Какие типы клеток входят в состав кожи человека. Как устроены слои эпидермиса, дермы и гиподермы. Какие функции выполняют различные клетки кожи. Как ученые пытаются омолодить клетки кожи с помощью генетического перепрограммирования.
Строение и состав кожи человека
Кожа — крупнейший орган человеческого тела, занимающий площадь 1,5-2 м2 и составляющий около 5% от массы тела. Она состоит из трех основных слоев:
- Эпидермис — верхний защитный слой
- Дерма — средний слой, содержащий соединительную ткань
- Гиподерма — нижний жировой слой
Каждый из этих слоев содержит различные типы клеток, выполняющих специфические функции. Рассмотрим их подробнее.
Клетки эпидермиса
Эпидермис состоит из нескольких слоев клеток, основными из которых являются:
- Кератиноциты — составляют до 95% клеток эпидермиса, обеспечивают защитную функцию
- Меланоциты — синтезируют пигмент меланин, защищающий от УФ-излучения
- Клетки Лангерганса — участвуют в иммунных реакциях кожи
- Клетки Меркеля — отвечают за тактильную чувствительность
Кератиноциты постоянно обновляются, двигаясь от базального слоя к поверхности кожи. На этом пути они постепенно ороговевают, теряя ядро и превращаясь в плоские чешуйки, которые слущиваются. Полный цикл обновления эпидермиса занимает около 28 дней.
Клетки дермы
Основными клетками дермы являются:
- Фибробласты — синтезируют коллаген, эластин и другие компоненты межклеточного вещества
- Тучные клетки — участвуют в иммунных и аллергических реакциях
- Макрофаги — поглощают чужеродные частицы и погибшие клетки
Также в дерме расположены волосяные фолликулы, потовые и сальные железы.
Клетки гиподермы
Гиподерма состоит в основном из адипоцитов — жировых клеток, накапливающих липиды. Они обеспечивают теплоизоляцию и служат энергетическим резервом организма.
Функции клеток кожи
Различные типы клеток кожи выполняют важные функции:
Защитная функция
Кератиноциты образуют плотный роговой слой, защищающий от механических повреждений, проникновения микроорганизмов и потери влаги. Меланоциты вырабатывают пигмент меланин, поглощающий УФ-излучение.
Иммунная функция
Клетки Лангерганса, тучные клетки и макрофаги участвуют в иммунных реакциях, защищая кожу от патогенов. Они распознают чужеродные антигены и активируют иммунный ответ.
Терморегуляция
Потовые железы выделяют пот, охлаждая поверхность кожи при испарении. Жировые клетки гиподермы обеспечивают теплоизоляцию.
Синтез витамина D
Под действием УФ-лучей в клетках эпидермиса происходит синтез витамина D, необходимого для усвоения кальция.
Чувствительная функция
Клетки Меркеля и нервные окончания в коже обеспечивают тактильную чувствительность, восприятие температуры и боли.
Омоложение клеток кожи
С возрастом функции клеток кожи ухудшаются — снижается выработка коллагена, замедляется обновление эпидермиса, уменьшается количество меланоцитов. Это приводит к появлению морщин, сухости и пигментации кожи. Ученые ищут способы омолодить клетки кожи и восстановить их функции.
Перепрограммирование клеток
Один из перспективных методов — генетическое перепрограммирование клеток. Исследователи из Института Бэбрахама разработали метод кратковременного перепрограммирования, позволяющий омолодить клетки кожи на 30 лет без потери их идентичности.
Суть метода заключается в активации определенных генов (факторов Яманаки) на короткое время. В результате:
- Биологический возраст клеток снижается на 30 лет
- Увеличивается выработка коллагена
- Улучшается способность к заживлению ран
- При этом клетки сохраняют свою идентичность и функции
Этот метод потенциально может применяться не только для омоложения кожи, но и для лечения возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
Перспективы применения
В будущем технология перепрограммирования может использоваться для создания «омолаживающих» кремов или инъекций. Возможно также выращивание омоложенных клеток кожи пациента в лаборатории с последующей их трансплантацией для лечения ран и ожогов.
Однако перед внедрением в клиническую практику необходимо решить ряд вопросов безопасности и эффективности метода. Требуется дальнейшее изучение долгосрочных эффектов перепрограммирования и оптимизация протоколов.
Интересные факты о клетках кожи
- Каждый день человек теряет около 500 миллионов клеток кожи
- За 28 дней эпидермис полностью обновляется
- На 1 см2 кожи приходится около 200 меланоцитов
- Через кожу ежедневно выделяется около 600 мл пота
- pH кожи в норме составляет 4,5-6,5
Заключение
Кожа — сложный орган, состоящий из множества типов клеток, выполняющих важные функции защиты, терморегуляции и чувствительности. Понимание строения и функций клеток кожи позволяет разрабатывать новые методы ее омоложения и лечения кожных заболеваний. Технологии генетического перепрограммирования открывают перспективы для восстановления молодости клеток кожи и других тканей организма.
Клетки кожи. Красота изнутри / Всё о нашей коже Teana Labs
- Журнал о красоте
- Клетки кожи. Красота изнутри
Кожа состоит из миллионов маленьких клеток. Изо дня в день они выполняют определенные задачи, определяя то, как мы выглядим. В зависимости от типа клеток кожи сценарий их жизни отличается, но всех объединяет одно – слаженная работа и помощь друг другу на благо защиты и здоровья всего организма. Рассмотрим функции клеток кожи человека.
Один за всех и все за одного!
- Крепкая семья всегда начинается с самого сильного – знакомьтесь, папа Кератиноцит.
На его плечах лежит большая ответственность, ведь клетки кератиноциты занимают свыше 80% площади всей кожи и большую часть кожи лица.
На его плечах лежит большая ответственность, ведь клетки кератиноциты занимают свыше 80% площади всей кожи и большую часть кожи лица.Кератиноциты участвуют в ороговении эпидермиса, который защищает нас от всех невзгод. К тому же они синтезируют собственные белки, способные противостоять разным повреждениям. Один из главных продуктов – это гидролипидная мантия, которую составляют жировые клетки кожи, защищающие ее от пересушивания и повреждений.
Чтобы не навредить остальным слоям клеток кожи, важно обеспечивать папе качественное питание и увлажнение.
Любовь и взаимопомощь в клеточной семье
- Рядом с папой Кератиноцитом всегда не менее заботливая мама Меланоцит. Они всегда идут рука об руку, защищая младших деток-клеток.
Меланоциты – это пигментные клетки, расположенные в базальном слое эпидермиса. Они расположены близко к кератиноцитам, находясь прямо между ними. Сами клетки содержат пигмент благодаря меланосомам — там происходит синтез пигмента меланина, который придает уникальную окраску нашим волосам и коже.
Задача у Меланоцитов чрезвычайно важная — они защищают клетки дермы кожи от вредного влияния ультрафиолета.
«Загар не только для красоты. Так я защищаю наших дерма-деток, которые лежат в нижних слоях эпидермиса!» — отвечает мама Меланоцит, становясь все сильнее, когда воздействие УФ возрастает. Чем больше солнца, тем шоколаднее загар.
Лучший помощник пигментных клеток – это защита рогового слоя, а худший враг – чрезмерное образование перекиси водорода в клетках. Именно из-за избыточного образования перекиси водорода в клетках волос теряет свой привычный цвет и в итоге становится светлым или седым.
- У папы Кератиноцита и мамы Меланоцита есть любимая дочка. Она самая нежная и чувствительная во всей кожной семье. А зовут ее – клетка Меркеля.
Клетки Меркеля расположились на наиболее чувствительных областях кожи – губах, кончиках пальцев, носа и т.п. Под них чутким контролем происходят наши реакции на прикосновения, температурные колебания, давление и т.
- А теперь знакомимся с братьями. Клетки Лангерганса всегда на подхвате у папы Кератиноцита. Это внутридермальные макрофаги, захватывающие болезнетворные бактерии в тот момент, когда им как-то удалось проскочить через Кератиноциты.
Клетки Лангерганса – настоящие охранники иммунитета. Днем и ночью они защищают семью от болезнетворных вирусов и бактерий. Если клетками Лангерганса обнаружен патоген, они его поглощают и “выплевывают” на свою наружную мембрану его фрагменты.
- Кузены не остаются в стороне. Т-лимфоциты тоже отвечают за иммунитет и помогают страшим клеткам Лангерганса. Они постоянно мигрируют из дермы в лимфатические узлы и мониторят здоровье кожи.
Т-лимфоциты распределяются по обязанностям: кто-то уничтожает чужеродных агентов, кто-то активирует иммунный ответ, кто-то избавляется от собственных поврежденных клеток в организме.
Яркий пример последних – опухолевые образования, которые атакуются собственными Т-лимфоцитами.
Родственников у перечисленных клеток еще очень много, о них мы расскажем в дальнейших материалах. А пока запомним, что клетки эпидермиса кожи нашего организма неустанно работают не только ради привлекательного отражения в зеркале, но главным образом на благо здоровья всего организма. Ведь кожа – первая точка контакта с окружающим миром. Поэтому так важны функции, выполняемые клетками эпидермиса кожи, а также дермальными клетками. Заботьтесь о каждой клеточке своей кожи и всегда оставайтесь красивыми!
К журналу
Товары к этой статье
-25%
10х2 мл.
Хит продаж
Сыворотка для лица «Кристальная кожа»
771 ₽
578 ₽
Купить 1
-25%
10х2 мл.
Хит продаж
Сыворотка для лица «Помощь при покраснениях»
771 ₽
578 ₽
Купить 1
-25%
7х5 шт
Хит продаж
«Лифтинг-тейпы»
744 ₽
558 ₽
Купить 1
-25%
10х2 мл
Хит продаж
Fungusto 10-дневный бьюти-курс по уходу за кожей на основе целебных грибов
770 ₽
578 ₽
Купить 1
-25%
20 мл
Хит продаж
Бустер с ионосомами «Филлинг без инъекций»
990 ₽
743 ₽
Купить 1
-25%
5×30 гр
Хит продаж
ABR1 Омолаживающая маска «Магия морских глубин»
878 ₽
659 ₽
Купить 1
-25%
25 мл
Хит продаж
«O1» Гель для кожи вокруг глаз от темных кругов и мешков
731 ₽
548 ₽
Купить 1
-25%
10х2 мл.
Хит продаж
Сыворотка для лица «Интенсив для проблемной кожи»
771 ₽
578 ₽
Купить 1
-25%
Хит продаж
Бустер для нехирургической подтяжки лица «Идеальный овал»
990 ₽
743 ₽
Купить 1
-25%
25 мл
Хит продаж
«O2» Подтягивающий и омолаживающий лифтинг-гель для зрелой кожи вокруг глаз
731 ₽
548 ₽
Купить 1
КАЗАХСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ДЕРМАТОЛОГИИ И ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ | Важно знать | Дерматозы
Несколько интересных фактов
- Кожные покровы занимают площадь 1,5-2 м2.
- Масса кожи человека составляет около 5% от массы тела.
- Ежедневно с потом через кожу выводится около 600 мл воды, а также минеральные соли, ароматические соединения, белковые вещества и жиры.
- В клетках кожи под действием ультрафиолетовых лучей происходит синтез витамина D.
- Запах пота обусловлен производными индола, выделяемыми апокринными потовыми железами, которые располагаются в области подмышек и промежности.
- рН кожи 3,8-5,6
Эпидермис (I)
- Роговой слой
- Блестящий слой
- Зернистый слой
- Шиповатый слой
- Базальный слой
- Базальная мембрана
Дерма (II) и гиподерма (III)
- Стержень волоса
- Корень волоса
- Сальная железа
- Мышца, поднимающая волос
- Свободное нервное окончание (рецептор болевых ощущений)
- Тельца Мейснера (а) и Меркеля (b) (осязательные рецепторы)
- Тельца Краузе (рецептор холодовой чувствительности)
- Тельца Руффини (рецептор тепловой чувствительности)
- Тельце Фатера-Пачини (рецептор давления и вибрации)
- Чувствительное нервное волокно
- Потовая железа
- Поверхностная сосудистая сеть дермы
- Лимфатические сосуды
- Глубокая сосудистая сеть дермы
- Вены
- Артерии
Эпидермиc.
Верхний, самый тонкий слой кожи. Представляет собой многослойный плоский ороговевающий эпителий. Состоит из пяти слоев клеток, отличающихся степенью дифференцировки. Нижний (базальный) слой эпидермиса граничит с сосудами дермы. В нем наиболее активно протекают процессы деления и метаболизма. Перемещаясь вверх клетки эпидермиса (кератиноциты) уплощаются теряют ядро и органеллы. Содержание воды в них уменьшается. Таким образом, верхний (роговой) слой состоит из «мертвых» клеток, в которых не происходит обмена веществ. В норме процесс перемещения занимает около месяца. Кроме представляющих подавляющее большинство кератиноцитов в эпидермисе в меньшем количестве существуют другие виды клеток: меланоциты, выполняющие пигментообразующую функцию, клетки Лангерганса являющиеся клетками иммунной системы, лимфоциты.
Дерма. Включает в себя сосочковый и сетчатый (ретикулярный) слои. Располагающиеся в дерме волокна коллагена и эластина являются опорным каркасом кожи и вместе с межуточным веществом придают ей упругость.
Здесь можно встретить гладкие мышечные молокна. Так мышца, поднимающая волос, сокращаясь вызывает эффект «гусиной кожи». Здесь находятся сальные и потовые железы, корни волос, сосуды, осязательные клетки Меркеля и Мейснера, свободные нервные окончания.
Подкожно-жировая клетчатка (гиподерма). Пучки продолжающихся волокон сетчатого слоя дермы и находящиеся между ними жировые клетки образуют подкожно-жировую клетчатку. Благодаря ей организм защищен от резких перепадов температур. Здесь происходит амортизация механических толчков и ударов. Во время длительного периода недостатка питательных веществ организм получает энергию благодаря расщеплению жировых клеток.
Худые рассказывают о том, как сброшенная кожа уменьшает загрязнение воздуха в помещении
- Вы здесь:
- СКУД
- Откройте для себя химию
- Выпуски новостей
- 2011
- Может
- Тощий о том, как сброшенная кожа уменьшает загрязнение воздуха в помещении
ДЛЯ НЕМЕДЛЕННОГО ВЫПУСКА | 09 мая 2011 г.
Примечание для журналистов: пожалуйста, укажите журнал или Американское химическое общество как издателя этого отчета.
ВАШИНГТОН, 9 мая 2011 г. — Чешуйки кожи, сбрасываемые людьми со скоростью 500 миллионов клеток каждый день, — это не просто неприятность — например, источник перхоти и основной источник домашней пыли. Они действительно могут быть полезными. Новое исследование, опубликованное в журнале Американского химического общества, Environmental Science & Technology , делает вывод, что масло в этих клетках кожи вносит небольшой вклад в снижение загрязнения воздуха в помещении.
Чарльз Вешлер и его коллеги объясняют, что люди теряют весь внешний слой кожи каждые 2-4 недели со скоростью 0,001–0,003 унции чешуек кожи каждый час. Эти хлопья содержат масла для кожи, в том числе холестерин и «сквален», и являются основным компонентом пыли, которая скапливается на столах и других поверхностях в домах и офисах. Прошлые исследования показали, что сквален с кожи пассажиров играет роль в снижении уровня озона — загрязняющего вещества, которое может раздражать глаза, нос и горло и усугублять симптомы астмы — из воздуха в салонах самолетов.
Контакты для СМИ
«Только за последние пять лет мы стали ценить центральную роль, которую сквален (из масла кожи человека) играет в окислительной химии внутри помещений», — отмечается в отчете. «Было обнаружено, что более половины удаления озона, измеренного в смоделированной кабине самолета, является следствием реакции озона с кожей, волосами и одеждой пассажиров».
В новом исследовании ученые поставили перед собой задачу провести первые обширные определения содержания холестерина и сквалена в пыли в домах и детских садах и выяснить, как эти вещества влияют на загрязнение воздуха внутри помещений. Ученые проанализировали образцы пыли, собранные в 500 спальнях детей в возрасте от 3 до 5 лет и в 151 детском саду, который посещали дети в городе Оденсе, Дания, и его окрестностях в рамках Датского исследования внутренней среды и здоровья детей.
Среди их выводов: «Сквален в осевшей пыли… в небольшой степени способствует удалению озона в помещении», снижая уровень озона в помещении примерно на 2–15 процентов.
Авторы выражают благодарность Фонду Villum и FORMAS .
КОНТАКТЫ:
Чарльз Дж. Вешлер, доктор философии.
Университет медицины и стоматологии Нью-Джерси и Университет Рутгерса
Пискатауэй, Нью-Джерси 08854
и
Технический университет Дании
DK-2800 Lyngby, Дания
Телефон: +1-732-235-4114
Факс: +1-732-235-4569
Электронная почта: [email protected]
быть на 30 лет моложе
Ученые Института Бэбрахама внедряют новый метод кратковременного перепрограммирования клеток кожи от доноров среднего возраста, чтобы омолодить биологический возраст на десятилетия.
Даниэль Р. Миранда, доктор философии.
Ключевые моменты:
- Новый метод генетического перепрограммирования омолаживает клетки кожи на 30 лет, при этом не теряя своей идентичности.
- Омоложенные клетки кожи вырабатывают больше коллагена и быстрее заживают, что свидетельствует о молодости кожи.
- Этот метод перепрограммирования потенциально может быть использован для лечения многих возрастных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и катаракту.
Если бы вы могли отмотать возраст ваших клеток обратно к нулю, вы бы сделали это? Учитывая, что все ваши клетки раньше были эмбриональными клетками, вы можете подумать дважды. Не многие из нас хотят вернуть свой возраст к моменту рождения, как Бенджамин Баттон. Но что, если бы мы могли изменить свой возраст на несколько лет или десятилетий?
Недавно ученым удалось перепрограммировать взрослые клетки, чтобы они стали похожими на эмбриональные стволовые клетки — клетки, из которых состоит эмбрион и в конечном итоге развиваются во взрослую особь. Эти экспериментально запрограммированные эмбриональные стволовые клетки (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) имеют биологический возраст приблизительно равный нулю, что дает им потенциал для антивозрастной терапии. Однако проблема в том, что эти клетки теряют свою первоначальную идентичность, поскольку становятся эмбрионоподобными клетками.
Гилл и его коллеги из Института Бэбрахама в Соединенном Королевстве, возможно, нашли способ обойти эту проблему, как они сообщают в eLife , что они могут перепрограммировать и омолаживать клетки кожи, сохраняя при этом их клеточную идентичность.
Ведущий автор исследования, доктор Дилджит Гилл, проводивший работу в качестве аспиранта, говорит: «Наше понимание старения на молекулярном уровне улучшилось за последнее десятилетие, что привело к появлению методов, позволяющих исследователям измерять возрастные биологические изменения в клетках человека. Мы смогли применить это в нашем эксперименте, чтобы определить степень перепрограммирования нашего нового метода».
Изменение возраста, чтобы выглядеть и лечиться моложе
Гилл и его коллеги применили частичное перепрограммирование клеток кожи человека (фибробластов) от трех доноров среднего возраста, которым хронологически 38, 53 и 53 года, а биологически (эпигенетически) 45, 49 лет.
, и 55. Клетки кожи претерпели резкие изменения формы во время перепрограммирования. В частности, они стали более круглыми, что соответствовало форме эмбриональной стволовой клетки. Важно отметить, что к концу перепрограммирования они вернулись к своей первоначальной удлиненной форме клеток кожи и идентичности. Кроме того, биологический возраст частично перепрограммированных клеток кожи был омоложен на 30 лет. В целом, эти результаты демонстрируют, что частичное перепрограммирование может обратить биологическое старение вспять, сохраняя при этом клеточную идентичность.
Гилл и его коллеги дополнительно профилировали эффекты частичного перепрограммирования, измеряя функциональные результаты изменений в определенных генах.
Один из этих генов был для коллагена, структурного белка, который сохраняет кожу увлажненной и упругой. Клетки кожи [фибробласты] отвечают за выработку коллагена, которая уменьшается с возрастом. Английские исследователи не только показали, что частичное перепрограммирование активировало ген коллагена, но также увеличило уровень белка коллагена и скорость заживления ран. Эти результаты показывают, что MPTR, в принципе, восстанавливает молодость клеток кожи человека.
(Gill et al., 2022 | eLife ) Омоложение коллагена в перепрограммированных клетках кожи.Гилл заключил: «Наши результаты представляют собой большой шаг вперед в нашем понимании перепрограммирования клеток. Мы доказали, что клетки можно омолодить, не теряя их функции, и что омоложение направлено на восстановление некоторых функций старых клеток. Тот факт, что мы также наблюдали обратное изменение показателей старения в генах, связанных с болезнями, особенно многообещающе для будущего этой работы».
(слева) Уровень активации гена коллагена (экспрессия мРНК) в временно перепрограммированных клетках кожи (пурпурный) омолаживается до уровня молодых клеток кожи (бирюзовый). Преодоление кризиса идентификации клеток Возьмите мышечную клетку; его функция заключается в заключении контракта. Если ее полностью перепрограммировать в эмбриональную стволовую клетку, она теряет свою идентичность мышечной клетки и, следовательно, свою функцию. Таким образом, в контексте омолаживающей терапии он становится бесполезным. Даже если ее биологический возраст равен 0, что хорошего в мышечной клетке, которая не может сокращаться? Это касается всех взрослых клеток, каждая из которых выполняет свою особую функцию.
Ученым уже удалось частично перепрограммировать клетки, сохранив их первоначальную идентичность, но без идеальных результатов. Существует три фазы перепрограммирования, достигаемые путем активации специфических генов, известных как факторы Яманаки, обычно активные в эмбриональных клетках.
Для полного перепрограммирования факторы Яманаки активируются на протяжении всех трех фаз. При частичном перепрограммировании факторы Яманаки активируются только на протяжении первой фазы. Этот тип временного перепрограммирования может увеличить продолжительность жизни и улучшить клеточную функцию у мышей, но только отменяет биологический возраст примерно на три года. По этой причине Гилл и его коллеги изучили новую стратегию частичного перепрограммирования под названием MPTR (переходное перепрограммирование фазы созревания), при которой факторы Яманаки активируются до второй фазы перепрограммирования.
Гилл и его коллеги продемонстрировали, что клетки кожи можно перепрограммировать на более молодой возраст с помощью MPTR, но последствия этих открытий касаются не только кожи. При дальнейшем изучении активации генов во время перепрограммирования исследователи обнаружили изменения в генах, не связанных с функциями клеток кожи.
Были обнаружены возрастные изменения в генах, связанных с болезнью Альцгеймера и катарактой, что позволяет предположить, что MPTR потенциально может лечить подобные возрастные заболевания.
Как можно использовать MPTR для лечения возрастных и других заболеваний? Биопсия может быть взята из тела человека, омоложена в чашке с помощью MPTR, а затем повторно введена в организм для заживления поврежденной ткани. Например, омоложенные клетки кожи могут быть повторно введены в рану человека для улучшения заживления ран. Однако для того, чтобы это сработало, метод потребует модификации, поскольку факторы Яманаки могут вызывать опухоли. Другие вещи, которые необходимо проработать, включают в себя, в каком возрасте начинать MPTR, и могут ли несколько циклов MPTR еще больше увеличить молодость. Если все это удастся решить, терапия перепрограммирования клеток имеет хорошие перспективы на будущее.
Старший автор, доктор Вольф Рейк, сказал: «Эта работа имеет очень интересные последствия.
