Если рассматривать структуру кожи от поверхности вглубь, то эпидермис (многослойный плоский ороговевающий эпителий) состоит из пяти слоев клеток, отличающихся количеством рядов, формой клеток и их функциональным предназначением в зависимости от занимаемого слоя: роговой, блестящий, зернистый, шиповатый и базальный [3; 147].
До 90% клеток эпидермиса у всех млекопитающих, в том числе человека, составляют кератиноциты [1]. Кератиноциты несут на своей поверхности отличительный маркер – CD49f+, а их активированные формы – CD49f+HLA-DR+ [147].
Будучи клетками эктодермального происхождения, среди кератиноцитов эпидермиса можно выделить пролиферативную единицу – клон клеток разной степени дифференцировки, происходящий из базальных кератиноцитов, среди которых имеются клетки-предшественницы, несущие на своей поверхности дополнительный маркер фенотипа – CD34. Они характеризуются высокой митотической активностью, низкой вероятностью вступления в терминальную дифференцировку, выраженной экспрессией рецепторов для белков внеклеточного матрикса и адгезионной способностью.
В результате пролиферации эти клетки образуют транзиторные клетки, которые совершают несколько делений, еще находясь в базальном слое, после чего начинают дифференцироваться и переходят в супрабазальный слой [147]. Отмечено, что эти клетки входят в состав пролиферативных или структурно-функциональных единиц, каждая из которых состоит из пролиферирующих и дифференцирующихся клеток, осуществляющих синтез десмоплакина, входящего в состав десмосом, с помощью которых они соединены между собой и полудесмосом, которыми они прикрепляются к базальной мембране [42; 238; 423].
При этом важно подчеркнуть, что клетки данного фенотипа расположены не только в базальном слое эпидермиса, но и в перешейке волосяного фолликула, находящегося в дерме и более глубоких слоях [455]. Присутствие этих клеток в эпидермисе и дерме определяет репаративный потенциал кожи, который будет описан далее.
Дифференцируясь и ороговевая, популяция кератиноцитов эпидермиса кожи становится весьма гетерогенной, это сопровождается перепрограммированием синтеза цитокератинов с одного типа на другой. Так, кератины экспрессируемые в этом слое, отличаются от тех, которые экспрессируются в вышележащих слоях. Клетки базального слоя экспрессируют цитокератин 15, дифференцированные кератиноциты базального слоя экспрессируют цитокератины 5 и 14, а в состоянии терминальной дифференцировки уже цитокератины 1 и 10. Для кератиноцитов промежуточных стадий характерно наличие цитокератинов 4 и 13 [42; 225; 423; 588].
Кроме того, кератиноциты секретируют эпидермальный фактор дифференцировки лимфоцитов, ингибирующий пролиферацию и стимулирующий созревание лимфоцитов [625], которые осуществляют свои функции путем постоянной рециркуляции между слоями [147].
Клетки шиповатого слоя также содержат многочисленные десмосомы, характеризуются высокой митотической активностью и синтезируют десмоплакин. Кроме того, они имеют гранулы, окруженные мембраной [42]. Характерным функциональным белком этого слоя эпидермиса является инволюкрин – растворимый предшественник роговых оболочек. Эпидермальные клетки начинают синтез инволюкрина в надбазальных слоях и по мере миграции кератиноцитов вверх синтез его продолжается. В роговых оболочках инволюкрин перекрестно связывается с другими белками под действием эпидермальной трансглутаминазы [422].
Клетки зернистого слоя, на пути дифференцировки, являются живыми клетками, они заполнены липидами и окружены мембраной [147]. Помимо прочего, они содержат гранулы кератогиалина, в составе которых также обнаруживаются специфические белки – лорикрин и инволюкрин, фосфопротеин и специфичный для данного слоя – профилаггрин, участвующий в аггрегации кератиновых филаментов [422].
Блестящий слой является границей между живым и мертвым эпидермисом [147]. Здесь отмечается интенсивная энзиматическая активность вторичного клеточного структурирования. Внутри этого слоя все клеточные органеллы разрушаются под действием протеаз, ДНК-аз, РНК-аз, кислых гидролаз и активатора плазминогена. Одновременно пластинчатые гранулы сливаются с плазматической мембраной и освобождают свое липидное содержимое во внеклеточное пространство. После высвобождения липиды перестраиваются и образуют нейтральные липидные полосы, которые очень важны для водонепроницаемости [25]. В этом же слое реструктурируются кератиновые филаменты, образуя роговые оболочки [422].
Роговой слой представлен плотно упакованными кератиноцитами (корнеоцитами), которые постоянно слущиваются с поверхности эпидермиса. Из всех слоев эпидермиса этот слой наименее проницаем [3]. Между роговыми чешуйками обнаружен холестерин, его эфиры, церамиды и свободные жирные кислоты [25]. Роговая чешуйка окружена оболочкой, содержит нерастворимые белки инволюкрин и лорикрин, которые ковалентно связаны с плазмолеммой. Корнеоцит представляет конечную точку дифференцировки кератиноцитов. При переходе от зернистого слоя к роговому кератиноцит теряет примерно 70% своего сухого веса и становится плоским. Корнеоциты соединяются вместе путем модифицированных десмосом и межзамковой системы выступов и желобов. Кератины составляют около 80% ороговевшей клетки. Они упаковываются в виде роговой оболочки, где белки ковалентно связаны. Эта оболочка формируется под плазматической мембраной в течение терминальной дифференцировки. Характерным белком рогового слоя эпидермиса является филаггрин, но в роговых чешуйках присутствуют также остатки органелл и меланин [422].
Именно в эпидермисе реализуются в полной мере механизмы восстановления целостности – регенерация, протекающая непрерывно на протяжении всей жизни организма, регулируемая пределом митотических делений, и репарация, возникающая в следствии экзо- или эндогенного повреждения/поражения кожи.
Состояние эпидермиса – это видимое отражение фундаментальных процессов, протекающих в коже, будь то пролиферация, дифференцировка и/или апоптоз клеток [147]. Так, пролиферация кератиноцитов сбалансирована их апоптозом с целью поддержания постоянного уровня толщины эпидермиса [198] для защиты от воздействия окружающей среды, как всего организма, так и нижележащего слоя кожи – собственно дермы.
