БИОХИМИЯ И ОСНОВНЫЕ ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОЖЕ. Галкина А. О. 437 гр.
Вода и водный обмен Вода составляет 3/5 весового состава тела взрослого человека и 3/4 весового состава тела грудного ребенка. От 6, 5 до 17% воды организма содержится в коже. При этом кожа взрослого содержит 6 — 8% воды тела, в то время как в детской коже в зависимости от возраста находится до 17% воды. В то время, как у взрослых внеклеточная жидкость составляет 20% веса тела, у новорожденного — 50%, т. к. внеклеточное содержание натрия и хлора в детской коже значительно больше, чем у взрослых. После печени и мышц, наиболее важным депо внеклеточной жидкости у детей является кожа. Наибольшим является содержание воды в коже новорожденного: по мнению некоторых авторов оно достигает 81 — 82%. От внутриутробной жизни до приблизительно 60 -летнего возраста содержание воды в коже прогрессивно снижается. По мнению Мейера (A. Meyer), по возрастам кожа имеет следующее содержание воды: у плода — 80%; у новорожденного — 66, 4%; у подростка и взрослого человека — 62, 1%. С наступлением старости содержание воды в коже снова увеличивается.
Гидроличность и гидролабильность
Минеральный состав, микроэлементы, электролиты, соли. Для значения минерального обмена в детском организме показателен уже тот факт, что общее количество солей у новорожденного составляет 25% его веса, в то время как к концу периода роста эта цифра снижается до 5% [Glanzmann]. Эти элементы — натрий, кальций, магний, сера, фосфор, хлор, фтор, железо, кремний, медь, цинк и их соли. Ионы кальция расположены главным образом вокруг мембраны клеточного ядра. С возрастом содержание кальция в коже увеличивается, но не в виде фосфатов, т. е. в форме, в которой он находится в коже ребенка. Железо содержится главным образом в цитоплазме. Однако в отдельных клеточных группах находят богатые железом клеточные ядра.
Минеральный состав пота. Медь в нормальной коже часто отсутствует, хотя известно, что она играет важную роль в качестве кофермента при меланогенезе. Зато в болезненных состояниях (псориаз, пузырчатка) обычно обнаруживают присутствие меди. Цинк в угольной ангидразе представляет 0, 33% состава ее молекулы. Магний содержится в детской коже в меньшем количестве, чем у взрослых, постепенно увеличиваясь с возрастом. Фосфор и кремний входят в состав детской кожи в значительно больших концентрациях, чем у взрослых. Фосфаты в эпидермисе уменьшаются в количестве с развитием кератинизации, причем в поверхностных слоях его остается 1/4 первоначального количества.
При всех воспалительных процессах в тканях содержание всех доказуемых минералов в значительной мере повышено. При склерозирующих процессах в коже (рубцы, келоиды, склерозы), количество кальция и магния резко увеличено. При диффузном невродермите снижается содержание кальция и меди, но повышается количество железа. При псориазе, красном плоском лишае, контактных и хронических дерматитах, эксфолиативных дерматитах, старческих дерматитах, увеличивается минеральное содержание кожи главным образом за счет кальция, магния, железа. При пузырчатке, в особенности в близких к эпидермису слоях, обнаруживают значительное увеличение кремния, кальция, магния, меди и железа, в том числе и в не пораженных сыпью участках. Так, можно говорить о вероятном энзимопатическом происхождении псориаза и некоторых кератодермий, о лечении кератодермических состояний солями магния, артропатического псориаза — железом, витилиго — солями меди и пр.
Аминокислоты, белки, кератин Установлено, что от базального к роговому слою эпидермиса увеличивается количество аминокислот (тирозин, триптофан, аргинин). Наличие свободных аминокислот в эпидермисе обнаруживается яснее, чем в дерме. Свободные аминокислоты в чешуйках рогового слоя образуются из эпидермальных клеточных белков. В коже содержатся структурные белки: коллаген, ретикулин, эластин и кератин. Серьезное значение имеет изучение протеиносвязанных SH и SS-групп. Они необходимы для различных энзимных систем (кератинизация, меланогенез, пролиферация). Особенно хорошо изучено значение SH и SS-групп при ороговении. SH-группы находятся в роговом слое в значительно меньшем количестве, чем в мальпигиевом слое. Прежде считали, что SS-группы получаются в результате полной оксидации SHгрупп. Теперь известно, что относительное снижение количества SH-групп ближе к поверхности кожи является результатом особого их «маскирования» . В некоторых случаях нарушенного ороговения SH-группы обнаруживаются в роговом слое в большом количестве (псориаз, ихтиоз). При этих заболеваниях нарушено превращание SH в SS-группы. Считается, что сравнительно большое количество SH-групп в чешуйках при псориазе, является выражением отсутствия или нефункционирования энзимных систем кожи.
Кератин Glycine, alanine, cysteine -до 24%
Важно: у детей с физиологическим паракератозом, себороидным дерматитом всегда обнаруживаются высокие величины SH и низкие — SS-групп. Эти цифры приходят к норме приблизительно в трехлетнем возрасте. В гладкой коже концентрация SH и SS-групп на различных участках особой разницы не составляет. Различия существуют между гладкой кожей и кожей ладоней и подошв, в ногтях и волосах. В последних концентрация колеблется в зависимости от цвета. Принято считать, что проницаемость и устойчивость капилляров связаны с наличием в них содержащих SHгруппы белков. При введении крысам радиоактивной серы было установлено, что она сосредотачивается главным образом в соединительной ткани дермы, преимущественно в области сосочкового слоя, сосочка волоса и в кутикуле растущего волоса.
Липиды Нейтральные жиры (глицериновые жирнокислотные эстеры). Липоиды, т. е. жироподобные вещества: фосфолипиды, фосфатиды, лецитин, гликолипиды, холестериновые эстеры, алкогольные эстеры жирных кислот, стерины (холестерин, эргостерин – провитамин D). Особый интерес представляют данные о содержании ненасыщенных жирных кислот у детей. В то время как точка плавления жира у новорожденного составляет 43°С, а замерзания — минус 38°С, у детей в возрасте года жир плавится при комнатной температуре, как у взрослых. Это обусловлено меньшим содержанием олеиновой кислоты у новорожденных и грудных детей.
Липоиды находятся и в межклеточных пространствах в эпидермисе, в частности в узелках Биццоцеро, в особенности при патологических состояниях. Отсюда они элиминируются вверх, с поверхности. Количество липоидов в клетках сальных желез при обыкновенных угрях явно увеличено. Оно несомненно связано с гормональными воздействиями, также как и количество липоидов в клетках апокринных желез. В дерме липоиды находятся в нервных образованиях, в мастоцитах и других видах клеток РГС. Внеклеточная часть дермы бедна липоидами; они находятся, главным образом, в эластических волокнах в замаскированной форме. Однако в патологических состояниях в дерме можно обнаружить значительные количества липоидов. Характерным считается отложение липоидов вокруг сосудов при аллергических процессах в коже, в особенности таких, которые сопровождаются сосудистыми поражениями (воскулярноаллергические заболевания). При склеродерматите новорожденных наблюдается липофагическая гранулема. При болезни ксантоматозах, дислипоидозах и ретикулезах с отложениями в более старых очагах ретикулоклеточной гранулемы, в пенистых клетках обнаруживают липоиды, различные по виду при различных заболеваниях, как указано в главе о ретикулезах с отложением. Липоиды обнаруживаются также при эозинофильной гранулеме (липопротеиды, фосфолипиды, свободные жирные кислоты).
Углеводы Относительное количество углеводов, необходимых ребенку значительно превышает потребности взрослого. Однако чрезмерное и одностороннее кормление ребенка углеводами приводит не только к ожирению кожи, но и к задержке в ней воды. Это одна из предпосылок, создающих эксудативный диатез. Дети делаются бледными, дистрофичными, показывают резкие колебания в весе, утрачивают свою естественную защиту от инфекции, чаще болеют и кожными болезнями (экземами, пиодермитами).
Гликоген В эмбриональной жизни, в особенности до шестого зародышевого месяца, эпидермис содержит большое количество гликогена, в то время как у взрослых эпидермис в норме не содержит гликогена, или же его совсем немного в шиповатом и зернистом слое. Замечено, что при патологических состояниях, связанных с увеличением концентрации гликогена в клетках эпидермиса, базальные клетки обычно остаются свободными от гликогена. В течение всего детского возраста содержание гликогена в коже и во всех органах больше, чем в зрелом возрасте. Особенно велико содержание гликогена в эпидермисе при регенеративных процессах в коже, причем количество его снижается с ороговением эпидермиса. Гликоген не является постоянной составной частью эпидермальной клетки, а последняя обогащается им только в определенных условиях. Вызванные биопрепаратами (гормонами, витамином А) или вазелином пролиферации эпидермиса обычно не сопровождаются отложением гликогена.
Гликоген
Гликоген (St. Rothman) По данным Ротмана (St. Rothman) существует прямая зависимость между пролиферативными и регрессивными процессами в эпидермисе и содержанием в нем гликогена. Все эпидермальные клетки обладают потенциальной способностью гликогенеза. Ясно, что гликоген играет важную роль в анаэробном дыхании эпидермальной клетки. В патологических состояниях интерес представляют следующие констатации об изменениях в гликогенном обмене эпидермальных клеток. При болезнях сальных желез (себорея) наблюдаются нарушения в синтезе липидов из гликогена. При ретенционных процессах в железах кожи, в них наблюдается обогащение гликогеном. Другие полисахариды. В отношении обмена диастазорезистентных полисахаридов в коже значение имеют следующие общие данные. Подобные полисахариды [гликопротеиды или мукополисахариды (МПС)] имеются прежде всего в межклеточных пространствах эпидермиса, в частности на поверхности клеток, в межклеточных мостиках и узелках, а также и в самых верхних частях рогового слоя, в особенности при паракератотических состояниях. При этом идет речь не только о нейтральных МПС, как составной части спаивающей межклеточной субстанции, но и о кислых МПС, в количестве которых отмечаются большие колебания при различных патологических процессах — особенно при паракератотических процессах. Принято считать, что эти МПС чисто эпителиального, а не мезенхимального происхождения. При патологических состояниях подобные МПС можно обнаружить и в самих клетках. Стоит подчеркнуть, что наличие таких МПС отмечается в особенности при везикобуллезных дерматозах. Эта находка наблюдается и при злокачественных эпителиальных опухолях.
Изменения содержания МПС в эпидермисе наблюдаются при нарушениях в ороговении, и тесно связаны с формой ороговения. Нормальный роговой слой дает отрицательную PASреакцию, независимо от положительной реакции межклеточной субстанции. То же самое обнаруживают при пролиферативном гиперкератозе (ихтиозе). Положительная реакция в роговом слое обусловлена клетками, содержащими кератогиалиновые зерна. PAS-положительную реакцию отмечают и в пикнотических клеточных ядрах. Полисахаридно-липидно-белковый комплекс обнаруживается также в просвете потовых желез, в особенности при задержке пота (потница). При паракератотическом ороговении количество этой субстанции увеличивается, приводя к закупорке потовых желез. Такие находки обнаруживали и в апокринных железах с возможностью закупорки желез. Некоторые авторы объясняют болезнь Фокса-Фордайса не результатом нарушения иннервации, гормональными причинами или дефектами развития, а «апокринной потницей» . Установлено, что эстеразная активность в эпидермисе тесно связана с местонахождением МПС. В поверхностных частях рогового слоя пентозы связываются с АК и предохраняют кожу. Особое значение уделяется, например, гликозамину, который похож на витамин В 6. Кислые МПС в межклеточных мостиках играют роль фильтра для крупных молекул. Кроме того, в малых концентрациях они имеют лейкотаксические свойства, а в больших — наоборот. Они также являются ингибиторами или активаторами некоторых энзимов.
Химический состав МПС Основная мембрана состоит из тонкой волокнистой соединительной ткани и основного аморфного вещества. Эластических волокон в мембране не обнаружено. Основная мембрана развивается на седьмом месяце внутриутробной жизни. Химический состав ее представлен в виде липидогликобелкового комплекса, но это прежде всего нейтральные полисахариды. Основная мембрана развивается и оформляется под воздействием ферментов, которые приводят к ее аморфной структуре (гиалуронидаза, стрептокиназа, пектиназа, особенно коллагеназа). Основная мембрана не является лишь механической спайкой между эпидермисом и дермой, а занимает важное место в обмене между ними. Все вещества, проходящие в эпидермис, должны пройти через основную мембрану. Ее проницаемость регулируется и изменяется энзимными системами. Изменения в основной мембране обусловливаются, в первую очередь, деполимеризацией содержащихся в ней МПС. Основная мембрана изменяется при патологических процессах кожи (склеродермия, экзема). Особенно характерными являются эти изменения при остром эритематозе.
Гистохимия основного вещества дермы Главными компонентами основного вещества являются полисахариды, электролиты и вода. В коже главную роль в основном веществе играют из числа полисахаридов кислые МПС: гиалуроновая кислота и хондроитинсерная кислота типа «В» . От них зависит вязкость основного вещества, которая меняется в зависимости от степени их полимеризации. Кроме МПС в основном веществе находятся еще другие полисахариды, например, нейтральный сахар, кровногрупповые полисахариды и сывороточные мукопротеины. Сравнительно-гистохимические и биохимические исследования указывают на связь между белково-связанными полисахаридами в сыворотке крови и в основном веществе дермы. МПС в тканях не свободны, а существуют в виде белково-связанных комплексов. Белковые компоненты поступают из крови. Хондроитинсерная кислота является прочно связанным белком, в то время как гиалуроновая кислота связана с нативными жидкостями.
Экстрацеллюлярная матрица дермы Состоит из фибриллярных протеиновых коллагенов и эластина. . На долю коллагена приходится 70 % сухого веса кожи. Коллаген является основным элементом кожи, костей, сухожилий, хряща, кровеносных сосудов, зубов. В настоящее время выделяют 5 типов коллагена, но, учитывая разные молекулярные формы коллагена внутри одного типа, считают, что их существует не менее десяти. Кожа эмбриона относится к III типу коллагена, базальная мембрана — к IV, кожа взрослых — к I типу коллагена [а 1(1)]га 2 [Страйер Л. , 1984]. Коллаген I типа содержится в организме в наибольшем количестве. В молекуле коллагена примерно одна треть аминокислотных остатков приходится на глицин, что необычайно много для белков. Количество пролина в коллагене также значительно выше, чем в большинстве других белков. Кроме того, в коллагене имеются две аминокислоты, крайне редко встречающиеся в белках: гид-роксипролин и гидроксилизин. В коже эластина относительно мало. При дефиците меди блокируется синтез альдегидов, необходимых для образования поперечных связей в эластине и коллагене.
Гистохимия основного вещества дермы (Расположение электролитов и их концентрация) Расположение электролитов и их концентрация в основном веществе еще не вполне выяснены, но их соединения с гиалуроновой и хондроитинсерной кислотой имеют эффект катионов. Электролитный состав основного вещества оказывает влияние на степень его гидратации, вязкость и величину его частиц. Основное вещество обладает большой способностью связывать воду. Эту способность приписывают, главным, образом, свойствам гиалуроновой кислоты. В нормальной соединительной ткани не содержится никакой свободной жидкости. Считается, что электролиты также находятся только в связанной воде. Свободную воду в соединительной ткани находят только в патологических состояниях (отек, воспаление). В нормальной дерме кислые МПС обнаруживают от случая к случаю в различных количествах в сосочковом слое, в области соединительнотканной оболочки и в сосочках волос, вокруг потовых и сальных желез. Их количество изменяется в зависимости от физиологических условий. Растущий фокикул, в особенности волосяной сосочек, в фазе роста волоса богаты МПС. В этот период богата МПС и остальная часть дермы. После рентгеновского облучения наблюдаются глубокие изменения в основном веществе, в связи с освобождением от комплекса свободных МПС. Кислые МПС тесно связаны с образованием коллагеновых и ретикулярных волокон в грануляционной ткани.
Гистохимия основного вещества дермы (Роль мастоцитов в выделении МПС) Роль мастоцитов в выделении МПС еще не доказана. Большинство авторов придерживается того мнения, что происхождение МПС в коже связано, главным образом, с активностью фибробластов. У детей основного вещества больше, чем у взрослых, у которых преобладает волокнистая структура дермы. Предполагается, что изменения в проницаемости кожи в связи с возрастом обусловливаются именно состоянием основного вещества. В различных патологических состояниях наблюдаются различные изменения в основном веществе. Одни обусловлены настоящим его увеличением, другие — качественными сдвигами, отделением свободных МПС от комплекса, в котором они нормально существуют в связанном состоянии. Основное вещество увеличивается при так называемых миксодермиях (состояния, связанные с образованием различных видов муцина — склеродермии, склерэдемы), в первых фазах заживания раны; в молодой грануляционной ткани.
Гистохимия основного вещества дермы (Изменения в состоянии МПС) При увеличении содержания кислых МПС в определенных зонах, в тех же зонах обнаруживаются протеолитические ферменты типа аминопептидазы. Под влиянием таких ферментов наступает разрыв между МПС и белками с накоплением свободных МПС. Это явление можно назвать phanerosis кислых МПС. Таким образом, свободные МПС подвергаются дальнейшей деполимеризации, причем образуются новые мукополисахариднобелковые комплексы. Это наблюдается при экземе, крапивнице и других дерматозах, с переходом в кровь белковосвязанных гексозов и гексозаминов. Кислые МПС наблюдаются особенно в поздних фазах серозных воспалений и принимают участие в образовании фибриноида, гиалина, амилоида, соединительнотканных волокон. При пузырчатых дерматозах (буллезный эпидермолиз, пузырчатка, болезнь Дюринга), образование пузырей обусловлено также нарушениями в системе гиалуроновая кислота — гиалуронидаза. Эти изменения наступают под влиянием протеолитических ферментов.
Энзимы Все энзимы — белковые вещества, составленные из высокомолекулярного основания — апофермента и низкомолекулярного кофермента. Большая часть коферментов — витаминные вещества, в особенности группы витамина комплекса В, но также и других витаминов. В состав некоторых коферментов входят тяжелые металлы (железо, цинк, молибден и пр. ).
Физиологическая энзимная активность В зависимости от их основного действия, энзимы делят на две основные группы: • гидролазы, которые расщепляют высокомолекулярные вещества на их монокомпоненты (сложную белковую молекулу — до аминокислот, сложные полисахариды — до моносахаридов, жиры — до жирных кислот); • десмолазы, которые расщепляют монокомпоненты до конца и перемещают аминогруппы, карбоксильные группы и пр. По местонахождению в организме энзимы могут быть внеклеточными и внутриклеточными.
Физиологическая энзимная активность (Энзимы) Изомеразами и мутазами называют энзимы, которые в молекуле субстрата перемещают атомы или атомные группы. Особую группу энзимов составляют вещества, содержащие свободную SH-группу. SS-группы неактивны в энзимном отношении. Специфичность распределения ферментов в различных клетках, органах и тканях зависит в первую очередь от апофермента, в то время как специфичность действия фермента зависит больше от кофермента. Считают, что апофермент связывается с субстратом, на который воздействует кофермент.
Антиферменты Будучи белковыми веществами, ферменты обладают антигенными свойствами. Образовавшиеся против ферментов антитела — антиферменты. Известно существование антиуреазы, антитирозиназы, антирибонуклеазы и т. д. Некоторые ферменты обладают свойствами токсинов. Ядовитые вещества (токсины), выделяемые некоторыми бактериями, насекомыми, животными, растениями имеют по своему образу действия характер ферментов. Некоторые из воздействий, оказываемые бактериями и вирусами на организм, также по своей природе являются энзимными.
Цитохромоксидаза Дыхание любой клетки обусловлено системой цитохромоксидаза. Истинное биологическое значение цитохромоксидазы заключается в том, что в результате ее каталитического действия приносимые из обменных субстратов электроны передаются в цитохром С клетки, откуда в качестве конечного продукта выделяется СО 2. Цитохромоксидаза является последним энзимом, который воздействует на обусловливающую дыхание клетки цепь. Этот энзим, названный Варбургом «желтым ферментом дыхания» , находится практически в каждой живой клетке. Цитохромоксидаза находится во всех эпителиальных структурах, но особенно много ее в потовых железах. Ее расположение в клетке соответствует митохондриальным структурам. Клетки соединительной ткани показывают более слабую цитохромосидазную активность по сравнению с эпителиальными клетками. В акантотическом эпидермисе цитохромоксидазная активность выше, в особенности в митотически активных базальных клетках. Такая активность отмечена даже со стороны атрофического эпидермиса. Цитохромоксидазная активность наблюдается в материнских клетках сальной железы. В жиропревращенной клетке и самом сале она отсутствует. Изучение активности цитохромоксидазы в коже при детских экземах показывает, что эта активность сосредотачивается в дерме, в нижних рядах шиповатого слоя и в зернистом слое эпидермиса и изменяется в зависимости от активности процесса. Было установлено, например, что при гиперакантотическом процессе активность цитрохомоксидазы усиливается, причем при псориазе, невродермите эта активность сосредоточена, главным образом, в шиповатом слое, а при красном плоском лишае, грибовидном микозе — в периваскулярных инфильтратах. Активность этого энзима повышается с облучением кожи ультрафиолетовыми лучами.
Immunohistochemical localization of COX-2 in normal skin, SCC, and BCC. (A) Murine Papilloma, 40 X magnification. (B) Murine keratoacanthoma, 10 X magnification. (C) Murine SCC, 40 X magnification. (D) Human SCC (sample from Moh's surgery showing tumor margins), 40 X magnification. (E) Murine BCC, 10 X magnification. (F) Human BCC, 10 X magnification
Моноаминооксидаза Этот энзим расщепляет алкаламины, фенил и оксифенилалкаламины, а также и индоалкаламины. Отдельно обозначенные тирами ноксидаза, алкиламиноксидаза, адреналиноксидаза — одно и то же. Тирозиназа (допаоксидаза) Вследствие открытия этого энзима было установлено, что меланогенез является энзимным процессом, при котором аминокислота тирозин, пройдя через серию промежуточных субстанций, превращается в нерастворимый коричневый полимер — меланин. В первую очередь необходимыми для меланогенеза являются тирозин, тирозиназа и кислород. Кроме того, при меланогенезе играют роль и ряд физикохимических факторов: диоксифенилаланин (допа) в качестве катализатора реакции тирозиназа; медь — в качестве активатора; SH-группы в качестве ингибиторов тирозиназы. Изучение энзимного характера меланогенеза позволило создать новые медикаменты для лечения витилиго (препараты меди). В периферических зонах витилигинозного участка обнаружено присутствие гипертрофированнных меланоцитов.
Тирозиназа (Методы исследования с использованием допареакции) Существует много методов исследования с использованием допареакции и для выяснения механизма перехода меланина в другие клетки. При патологических состояниях может наступить полное прекращение передачи меланина дендроцитами другим клеткам или же приема меланина другими клетками. Например, при невродермите оно может быть обусловлено внутриклеточным или межклеточным отеком. В таких состояниях меланиновые зерна выпадают из дермы и фагоцитируются меланофорами. Под влиянием стероидных гормонов усиливается возможность поглощения меланина базальными клетками, но тирозиназная активность в меланоцитах снижается. При помощи меченого радиоактивным углеродом (С 14) водорастворимого тирозина и ауторадиографии установлено существование тирозиназной активности в меланоцитах волосяной луковицы в нормальной коже, в голубых невусах, в злокачественных меланомах.
Восстанавливающие ферменты Наиболее сильной является восстанавливающая деятельность в зоне с положительной надиреакцией (с цитохромоксидазной активностью). Образование пузырей в коже является результатом не только подавления восстанавливающей активности, но связано также с деятельностью протеолитических энзимов и с другими влияниями. При невродермите и других подобных дерматозах восстанавливающая энзимная активность наблюдается в акантотических зонах. Восстанавливающая активность ясно выражена при злокачественных опухолях (меланоме, спиналиоме), в старческих кератомах, в грануляционной ткани, в активных зонах эти процессов. В некротических зонах восстанавливающая активность снижена или даже отсутствует вообще. В результате облучения тканей лучами Рентгена восстанавливающая способность и активность их сильно угнетаются. Водород, переносимый восстанавливающими энзимами, происходит из собственных клеточных донаторов. Таких донаторов больше в раковой клетке.
Дегидрогеназа янтарной кислоты (ДЯ) Биологическое значение этого энзима заключается прежде всего в его функции частичного катализатора в раковом цикле клетки, в качестве одного из звеньев биологического окисления (ракового цикла), связанного с окислением жиров, углеводов, белков. Энчимная активность ДЯ связана с присутствием SH-групп, которые принимают участие в энзимном протеине. Все реактивы для доказательства SH-групп являются ингибиторами активности ДЯ. В нормальной человеческой коже особо сильная активность ДЯ наблюдается в базальных клетках эпидермиса, в наружных оболочках волоса, в луковице волосяного фолликула. Особенно подчеркнутой является активность ДЯ в потовых железах и их выводных протоках, в противоположность слабой ДЯ-активности в апокринных железах. Активность ДЯ тем больше, чем активнее обмен в данной ткани (при секреции, митозах и пр. ). Более сильная активность ДЯ отмечается в молодом организме. С возрастом она снижается. При псориазе активность ДЯ усилена в базальном и шиповатом слоях, причем отмечаются колебания в зависимости от стадии заболевания; снижена в потовых железах и усилена в инфильтратах дермы. Эта активность не является специфической для псориаза, а является ответом па усиленную клеточную пролиферацию и наблюдается и при других дерматозах, при которых имеет место разрастание слоев эпидермиса, а также и при различных воспалительных процессах кожи. Активность ДЯ снижена при пузырчатке, а увеличена при болезни Дюринга. Установлена тесная связь между активностью ДЯ и белковосвязанными SH-группами. С развитием ороговения активность ДЯ снижается и отсутствует в роговом слое. Таким образом, роль SH-групп в коже увеличивается еще больше.
Фосфорилаза Этим энзимом осуществляется последний этап в синтезе гликогена при помощи реакции глюкозафосфат — гликоген и фосфат. Все эпителиальные клетки, которые не находятся в далеко зашедшей стадии ороговения, содержат фосфорилазу. Особенно велика фосфорилазная активность в эккринных потовых железах. Все эпителиальные клетки, пока живы, обладают потенциалом в отношении гликогенеза. В эпидермисе наиболее высокой фосфорилазной активностью обладает базальный слой. В шиповатом слое также можно отметить известную активность, но в роговом слое она отсутствует. Почти вся активность проявляется в цитоплазме и только очень редко — в ядрышке некоторых эпидермальных клеток. Наблюдаются регионарные различия в обнаружении и силе фосфорилазной активности. Наиболее сильной она является в коже вульвы, затем в коже ладоней и подошв, весьма слабой на поверхности языка, слизистой щек. Покрытая волосами кожа обладает меньшей активностью чем гладкая, безволосая. Весьма сильную активность пуриннулеозидфоофорилазы обнаруживают паракератотических чешуйках при псориазе, эксфолиативных дерматитах, ретикулезах.
Эстеразы Существует две группы эстераз: холинэстеразы и алиэстеразы. В первой группе выделяется одна ацетилхолинэстераза, в отличие от остальных, называемых неспецифическими эстеразами. Во второй группе имеется две подгруппы: простые или неспецифические эстеразы, которые гидролизуют жирные кислоты короткой цепи, и липазы, с активностью преимущественно в отношении жирных кислот с длинной цепью. Известно, что в коже зародыша существует особенно сильная холинэстеразная активность в нервных окончаниях потовых желез, в тельцах Мейсснера, Фатер-Пачинив эпидермисе вокруг волосяного фолликула и, главным образом, в потовых железах и в артериовенозных анастомозах, в то время как в сальных железах и сосудистых сплетениях она отсутствует. При псориазе активность этого энзима снижена, главным образом в нижних слоях эпидермиса и в капиллярах. При крапивнице обнаруживается обычное повышение активности этого энзима в базальном слое. В эпидермисе сильную эстеразную активность находят в зоне между роговым слоем и еще неороговевшими клетками. Эта реактивная полоска продолжается в волосяных фолликулах. Эстеразно активными являются материнские клетки сальных желез. Эта активность становится слабее к центру железы, снова возрастая в выводном протоке. Алиэстеразная активность в коже изучена при паракератотических состояниях, в клеточных элементах при специфических гранулемах, невусах, мелано бластах и пр. Наиболее общие выводы этих исследований показывают, что в эпидермисе при паракератозах протекает усиленный распад жиров. Алиэстеразы приводят к расщеплению липоидов в туберкулезной палочке и косвенным путем способствуют образованию эпителиоидных клеток.
Фосфатазы Существуют кислая и щелочная фосфатаза. Фосфатазы играют важную роль в межуточном обмене углеводов и в образовании и расщеплении нуклеиновых кислот. Распад богатого энергией фосфата доставляет энергию всем клеткам. Кислая фосфатаза (КФ). В области зернистого слоя эпидермиса, наряду с высокой активностью других энзимов (эстераз, глюкуронидазы) особенно сильно выражена активность КФ. Она играет роль при физиологическом распаде клеточного ядра в связи с ороговением. Щелочная фосфатаза (ЩФ). Она играет роль при обызвествлении туберкулезных очагов в лимфатических узлах, при образовании молодой фибробластной ткани (рубцы, келоиды и др. ), а также при острых воспалительных процессах. Этот энзим обнаруживают в особенности в тех зонах кожи, где наблюдается усиленная обменная активность (потовые железы, капилляры, волосяной сосочек в период усиленного роста волоса). ЩФ отсутствует там, где имеет место слабая обменная активность (в коллагеновой ткани, эластических волокнах, подкожной клетчатке. ). В общем ЩФ активность ярче выражена при острых, чем при хронических воспалениях. Особенно интересны исследования активности ЩФ при псориазе. Здесь наблюдается усиленная активность ЩФ в микроабсцессах, в дермальных инфильтратах. В сыворотке крови у больных псориазом активность ЩФ снижена, причем наряду и в связи с этим отмечается наличие гепергликодермии.
Фосфатазы (Данные об активности ЩФ в специфических гранулемах) Особенно интересны данные об активности ЩФ в специфических гранулемах. Этот вопрос в известной мере освещает ферментные процессы в этих гранулемах. Среди многочисленных исследований особое значение имеют следующие данные. ЩФ отщепляет фосфор от туберкулезной палочки, угнетая, таким образом, ее активность и препятствуя ее размножению. Активность же ЩФ в туберкулезной гранулеме усиливается под влиянием витамина D. В сосудах при сосудистых невусах активности ЩФ не наблюдается. Однако во всех случаях новообразования сосудов (прогрессирующие гемангиомы, пиококковая гранулема, идиопатическая множественная саркома Капози, при воспалительных процессах) отмечается усиленная активность ЩФ. При длительно существующих подобных процессах ЩФ активность снижается. В дерме наблюдается известный параллелизм между присутствием ЩФ и кислых мукополисахаридов. Установленное повышение активности ЩФ в волосяном сосочке в период роста и снижение или отсутствие ее в спокойные периоды навели на мысль об изучении ЩФ при гнездной алопеции. Эти исследования показали, что при усиленном выпадении волос активность ЩФ в волосяном сосочке весьма слаба или ее вообще нет. Это наблюдается только в местах, где выпали волосы, но не в соседних, покрытых волосами районах. При введении гидрокортизона и лечении витамином D активность ЩФ в зонах облысения восстанавливается. Эти данные дают дополнительное основание рекомендуемому нами лечению гнездной плешивости витамином D и местным впрыскиванием гидрокортизона.
ДНК Деполимераза Каждое физиологическое расщепление ядра происходит прежде всего при участии ДНК деполимеразы. Лишь после этого наступает дальнейшее расщепление моно или олигонуклеиновых кислот при помощи фосфатаз. Особенно сильна активность ДНК деполимеразы в области зернистого слоя эпидермиса. При паракератотическом ороговении эта активность значительно слабее, чем в нормальной коже. Глюкуронидаза Роль этого энзима изучают, главным образом, в связи с активностью половых гормонов и при росте опухолей. Значительное присутствие ее в зонах ороговения говорит о том, что рглюкуронидаза имеет известное отношение к процессам ороговения. Этот энзим расщепляет кислые МПС в эпидермисе; обнаружение при неоплазии говорит о его роли при клеточной пролиферации. Предполагают, что в дерме g-глюкуронидаза расщепляет дисахариды, освобожденные от гиаглуроновой кислоты под воздействием гиалуронидазы до моносахаридов. Угольная ангидраза Этот энзим содержит цинк и принимает участие в гидратации молекулы углекислоты. Он жизненно необходим для осуществления газового обмена в эритроцитах, для образования желудочного сока и для поддержания электролитного равновесия мочи. В коже человека угольная ангидраза обнаруживается в эккринных потовых железах и обусловливает кислотность потовой секреции.
Аминопептидаза В нижних слоях мальпигиева слоя находится так называемая лейцинаминопептидаза. Более значительные количества этого энзима находят в потовых железах, в особенности в их выводном протоке. Принято считать что аминопептидазы играют особую роль в образовании роговых кожных придатков (волос, ногтей). Однако образование из аминокислот пентоз обусловливается, по-видимому, другими энзимами при использовании энергии, полученной из фосфатов. Протеолитические энзимы играют важную роль в образовании пузырей при везикулобуллезных дерматозах. Предполагается, что в эпидермисе находится в ингибиторном состоянии люцинаминопептидаза; она освобождается под влиянием факторов, которые приводят к образованию пузырей и пузырьков. Например, при ожогах уровень люцинаминопептидазы в эпидермисе особенно высок. Подобное явление наблюдается и при отеке кожи, при пузырчатке и пр. В подобных случаях отмечено увеличенное количество этого энзима и в сыворотке крови. В соединительной ткани протеолитические ферменты оказывают влияние на основное вещество. Быть может, они принимают участие в освобождении гистамина, и совместно с другими энзимами влияют на проницаемость капилляров и других промежуточных мембран. Протеолитические энзимы находят также в клеточных элементах дермы (гистиоцитах, мастоцитах и др. ). По всей вероятности, освобождение гистамина и гепарина из мастоцитов происходит под влиянием таких ферментов.
Биохимические компоненты (Липохромные провитаминные вещества) Липохромные провитаминные вещества (каротин, ликопен и капсантин) находятся в подкожной клетчатке. Эти вещества содержатся в детской коже в меньших количествах, чему взрослых. В кожном сале и в подкожном жире содержится и провитамин Д. Менее значительное количество секреции сала в детском возрасте связано с меньшими возможностями синтеза витамина Д и отсюда необходимость больших количеств этого витамина для детского организма.
Антигены Кожа человека содержит большое количество антигенов (некоторые типы коллагена, ядерные антигены, антигены эндотелиальных клеток, структуры фибробластов и т. д. ). При общих заболеваниях и заболеваниях кожи по отношению к ним могут вырабатываться антитела или аутоантитела.
Список использованной литературы: Juliette L Leea, Hasan Mukhtarb, David R Bickersa, Levy Kopelovichc, Mohammad Athara «Cyclooxygenases in the skin: pharmacological and toxicological implications» . П. Попхристов «Кожные болезни в детском возрасте» .
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Скачать презентацию БИОХИМИЯ И ОСНОВНЫЕ ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОЖЕ Галкина
Биохимия и основные обменные процессы в коже.pptx