспериментальных животных сходны как по строению, так и по клеточному составу. Работы последнего десятилетия показали, что у взрослых людей преобладающим типом строения островков является мозаичный, при котором клетки всех типов перемешаны по всему островку, в отличие от грызунов, для которых характерен плащевой тип строения клеток, при котором бета-клетки формируют сердцевину, а альфа-клетки находятся на периферии. Однако, эндокринная часть поджелудочной железы имеет несколько типов организации: это могут быть единичные эндокринные клетки, их небольшие скопления, небольшие островки (диаметром < 100 мкм) и крупные (зрелые) островки.

Небольшие островки имеют у человека и грызунов одинаковое строение. Зрелые островки Лангерганса человека обладают выраженной упорядоченной структурой. В составе такого островка, окруженного соединительнотканной оболочкой, можно выявить дольки, ограниченные кровеносными капиллярами. Сердцевину долек составляет массив бета-клеток, на периферии долек в непосредственной близости с кровеносными капиллярами находятся альфа- и дельта-клетки. Таким образом, клеточная композиция островка зависит от его размера: относительное число альфа-клеток увеличивается вместе с размером островка, в то время как относительное число бета-клеток уменьшается.