Гистологические проявления, особенности строения кожи, обеспечивающие защиту от УФЛ.

Гистологические изменения в эпидермисе при старческой атрофии кожи заключаются в незначительном уменьшении толщины эпидермиса, ослаблении связей между рогообразующими клетками, в уменьшении количества меланоцитов и клеток Лангерганса. Отмечается уплощение границы эпидермиса и дермы. Дерма атрофична за счет сниженного содержания коллагена (снижение происходит в среднем на 1% ежегодно), эластична и основного вещества, вызванного уменьшением, количества фибробластов. Уменьшено также количество тучных клеток и кровеносных сосудов в дерме. Последнее приводит к ухудшению васкуляризации и сопровождается депигментацией волос, уменьшением, числа волосяных фолликулов и количества потовых желез.

Экзогенное старение кожи - это изменения, вызываемые такими внешними факторами, как ультрафиолетовые лучи (УФЛ), другие воздействия окружающей среды, немаловажная роль отводится табакокурению. Важнейшим фактором являются УФЛ, поэтому процесс старения кожи под влиянием этого фактора называют солнечной геродермией или дерматогелиозом. Не так давно многими авторитетными учеными старение кожи, вызванное солнечным излучением, и естественное старение кожи рассматривали как две формы единого процесса. Однако результаты современных исследований доказала, что фотостарение кожи – это процесс, диаметрально противоположный естественному старению.

УФЛ обладают кумулятивным эффектом, поэтому развитие признаков солнечной геродермии наблюдается у лиц, подвергавшихся интенсивной инсоляции в молодом возрасте, даже если впоследствии они избегали солнечных лучей.

Энергия, которой обладают фотоны, обратно пропорциональна длине волны, поэтому наибольшим биологическим эффектом обладают лучи в коротковолновой части спектра. Ультрафиолетовое излучение в зависимости от его физических свойств и характера биологического действия на организм делят на три отрезка: УФ-А – от 320 до 400 нм; УФ-В – от 290 до 320 нм; УФ-С – от 200 до 290 нм. Наиболее агрессивно воздействующие на кожу лучи с длиной волны короче 290 нм (УФ-С) практически полностью поглощаются в озоновом слое атмосферы. В связи с тем, что УФ-С – излучение не доходит до поверхности Земли, а способность лучей спектра от 360 нм и выше вызывать эритему в 1000 раз слабее таковой УФ-В, эритематозное действие оказывает практически только средневолновая часть ультрафиолетового облучения (УФ-В) [8].

В настоящее время известно пять основных факторов защиты кожи от повреждающего действия УФЛ:

1. Усиление кератинизации, приводящее к утолщению рогового слоя эпидермиса. Содержащийся в эпидермисе УФЛ-адсорбирующий протеин (аминокислоты кератина, такие, как гистидин, тирозин, триптофан) не только абсорбирует, но и отражает УФЛ, а также ослабляет их воздействие путем рассеивания.

2. Генетически детерминированная меланиновая пигментация, благодаря которой брюнеты с более пигментированной кожей переносят инсоляцию лучше, чем блондины. Меланин представлен двумя типами: эумеланином и феомаланином. Эумеланин (черный пигмент) поглощает свет во всем видимом и большей части ультрафиолетового света, феомеланин (желто-коричневый пигмент) – только в видимом диапазоне (>400 нм). Синтез меланина сложен. На синтез влияет гормон гипофиза – меланоцитстимулирующий гормон. Тирозиназа катализирует окисление тирозина в диоксифенилаланин (ДОФА) и способствует интенсивному потемнению ДОФА в присутствии кислорода. К факторам риска относится первый (УФЛ вызывают ожог кожи, загар не образуется) и второй (УФЛ вызывают ожог кожи, затем образуется невыраженный загар) тип светочувствительности кожи, при которых человек через 30 мин пребывания на солнце получает солнечный ожог. Люди с третьим (УФЛ вызывают незначительный ожог кожи, затем формируется выраженный загар без предварительного ожога) типом светочувствительности кожи довольно хорошо загорают на солнце и поэтому в значительно меньшей степени подвержены неблагоприятному влиянию УФЛ, а с пятым (люди со смуглой кожей) и шестым (представители негроидной расы) типом – практически не подвергаются дерматогелиозу и выглядят значительно моложе своих ровесников с белым цветом кожи.

3. Селективное накопление пигмента – b-каротина – в подкожной жировой клетчатке, откуда он диффундирует в дерму и эпидермис, где проявляет мембраностабилизирующий эффект, направленный против повреждающего воздействия реактивной (синглетной) формы кислорода, образующейся под воздействием УФЛ. Другие антиоксиданты (a-токоферол, глутатион, аскорбиновая кислота) также могут непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами.

4. Присутствие в эпидермисе ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и глутатион – пероксидазы – редуктазы, которые селективно инактивируют реактивные формы кислорода (супероксид анион, О2-), генерированные УФЛ, и таким образом защищают от повреждения липиды клеточных мембран. СОД защищает также эпидермальные и дермальные протеины (кератин, эластин, коллаген) от воздействия реактивных видов кислорода.

5. Способность клеток кожи к восстановлению УФ-индуцированного повреждения ДНК благодаря имеющимся механизмам безошибочной ДНК-репликации, что способствует предотвращению различных неопластических изменений в коже [8].

Проявления дерматогелиоза наиболее выражены на открытых участках кожи, особенно на лице, задней поверхности шеи, тыльной поверхности кистей.

Как было отмечено выше, под воздействием солнечных лучей происходит утолщение рогового слоя эпидермиса как защитная реакция кожи на повреждающее действие УФЛ. Наблюдается также акантоз, сочетающийся с клеточной атипией, потерей полярности и неодинаковым размером клеток. В целом отмечается утолщение эпидермиса (в отличие от его источения при внутреннем старении) как следствие хронической стимуляции УФЛ. И только в конечной стадии фотостарения кожи наблюдается атрофия эпидермиса. Кроме того, под воздействием УФЛ нарушается процесс созревания кератиноцитов, проявляющийся сухостью и шелушением кожи - ксерозом.

В эпидермисе могут появляться также атипичные кератиноциты, относящегося к предраковым заболеваниям. На открытых (лицо, уши, шея, предплечья, тыльная поверхность кистей, голени) отмечается появление жестких, ороговевших чешуек желто-коричневого цвета, плотно спаянных с подлежащей кожей. Удаление чешуек болезненно, что является важным диагностическим признаком заболевания. Меланоциты под действием солнечного света не претерпевают каких-либо структурных изменений, однако количество их в базальном слое эпидермиса и размеры увеличиваются. В результате пролиферации меланоцитов на коже образуются желто-коричневые и коричневые пятна, которые называются старческим или солнечный лентиго. Изменения пигментации кожи при солнечной геродермии могут проявляться помимо солнечного лентиго также веснушками, имеющими меньшую сезонную зависимость, в отличие от веснушек, которые возникают у людей молодого возраста, а также мелкими гипопигментированными пятнами.

Повреждение УФЛ клеток Лангерганса, располагающихся преимущественно в шиповатом слое эпидермиса, обладающих антигенпрезентирующей функцией и осуществляющих иммунный надзор, приводит к нарушению механизмов иммунологической защиты кожи. Количество клеток Лангерсганса уменьшается, снижается также их функциональная активность. В результате повышается риск развития таких злокачественных новообразований, как меланома, базалиома, плоскоклеточный ороговевающий рак на подверженных воздействию солнечных лучей участках кожи.

Изменения в дерме при дерматогелиозе обусловлены тем, что УФЛ повреждают главную клетку дермы – фибробласт. Количество фибробластов увеличено, однако их функция нарушается. В результате синтеза нормального коллагена снижается и повышается синтез измененных эластических волокон. Уменьшение количества нормального дермального коллагена обусловлено также разрушением его матричными металлопротеазами (коллагеназой, желатиназой и стромализином), активность которых повышается при транскрипции фактора, который называется активатором протеина-1 (АП-1). Было установлено, что УФЛ активируют АП-1 и таким образом опосредованно вызывают деструкцию коллагена. Следует отметить, что в противоположность фотостарению при естественном старении коллаген более стабилен и устойчив к протеолизу. Значительное скопление измененных эластических волокон приводит к утрате кожей эластичности и обусловливает соответствующий внешний вид кожи: желтоватый цвет, грубая, шероховатая поверхность, образование мелких узелков, морщинок. Это состояние описано как солнечный (актинический) эластоз. На задней поверхности шеи он проявляется как Cutis rhomboidalis nuhae.

Активированные солнечным светом фибробласты могут синтезировать особое вещество – коллоид. В результате коллоидной дегенерации на открытых участках кожи образуются мелкие восковидные просвечивающиеся узелковые элементы, при прокалывании которых выделяется желеподобная масса. Подобные изменения, сочетающиеся с огрубением, утолщением кожи которая при этом испещрена бороздами, называются коллоид-милиум [8].

Дермальные мастоциты частично дегранулированы. Массивная потеря коллагена и другие дегенеративные изменения матрикса, возможно, являются следствием активности протеаз и лимфокинов, освобожденных при дегрануляции мастоцитов. Количество гистиоцитов и других мононуклеаров увеличено. Следует отметить, сто дерматогелиоз – это хронический воспалительный процесс. Снижение синтеза коллагена фибробластами, окружающими кровеносные сосуды, приводит к нарушению нормальной структуры сосудистой стенки. Многие сосуды полностью облитерированы, а оставшиеся – значительно расширены. В результате могут образовываться телеангиэктазии, а при значительных травмах кожи появляется геморрагическая сыпь – солнечная (старческая) пурпура.

Таким образом, естественное старение кожи обусловлено генетически детерминированными изменениями, сопровождающимися атрофическими процессами в эпидермисе, дерме и подкожной жировой клетчатке. Атрофии подвергаются также придатки кожи – волосы и ногти.

Экзогенное старение кожи - солнечная геродермия – носит характер хронического воспаления, вызванного УФЛ. В первую очередь нарушается функция кератиноцитов и фибробластов, что приводит к определенным последствиям. Важным моментом является повреждение УФЛ иммуннокомпетентных клеток Лагерганса, что повышает риск развития доброкачественных (солнечное лентиго, себорейный кератоз, кератоакантома), предраковых (солнечный кератоз) и злокачественных новообразований кожи (меланома, базально-клеточный рак, плоскоклеточный ороговевающий рак) [8].

Вместе с тем известно, что кожа относится к гормонально зависимым органам. Наиболее выражена такая зависимость в пубертатный период, когда у всех подростков наблюдаются себореи и акне как следствие влияния андрогенов. Экстогены же стимулируют деление базальных клеток эпидермиса, усиливают синтез фибробластами коллагеновых, эластических волокон и гиалуроновой кислоты, способствуя упругости и эластичности кожного покрова. На фоне снижения продукции «женских» гормонов примерно с 35 лет появляются признаки хроностарения кожи - она становится более сухой, тонкой, с наличием морщинок, легко повреждается и медленнее восстанавливается [4]. В период менопаузы на фоне снижения продукции экстрогена в яичниках становятся еще более значительными и заметными клинические симптомы старения. Так, например, установлено, что общее содержание коллагена в коже снижается примерно на 30 % в первые 5 лет после менопаузы. Половые гормоны также оказывают определенное влияние и на митотическую активность эпидермиса, деятельность сально-волосяных фолликулов и рост волос [2]. Следует также учитывать, что на сегодня нерегулярный рельеф кожи (клинические проявления гиноидной липодистрофии) присутствует на коже бедер, живота и ягодиц у 85 % женщин фертильного возраста при практически полном отсутствии такого рода изменений у мужчин [10]. Согласно данным С.Г. Агафоновой, полученным при сравнительном исследовании, выявлено, что при наличии клинических признаков ГЛД в поверхностных и глубоких слоях кожи происходят более выраженные (по сравнению с контрольной группой) патоморфологические изменения, характерные для хроностарения [2].