Каковы основные функции кожи. Как устроена кожа человека. Почему кожу называют самым большим органом тела. Какую роль играет кожа в защите организма. Как кожа участвует в терморегуляции.
Кожа — уникальный и многофункциональный орган
Кожа является крупнейшим органом человеческого тела, выполняющим множество жизненно важных функций. Ее площадь у взрослого человека составляет около 2 квадратных метров, а вес достигает 15-16% от общей массы тела. Но кожа — это не просто оболочка, покрывающая наше тело. Это сложный орган, обладающий уникальными свойствами и выполняющий целый ряд важнейших функций в организме.
Основные функции кожи
Кожа выполняет следующие ключевые функции в организме человека:
- Защитная функция — кожа защищает внутренние органы и ткани от механических повреждений, ультрафиолетового излучения, проникновения микроорганизмов
- Терморегуляторная функция — участвует в поддержании постоянной температуры тела
- Выделительная функция — через кожу выводятся продукты обмена веществ
- Дыхательная функция — кожа участвует в газообмене
- Иммунная функция — в коже содержатся иммунные клетки, защищающие организм
- Рецепторная функция — кожа содержит множество чувствительных рецепторов
- Синтетическая функция — в коже синтезируется витамин D
Строение кожи
Кожа имеет сложное многослойное строение, включающее:
- Эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из нескольких рядов клеток
- Дерма — средний слой, содержащий кровеносные сосуды, нервные окончания, волосяные фолликулы, потовые и сальные железы
- Подкожная жировая клетчатка — самый глубокий слой, выполняющий амортизирующую и терморегулирующую функции
Защитная функция кожи
Одной из важнейших функций кожи является защита организма от внешних воздействий. Каким образом кожа обеспечивает эту защиту?
- Механическая защита — прочная структура кожи препятствует проникновению микроорганизмов и вредных веществ
- Химическая защита — кислая среда на поверхности кожи препятствует размножению бактерий
- Иммунная защита — в коже содержатся клетки иммунной системы, уничтожающие патогены
- Защита от ультрафиолета — меланин поглощает УФ-лучи, предотвращая повреждение глубоких слоев
Кожа как орган терморегуляции
Кожа играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела. Как кожа участвует в процессах терморегуляции?
- При повышении температуры окружающей среды расширяются кровеносные сосуды кожи, усиливается потоотделение
- При понижении температуры сосуды кожи сужаются, уменьшая теплоотдачу
- Подкожная жировая клетчатка выполняет теплоизолирующую функцию
- Потовые железы выделяют пот, который испаряясь с поверхности кожи, охлаждает ее
Синтетическая функция кожи
Важной функцией кожи является синтез витамина D. Как происходит этот процесс?
- В коже под действием ультрафиолетовых лучей образуется провитамин D3
- Провитамин D3 превращается в витамин D3 (холекальциферол)
- Витамин D3 транспортируется в печень и почки, где превращается в активную форму
- Активная форма витамина D регулирует обмен кальция и фосфора в организме
Кожа как орган чувств
Кожа содержит огромное количество рецепторов, воспринимающих различные раздражители. Какие виды кожной чувствительности существуют?
- Тактильная чувствительность — восприятие прикосновений и давления
- Температурная чувствительность — ощущение тепла и холода
- Болевая чувствительность — восприятие повреждающих воздействий
- Вибрационная чувствительность — ощущение вибрации
Заболевания кожи
Кожа подвержена различным заболеваниям, которые могут значительно ухудшать качество жизни. Какие заболевания кожи наиболее распространены?
- Дерматиты — воспалительные заболевания кожи различной природы
- Псориаз — хроническое заболевание, характеризующееся появлением красных чешуйчатых бляшек
- Экзема — воспалительное заболевание кожи аллергической природы
- Акне — воспаление сальных желез и волосяных фолликулов
- Грибковые заболевания кожи
Уход за кожей
Правильный уход за кожей необходим для поддержания ее здоровья и красоты. Какие основные правила ухода за кожей следует соблюдать?
- Ежедневное очищение кожи
- Увлажнение и питание кожи
- Защита кожи от ультрафиолетового излучения
- Правильное питание, богатое витаминами и минералами
- Достаточное потребление воды
- Отказ от курения и злоупотребления алкоголем
Кожа — удивительный орган, выполняющий множество важнейших функций в организме. Понимание ее строения и функций помогает сохранять здоровье кожи и всего организма в целом. Правильный уход за кожей и своевременное лечение ее заболеваний позволяет поддерживать ее в хорошем состоянии на протяжении всей жизни.
Кожа – удивительный орган | Красота | Красота и здоровье
В нашем представлении красота неразрывно связана не только с телом и лицом, но, в первую очередь, с кожей.
Кожа – это удивительный орган! Вот лишь малая часть фактов о ней:
✔ Кожа — это самый большой орган человеческого тела. В среднем ее площадь составляет около 2 кв.м.
✔ Кожа составляет порядка 15% от общего веса тела.
✔ Наша кожа постоянно обновляется – у детей этот процесс очень быстрый, у взрослых людей занимает в среднем от 30 до 50 дней.
✔ На протяжении жизни кожа обновляется около 1000 раз, суммарный вес «сброшенной кожи» составляет несколько десятков килограмм, а пыль в наших квартирах более чем на половину состоит из отмерших клеток самого верхнего слоя – эпидермиса.
✔ В нашей коже проходит около 1 км кровеносных сосудов, они могут вмещать до трети всего объема крови организма.
✔ 1 см2 кожи может содержать до 1000 чувствительных нервных окончаний.
✔ Наша кожа – это уникальный микромир. На 1 см2 кожного покрова «проживает» от нескольких сотен тысяч до десятков миллионов разнообразных микроорганизмов, поддерживающих здоровье кожи и слизистых оболочек.
Кожа является не только самым большим органом, но и очень сложным — как по строению, так и функционированию. По сути, это единственный орган, который 24 часа в сутки находится в непосредственном контакте с внешней средой – воздухом, водой, различными веществами, вещами и предметами, другими людьми и пр.
Также в течение суток постоянно поддерживается связь между кожей и всеми органами тела. Обеспечивается эта взаимосвязь прежде всего благодаря нервной, эндокринной и иммунной системам.
Кожа выполняет множество функций. Я думаю большинство о них знает, но я все же коротко обозначу их, сделав определенные акценты.
Кожа является сложным многоуровневым защитным барьером, разделяющим внутреннюю и внешнюю среды.
Во-первых, механическая защита от различных повреждений (порезов, ударов, ушибов и т.д.) обеспечивается прочностью эпидермиса, упругими и эластичными свойствами дермы и главным смягчающим буфером — подкожно-жировой клетчаткой.
В коже имеются структуры, оберегающие нас от негативного воздействия УФ-лучей, главные из них – эпидермис и пигмент меланин.
Здоровый неповрежденный эпидермис препятствует проникновению во внутреннюю среду организма разнообразных химических веществ, с которыми ежедневно контактирует кожа, а также патогенной микрофлоры.
✔ Функция терморегуляции
Терморегуляция — одна из важнейших физиологических функций кожи. Поглощение или выделение тепла кожей происходят благодаря нескольким механизмам (теплоизлучение, теплопроводность и испарение влаги), в осуществлении этих процессов задействованы прежде всего сосудистое русло и потовые железы.
Пот и кожный жир – многокомпонентные жидкие субстанции, которые выделяются (секретируются) железами кожи — потовыми и сальными. На поверхности эпидермиса они смешиваются и образуют тончайшую пленку так называемой водно-жировой мантии. Она выполняет важную роль в формировании здоровья кожи – ее гидратации, кислотности, защитных свойств, баланса экосистемы и т.д.
Кожа относится и к органам детоксикации и выделения (экскреции). В составе ее секретов (пота и жира) выделяется большое количество веществ, в том числе продукты метаболизма, токсические и лекарственные субстанции, которые должны быть выведены из организма.
Кожа способна дезактивировать большое количество вредных веществ, она обладает различными системами детоксикации, схожими с таковыми в печени.
Кожу часто называют третьей почкой, ее можно назвать и второй печенью. А связь кожи с кишечником, о которой в восточной медицине уже известно тысячи лет, бесспорна.
Эту функцию в каком-то смысле можно сравнить деятельностью тонкого кишечника, стенка которого избирательно пропускает различные вещества. Способность кожи поглощать химические соединения зависит от очень многих факторов – природы самого вещества, нанесенного на эпидермис, толщины кожи, состояния водно-липидной мантии, степени ее повреждения и мн. др.
✔ Дыхательная функцияКак и легкие, кожа участвует в газообмене — поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Участие кожи в дыхании является весьма важной функцией и особо значима у детей.
В Традиционной Китайской Медицине кожа и Легкие относятся к одной системе.
✔ Обменная функция
Кожа является активным и полноценным участником основных видов обмена — водного, минерального, жирового, белкового и углеводного.
Велика роль кожи в метаболизме витаминов и гормонов, ферментов и цитокинов.
Кожа выполняет двоякую роль. С одной стороны, в ней синтезируются и хранятся многие биологически активные вещества, с другой же – она удаляет из организма часть метаболитов с секретом сальных и потовых желез.
По интенсивности некоторых видов обмена кожу можно поставить в один ряд с печенью и мышцами.
✔ Рецепторная функцияКожа – это огромное поле рецепторов, которые функционально связаны с ЦНС (мозгом) и внутренними органами. Кожу иногда называют «вторым мозгом».
Кожа является самым большим органам чувств. Благодаря тактильной чувствительности мы получаем невероятное количество информации. Различают три вида кожной чувствительности: болевую, тактильную, температурную.
Каждая из перечисленных функций имеет не только физический (функциональный) аспект, но и тонкий – психологический, но это тема для другого разговора.
Кожа – это удивительный, очень сложный и целостный орган, в той или иной мере она принимает участие практически во всех физиологических процессах нашего организма. Клетки кожи постоянно взаимодействуют со всеми органами посредством многочисленных нервных и разнообразных химических связей, в этом процессе активно участвуют нервная, нейроэндокринная и иммунная системы.
Наша кожа – это третья почка, вторая печень, дополнительный кишечник, помощник легких, самая большая эндокринная железа и, наконец, второй мозг. Она – наш надежный защитник, помогающий адаптироваться к окружающей среде.
Кожа – это один из 5 органов чувств, она не только принимает ощущения, но и выражает то, что мы чувствуем, наши эмоции. Благодаря ей мы познаем себя, других людей и окружающий мир.
На коже пишется книга жизни человека, имея знания и опыт ее можно читать. Этому я обучаю на своих семинарах.
Можно ли без глубокого понимания функционирования кожи, анализа общего состояния здоровья и оценки возможных негативных последствий для всего организма:
— «сжигать» кожу агрессивными химическими пилингами, лазером, радиоволной;
— вводить в кожу различные инъекционные препараты и нити;
— делать всевозможные хирургические вмешательства и другие современные методики индустрии красоты???
О чем может рассказать наша кожа? Откровения доктора медицины
Дарья Гордеева
«Кожа несет в себе историю жизни человека», — утверждает доктор медицины Джонатан Райсмен. Кожа и правда — уникальный орган: она не только защищает нас, но и одна из первых дает сигнал о том, что внутри что-то пошло не так.
Не удивительно, что коже посвящена целая глава в книге Джонатана Райсмена «Неизведанное тело». Эта книга — занимательный путеводитель по нашему организму, который показывает связь органов друг с другом и с миром вокруг.
Неизведанное тело
Выбрали несколько отрывков, посвященных тому, как функционирует наша кожа и о чем она способна рассказать.
Больше, чем оболочка
Кожа — это нечто большее, чем статичная внешняя оболочка. Это самый большой орган со своей сложной жизнедеятельностью. Она, как верхний слой земли, представляет собой дышащий и населенный микроорганизмами слой, покрывающий тело. В ней находятся потовые железы, через которые выделяется пот для охлаждения тела и увлажнения кожи. Соседние сальные железы выделяют кожное сало, которое защищает и смазывает кожу. Из расположенных в коже фолликулов растут волосы, и к каждому фолликулу прикреплена крошечная мышца, приподнимающая волос в ответ на зимнюю стужу, жуткое предчувствие или завораживающие вокальные гармонии.
Кожа невероятно умна: будучи единственным органом, регулярно подвергающимся воздействию солнца, при попадании солнечных лучей она вырабатывает пигмент загара, чтобы защитить ДНК от ионизирующего излучения.
При трении кожа утолщается и образует мозоль — броню для защиты от будущего трения. Хотя широко известно, что печень может регенерировать, что увековечено в мифе о Прометее, я обнаружил, что кожа значительно превосходит ее в способности к самовосстановлению и обновлению. Раны на коже затягиваются сами по себе, поскольку клетки устремляются со всех сторон, чтобы заполнить дефект.
Рисунки на коже
Кожа — объект из повседневной жизни, возможно, и вид ее наиболее тяжелых заболеваний вызывает врожденное отвращение. Возможно, именно поэтому кожные заболевания, такие как проказа или обезображивающие ожоги, на протяжении всей истории были сопряжены со значительными социальными ограничениями.
Я начал учиться разгадывать загадки человеческой кожи. Если на коже образовывались крошечные пузырьки с жидкостью, везикулы, я предполагал наличие ветрянки, инфекции Коксаки или герпеса, а высыпания в виде плоских фиолетовых пятен могли указывать на нарушение кровообращения или смертельный менингит.
Локализация сыпи тоже имела значение: когда она была на ладонях и подошвах, следовало подозревать сифилис.
Кожа — самый большой орган со своей сложной жизнедеятельностью. Источник
Даже способ распространения сыпи дает информацию для постановки диагноза.
Очень важно расспрашивать пациентов о том, где началась и как распространилась сыпь: при кори она обычно начинается на лице и распространяется по телу, как медленно опускающаяся оконная штора, а при пятнистой лихорадке Скалистых гор она начинается на руках и ногах и постепенно поражает туловище, как будто на нее действует сила его притяжения. Иногда я понимал причину, ощупывая высыпания: например, при скарлатине было характерное ощущение наждачной бумаги, а выпуклые фиолетовые пятна свидетельствовали о воспалении кровеносных сосудов.
Портал во внутренние органы
У каждого из моих пациентов кожа была первым органом, который я визуально оценивал, и часто основным органом, с которым я взаимодействовал. Всякий раз, когда я пальпирую живот пациента, проверяя увеличенные или воспаленные органы, фактически я касаюсь руками только кожи.
Слушая через стетоскоп сердце, легкие и кишечник, я тоже прижимаю его к коже.
Точно так же, узнавая знакомое лицо, мы смотрим только на кожу, хотя его форма в большей степени зависит от расположения находящихся под кожей костей, хрящей и жировой ткани.
Кожа — это основной портал, через который я оцениваю здоровье внутренних органов моих пациентов.
О чем говорит кожа
Хотя кожа является исключительно внешним органом, она дает важные подсказки о состоянии организма пациента. Желтуха указывает на заболевание печени, а коричневая утолщенная кожа на голенях — на хроническую сердечную недостаточность, причем в особо тяжелых случаях кожа становится на ощупь как древесная кора.
Даже некоторые онкологические заболевания можно определить по состоянию кожи: они могут проявляться в виде бархатистой черной сыпи или кружевного узора на обоих веках. Источник
Однажды я обследовал пациента с онемением левой ноги, слабостью и другими симптомами. Когда я слегка коснулся его ноги, он ничего не почувствовал, и я заподозрил инсульт в правой половине мозга.
Чувство осязания обеспечивает четкое восприятие всей поверхностью тела, и прикосновение или надавливание на любом участке кожи должны вызывать реакцию мозга, осознание. Но у этого пациента было нарушено осязание, и я знал, что этот участок кожи на ноге связан с соответствующим участком коры противоположной половины мозга.
Вскоре по результатам МРТ подтвердился инсульт именно в этом месте. Вся поверхность тела, покрытая кожей, напрямую связана с мозгом, и, просто касаясь кожи пациента, я мог определить состояние мозга и локализацию любого скрытого нарушения, например инсульта, опухоли мозга, инфекции или кровоизлияния. Внешняя сторона кожи помогала мне выявлять внутренние проблемы.
По материалам книги «Неизведанное тело»
Фото на обложке отсюда
СЛОЖНЫЙ ОРГАН, ИЗВЕСТНЫЙ КОЖЕЙ, ПРОДОЛЖАЕТ УДИВЛЯТЬ
Реклама
Продолжить чтение основной историиГарольд М. Шмек мл. 0011 Кредит…Архивы New York Times
См. статью в ее первоначальном контексте от
8 ноября 1983 г.
, раздел C, стр. 1. Купить репринты.
Об архиве
Это оцифрованная версия статьи из печатного архива The Times до начала публикации в Интернете в 1996 году. Чтобы сохранить эти статьи в первоначальном виде, The Times не изменяет, не редактирует и не обновляет их.
Иногда в процессе оцифровки возникают ошибки транскрипции или другие проблемы; мы продолжаем работать над улучшением этих архивных версий.
Кожа может показаться не более чем шелухой; просто пространство поверхности, которое нужно покрывать и открывать, загорать, брить, красить, татуировать и иным образом подвергать нападкам из соображений красоты, комфорта, тщеславия или текущего стиля.
Но на самом деле кожа — это орган, самый большой и один из самых важных в теле. Теперь становится ясно, что ее функции куда более сложны и разнообразны, чем представляли себе даже ученые, изучающие кожу, всего несколько лет назад.
«Это одна из самых быстро развивающихся областей молекулярной биологии», — сказал доктор Ирвин М.
Фридберг из Медицинского центра Нью-Йоркского университета, учреждения, известного во всем мире своими исследованиями кожи и ее заболеваний. »Сейчас он только набирает обороты»
Д-р Фридберг говорил о своей специальности, об изучении белка кожи, называемого кератином. Но другие ученые разделяют его энтузиазм по поводу исследований в области биологии кожи в целом.
Человеческая кожа является оплотом, вместилищем, системой регулирования температуры, богатым запасом энергии, производителем витаминов и смазочных материалов, средством восприятия внешнего мира и самообновляющимся комбинезоном. И это только хорошо зарекомендовавшие себя роли этого замечательного органа.
В другом смысле кожа человека является средой обитания. Он является домом для множества бактерий и других микробов, которые живут на его поверхности, так же, как мы живем на внешней оболочке нашей планеты. Чистая человеческая кожа, по-видимому, так же обильно населена бактериями, как образец плодородной почвы, хотя виды, вероятно, различаются.
На некоторых обычно защищенных участках кожи обитают плотные популяции микроорганизмов. Открытые области, такие как предплечье, по сравнению с ними представляют собой пустыни. Многие виды бактерий, обнаруженные на коже, являются известными причинами болезней, но безвредны, пока кожа не повреждена.
Как отмечает д-р Леонард С. Харбер, заведующий отделением дерматологии Пресвитерианского медицинского центра Колумбийского университета, кожа приобрела множество защитных функций в результате эволюционных изменений. Его основная функция состоит в том, чтобы безопасно удерживать жидкое содержимое тела внутри и не пускать внутрь остальной мир. В общем, невероятное количество химических реакций в организме работает лучше всего при 9 часах.8,6 градусов по Фаренгейту. Кожа является жизненно важным фактором в поддержании этой температуры от яркого света пустыни или холода арктической метели, от жары, вызванной чрезмерным напряжением, или от холода полной праздности.
Несколько свойств кожи способствуют регулированию температуры.
Кожа помогает организму обнаруживать и реагировать на самые незначительные изменения температуры. При воздействии холода кровеносные сосуды у поверхности сужаются, а поры закрываются, сохраняя тепло. Когда температура повышается, кровоток увеличивается, а потоотделение создает поверхностную пленку испаряющейся воды для дальнейшего охлаждения поверхности.
Бомбардировка солнечным ультрафиолетовым светом повреждает кожу. Чтобы минимизировать это, клетки кожи, называемые меланоцитами, производят гранулы пигмента меланина, который затемняет кожу и действует как защитный солнцезащитный крем. Другой процесс в коже использует тот же ультрафиолетовый свет для преобразования химического вещества, называемого 7-дегидрохолестерол, в витамин D3, вещество, имеющее решающее значение для роста костей и других важных функций организма. Кожа сообщается с мозгом
Редко кто думает, что кожа сообщается с мозгом, но это происходит через невероятно чувствительные нервные окончания. Некоторые из них чувствуют температуру.
Другие сигнализируют о малейшем изменении давления, например о прикосновении пера или легком ветерке. Болезни, притупляющие это чувство, делают их жертв подверженными постоянным травмам, неспособными вовремя среагировать на предупреждения нервных сигналов с поверхности.
Доктор Харбер из Колумбии является экспертом по заболеваниям, связанным с фоточувствительностью, включая группу, называемую порфириями, при которых метаболические нарушения в глубине тела оказывают серьезное вредное воздействие на кожу, от легких до смертельных.
Одним из примеров является генетическое заболевание, называемое эритропоэтической порфирией, на которое даже возлагают вину средневековые легенды, давшие нам оборотня. Заболевание связано с врожденным недостатком фермента. Этот недостаток приводит к накоплению в тканях тела веществ, называемых порфиринами, что делает их болезненно чувствительными к свету. Жертвы болезни, как правило, чрезмерно волосатые. Их зубы имеют красноватый оттенок при воздействии света из-за накопления порфиринов.
Солнечный свет выявляет наиболее болезненные симптомы болезни, побуждая больных оставаться под укрытием до наступления темноты.
Структура кожи состоит из трех основных слоев. Самый глубокий слой, называемый подкожной тканью, состоит в основном из жирового вещества, которое служит подушкой, изолирующим слоем и хранилищем запасов энергии в виде жира.
Над ним находится слой, называемый дермой, слой жесткой соединительной ткани, важный для поддержания структурной целостности кожи. Кожа – это вылеченная дерма животных.
Самый верхний слой кожи называется эпидермисом. Он постоянно обновляется, полностью изменяясь примерно раз в месяц, когда клетки мигрируют из его нижней части на поверхность, а затем умирают, становясь не более чем покрытыми мембраной мешочками из белка, называемого кератином, которые служат инертным щитом от внешнего мира. Волосы, ногти, копыта и когти формируются из дермы.
Всего несколько лет назад считалось, что кератин представляет собой единое вещество, но теперь ясно, что существуют химически различные разновидности, возможно, до 18, согласно д-ру Фридбергу, заведующему отделением дерматологии в Медицинский центр Нью-Йоркского университета.
Хотя давно известно, что кератин является основным продуктом эпидермиса, недавние исследования обнаружили его также в тканях, выстилающих органы, контактирующие с внешним миром. Эти ткани, называемые эпителием, покрывают носовые и бронхиальные проходы и кишечный тракт. Доктор Фридберг сказал, что недавнее открытие было сделано независимо друг от друга учеными из Европы и командой Нью-Йоркского университета под руководством доктора Тунг-Тьена Суна.
Недавно, по его словам, группа в Национальном институте здоровья под руководством доктора Питера Штайнерта и другая в Чикагском университете под руководством доктора Элейн Фукс добились важного прогресса, разработав полную последовательность химических реакций. субъединицы в генах определенных кератинов.
В эпидермисе кератин, по-видимому, вырабатывается в нижней части кожного слоя и созревает по мере того, как он поднимается кверху, сказал доктор Фридберг.
Наука, по словам доктора Фридберга, находится в эпицентре фактического взрыва знаний в области биологии кожи, проливая новый свет на природу иммунной защиты организма и помогая врачам диагностировать серьезные заболевания.
В качестве примера можно использовать зонд на наличие кератина для различения различных форм рака. Кератин можно найти в карциномах, раке, возникающем из эпителиальных тканей, но не в лимфомах, происходящих из лимфатической ткани, или в саркомах, возникающих из соединительной ткани.
Роль в диагностике рака
Эти различия помогли патологоанатомам отличить две формы рака, которые часто путают, тимому, возникающую из ткани тимуса, и лимфому. Различие важно, потому что они заметно различаются по лечению и прогнозу. Кератин можно обнаружить в ткани тимомы, но его нет в лимфомах.
Доктор Ричард Л. Эдельсон, профессор дематологии Колумбийского колледжа врачей и хирургов, был одним из первых, кто открыл важную активную роль кожи в иммунной защите человеческого организма.
Детали сложны, но исследования привели к важным достижениям в понимании и диагностике некоторых видов рака, а также к лучшему пониманию важности кожи.
Эти достижения связаны с важными иммунологически активными лейкоцитами, называемыми Т-лимфоцитами.
Эти Т-клетки и родственные клетки, называемые В-клетками, являются ключевыми факторами иммунной защиты.
В-клетки являются предшественниками клеток, вырабатывающих антитела. Некоторые Т-клетки, называемые вспомогательными Т-клетками, помогают запустить В-клетки на путь развития, который приводит к выработке антител против определенного чужеродного вещества, которое только что вторглось в организм.
Предшественники как В-клеток, так и Т-клеток возникают в костном мозге, но Т-клетки получают свою окончательную идентичность как таковые в результате процессинга в тимусе, железе, играющей главную роль в системе защиты. Одним из ключевых открытий было то, что некоторые хелперные Т-клетки подвергаются процессингу в эпидермисе, который, как также было обнаружено, продуцирует гормон, практически неотличимый от одного из важных гормонов вилочковой железы.
Ранние открытия, в которых д-р Эдельсон сыграл ключевую роль, привели к переопределению целой группы раковых заболеваний, которые обычно сначала выявляются на коже и которые раньше назывались грибовидным микозом и синдромом Сезари.
Исследования показали, что все эти виды рака возникают из-за различных популяций Т-клеток. Теперь их называют «кожными Т-клеточными лимфомами», причем «кожный» является прилагательным, обозначающим кожу.
«Становится ясно, что кожа имеет большое структурное и функциональное сходство с вилочковой железой», — сказал доктор Эдельсон. Эта информация, казалось бы, добавляет новое измерение к пониманию учеными иммунологии, потому что она делает кожу активным участником процесса внутренней защиты от болезней.
Не пассивный партнер
В редакционной статье The British Journal of Dermatology в прошлом году д-р Эдельсон и его коллега из Колумбийского университета Дженнифер А. партнером в своих отношениях с лимфоцитами».
Новое исследование, проводимое в нескольких учреждениях, по их словам, «в ближайшем будущем окажет глубокое влияние на наше понимание гораздо более широкого спектра кожных заболеваний».
Версия этой статьи напечатана в разделе C, страница 1 национального издания под заголовком: СЛОЖНЫЙ ОРГАН, ИЗВЕСТНЫЙ КАК КОЖА, ПРОДОЛЖАЕТ УДИВЛЯТЬ.
Заказать репринты | Сегодняшняя газета | Подписаться
Кожа – крупнейший орган и защитная система тела – Университет Копенгагена
28 мая 2020 г.
За исследованиемВитамины, пигмент, сенсорный. Наша кожа – жизненно важный орган, выполняющий множество функций. Возможно, самое главное, это защищает нас от вирусов и бактерий. Но что происходит, когда функции нарушаются, и мы получаем экзему, аллергию и псориаз? Сегодня ученые все еще ищут ответы на вопрос, как эффективно лечить многие из тысяч кожных заболеваний.
Фото: Натан Думлао/Unsplash.Кожа — самый большой орган тела. Он действует как защитный барьер и защищает нас от всего, от инфекций до солнца и холода. Он помогает нам сохранять тепло и сохранять прохладу, а также способен исцелять себя. Не в последнюю очередь кожа является важной частью нашей личности и имиджа, который мы представляем внешнему миру.
Кожа находится в центре миллиардной индустрии косметических продуктов, которые обещают лучшую, красивую и молодую кожу.
Поэтому кожные заболевания, такие как акне, псориаз и экзема, могут быть очень стигматизирующими.
Существует около 3000 различных кожных заболеваний, и кожные заболевания относятся к наиболее распространенным заболеваниям. Во всем мире примерно 900 миллионов человек страдают кожными заболеваниями.
На протяжении многих лет кожные заболевания как область исследований не получали высокого приоритета.
Профессор и исполняющий обязанности исполнительного директора SIC Шарлотта Менне Бонефельд.
Однако, несмотря на его высокую распространенность, исследователям все еще не хватает знаний о том, почему возникают многие кожные заболевания. Исследовательский центр иммунологии кожи (SIC) Фонда LEO при Копенгагенском университете является одним из мест, где проводятся исследования. Здесь исследователи уделяют особое внимание иммунной системе, поскольку она играет важную роль примерно в половине всех существующих кожных заболеваний.
«На протяжении многих лет кожные заболевания как область исследований не получали высокого приоритета. Заболевания кожи могут быть невероятно инвалидизирующими и стигматизирующими. Поэтому очень важно проводить исследования и лучше понимать болезни, чтобы мы могли найти эффективные методы лечения. Понимание того, как иммунная система и кожа работают вместе, имеет решающее значение в этом отношении», — говорит профессор Шарлотта Менне Бонефельд, исполняющая обязанности исполнительного директора SIC.
30 000 клеточных делений в минутуКожа выступает в качестве барьера тела от внешнего мира и защищает его внутренние органы. Со скоростью 30 000 клеточных делений в минуту он постоянно обновляется. Это означает, что внешний слой кожи, эпидермис, полностью заменяется примерно за месяц.
Наша кожа состоит из трех слоев. Эпидермис – верхний слой. Далее идут дерма и, наконец, гиподерма, также известная как подскутис. Фото: Колорбокс. Кожа не только выполняет роль защитного барьера, но и выполняет множество других важных функций.
Это орган чувств, который может ощущать прикосновение, боль, тепло и холод. Кожа помогает регулировать температуру тела и вырабатывает витамин D и пигмент.
Как и кишечник, кожа имеет собственный микробиом, состоящий из миллионов вирусов, бактерий и грибков. Однако большинство из них являются комменсальными микроорганизмами, которые взаимодействуют с иммунной системой и помогают защитить кожу.
Кожа является частью иммунной системы в качестве врожденного анатомического барьера. То же самое относится, например, к ресничкам, которые выстилают слизистую оболочку в легких, и слюне во рту, которые могут ингибировать или убивать чужеродные организмы.
Но кожа также является одной из частей тела с наибольшим количеством иммунных клеток. Они защищают от инфекций, вирусов и аномальных клеток, которые могут быть признаком болезни.
Иммунная система формирует память. На протяжении всей жизни он учится распознавать патогены — патогенные микроорганизмы — и обычно становится сильнее в детстве и в раннем взрослом возрасте по мере того, как у людей вырабатывается все больше и больше иммунитета.
Это называется приобретенным иммунитетом.
Это означает, что есть болезни, к которым человек может приобрести иммунитет и заразиться только один раз в жизни, например, корь и другие детские болезни.
Иммунная система, которая атакует сама себяЧтобы полностью понять роль кожи и кожных заболеваний, вы должны понимать иммунную систему и то, как она работает.
Иммунная система состоит из миллионов различных типов клеток. Одними из наиболее важных являются так называемые Т- и В-клетки, и одной из наиболее важных задач В-клеток является выработка антител, атакующих антигены путем связывания с ними.
Т-клетки исследуются. Прежде чем исследователи приступят к работе с Т-клетками, они очищают клетки, чтобы изолировать их от крови. Фото: Антон Виллеманн. Антиген может вызвать реакцию иммунной системы. Антигены — это молекулы, входящие в состав чужеродных клеток, бактерий, грибков и вирусов, а также собственных клеток организма. Однако здоровая, хорошо функционирующая иммунная система реагирует только на антигены опасных организмов.
Антитела, вырабатываемые В-лимфоцитами, являются важной частью памяти иммунной системы. Они могут запомнить и распознать вторгшийся антиген, например, из вируса.
Иммунная система подобна симфоническому оркестру, где все должно собраться вместе, чтобы функционировать..
Профессор Андерс Вутманн.
Это означает, что если вы снова заразитесь той же вирусной инфекцией, антитело сможет распознать вирус во второй раз и быстро активировать иммунную систему и победить болезнь. Таким образом, вы становитесь невосприимчивым.
Т-клетки выполняют множество различных задач и делятся на несколько типов. Некоторые Т-клетки помогают активировать и контролировать иммунную систему, в то время как так называемые Т-киллеры могут убивать инфицированные клетки и вторгшиеся микроорганизмы.
Профессор Андерс Вутманн из Исследовательского центра иммунологии кожи Фонда LEO сравнивает иммунную систему с оркестром, где Т-клетки являются дирижером, который управляет всем этим.
«При заражении активируется иммунная система. Он остается активным до тех пор, пока длится инфекция. Как только инфекция проходит, вы выздоравливаете, и иммунная система, так сказать, деактивируется. Но если этот процесс пойдет наперекосяк, иммунная система может оказаться действительно опасной. Здесь кожные заболевания — лишь один пример», — говорит Андерс Вутманн, добавляя:
«Иммунная система подобна симфоническому оркестру, где все должно собраться вместе, чтобы функционировать. Иногда какая-то функция иммунной системы дает сбой, и тогда оркестр играет фальшиво или не вовремя. В центре всего этого вы найдете проводник, Т-клетки. Т-клетки играют ключевую роль в невероятном количестве кожных заболеваний, поэтому так важно понять и изучить их роль».
Одной из вещей, которые исследователи используют для очистки Т-клеток, являются маленькие магниты, через которые капает образец крови. Фото: Антон Виллеманн. Когда что-то идет не так с иммунной системой, она может атаковать безобидные чужеродные антигены.
Это, например, случай аллергии на никель и вещества в парфюмерии.
В других случаях ошибка возникает, когда иммунной системе приходится различать собственные клетки организма и чужеродные организмы. Это может привести к тому, что иммунная система начнет атаковать собственные безвредные клетки организма. Когда клетки реагируют на сам организм, они становятся аутореактивными.
Это то, что происходит при аутоиммунных заболеваниях, таких как кожное заболевание псориаз. Около 165 000 датчан страдают от псориаза, который является наследственным и хроническим заболеванием. Существуют различные методы лечения, которые могут облегчить и уменьшить симптомы, но лекарства не существует.
Пока неизвестно, почему возникает заболевание. Но известно, что Т-клетки играют большую роль. При псориазе Т-клетки гиперактивны и не функционируют должным образом. Вместо того, чтобы атаковать, например, инфекцию, Т-клетки атакуют здоровые клетки кожи.
«В связи с псориазом вызываются всевозможные другие иммунные клетки, но Т-клетки играют ключевую роль в управлении тем, что идет не так.
Каким-то образом они становятся хронически активированными. Они становятся сверхактивными и остаются активными, даже если инфекции нет».
«Сейчас существует только симптоматическое лечение псориаза. Мы можем устранить симптомы, но не причину болезни. Мы бы очень хотели знать почему возникает болезнь, а не только как она возникает. Если мы доберемся до этого момента, то сможем начать лечение», — говорит Андерс Вутманн.
Другим заболеванием, в котором Т-клетки играют ключевую роль, является особый тип лимфомы кожи, называемый кожной Т-клеточной лимфомой. Здесь заболевание начинается с Т-клеток, которые становятся дисфункциональными и начинают бесконтрольно делиться. В результате кожный барьер становится, так сказать, дефектным, и пациенты страдают от тяжелых инфекций. Почему возникает заболевание и почему Т-клетки становятся сверхактивными, неизвестно.
Холодильник с так называемыми культуральными средами, которые исследователи используют для выращивания клеток.
Культуральные среды имитируют питательные вещества в крови, что позволяет клеткам расти. Фото: Антон Виллеманн.В коже более чем в два раза больше Т-клеток, чем в крови. Большое количество исследований кожных заболеваний сосредоточено именно на Т-клетках, их функциях и том, как они взаимодействуют друг с другом и с остальной частью иммунной системы.
Другим заболеванием, которое широко изучается и в котором Т-клетки также играют ключевую роль, является атопический дерматит.
Экзема в детстве открывает путь к аллергииПримерно у 20 процентов всех детей развивается атопический дерматит различной степени тяжести. Расстройство проявляется в виде красной сыпи с сухой, зудящей кожей, из которой иногда может выделяться жидкость. Большинство детей перерастают болезнь. У двоих из трех экзема исчезает до достижения половой зрелости.
Нам известно множество факторов, повышающих риск экземы, но в основном мы не знаем, почему люди ею заболевают.
Клинический профессор Джейкоб П. Тиссен.
Клинический профессор Джейкоб П. Тиссен объясняет, что при экземе у вас дефект кожного барьера и гиперактивная дисфункциональная иммунная система.
Болезнь неизлечима, и до сих пор неизвестно, почему у одних людей развивается экзема, а другие выходят на свободу. Но исследователи знают, что играют роль такие факторы, как география, месяц рождения и воздействие так называемой жесткой воды при купании.
«Мы знаем много факторов, повышающих риск экземы, но в основном мы не знаем, почему люди ею заболевают. Мы видим, что атопический дерматит намного чаще встречается в странах Северной Европы. Те, кто вырос в районе с высокой концентрацией кальция в воде, например, в восточной части Дании, также чаще болеют экземой из-за воздействия купания».
«Времена года тоже играют роль. Люди, рожденные осенью и зимой в Дании, чаще болеют экземой. Холод вреден для вашего кожного барьера, поэтому, вероятно, это связано с холодной погодой», — говорит Джейкоб П.
Тиссен, работающий в больнице Herlev Gentofte и Исследовательском центре иммунологии кожи Фонда LEO.
Исследователи также обнаружили связь между атопическим дерматитом и последующим развитием пищевой аллергии, астмы и сенной лихорадки. Связь зависит от тяжести заболевания.
У людей с легким атопическим дерматитом не обязательно развиваются другие аллергии. С другой стороны, примерно у половины всех людей с тяжелым атопическим дерматитом в более позднем возрасте развивается астма.
Ребенок с атопическим дерматитом. У двоих из трех она исчезает до достижения половой зрелости. Фото: Колорбокс.«Часто начинается с атопического дерматита. Позже появляется пищевая аллергия, затем астма и, наконец, сенная лихорадка. Как будто аллергия приходит, как бусинки на нитке, по мере взросления ребенка. Существует четкая связь между страданием от всех этих заболеваний и тяжелым атопическим дерматитом».
«Эти аллергии развиваются не у всех с атопическим дерматитом. И наоборот, если посмотреть, например, на 100 детей с пищевой аллергией, то почти у всех будет также атопический дерматит.
Атопический дерматит является отправной точкой или воротами для довольно многих аллергий. Но не все проходят через ворота», — говорит Джейкоб П. Тиссен.
Вот почему Джейкоб П. Тиссен и его коллеги исследуют, среди прочего, как предсказать путь, по которому пойдет ребенок: перерастет ли ребенок болезнь, как большинство людей? Или это ребенок, который в конечном итоге будет иметь другие аллергии? Таким образом, исследователи надеются, что они смогут быстрее начать лечение и консультирование.
Хотя большинство детей перерастают свой атопический дерматит, это заболевание все еще может иметь значение в более позднем возрасте. После того, как у вас был атопический дерматит, у вас повышен риск развития других типов экземы, в том числе связанной с работой экземы рук.
Контактная аллергия обходится обществу в миллионы Контактная аллергия или аллергический контактный дерматит стал распространенным заболеванием. Считается, что около 20 процентов всего населения страдают контактной аллергией.
Его может вызвать широкий спектр различных химических веществ, например, вещества, содержащиеся в парфюмерии, моющих средствах и косметических продуктах.
Некоторые рабочие группы подвержены особому риску развития контактной аллергии и экземы. Например, медсестры, которые много моют руки в течение рабочего дня и подвергаются воздействию раздражителей кожи, таких как вода и мыло. Дополнительным фактором риска является атопический дерматит в детстве, поскольку это означает, что у вас тонкий кожный барьер.
Если вы часто моете руки в течение рабочего дня, у вас повышается риск развития экземы рук: так называемого раздражающего контактного дерматита, при котором нарушается кожный барьер.
Нарушенный кожный барьер также может привести к аллергии, например, на химические вещества в резиновых перчатках и мыле. Если это произойдет, вы движетесь к развитию контактной аллергии. Исследуются
Т-клетки мыши. Т-клетки играют важную роль в развитии контактной аллергии. Клетки не видны невооруженным глазом и исследуются в микроскоп.
Фото: Антон Виллеманн.«Атопический дерматит является отправной точкой для двух направлений: аллергического направления и производственного направления, которое может привести к аллергическому или раздражающему контактному дерматиту или тому и другому. Таким образом, люди с атопическим дерматитом представляют собой группу, в которой действительно имеет смысл попытаться помочь на раннем этапе и убедиться, что у этих людей не разовьются проблемы с кожей».
«Контактная аллергия и контактный дерматит в принципе безвредны, так как не приводят к анафилаксии, как пищевая аллергия. Это не смертельно. Но это может быть очень надоедливым, даже до такой степени, что может разрушить качество жизни человека. Вы можете потерять работу или не сможете использовать свое образование. Таким образом, это аллергия, которая очень дорого обходится обществу», — объясняет Джейкоб П. Тиссен.
Подсчитано, что контактный дерматит ежегодно обходится обществу более чем в 800 миллионов датских крон.
Если включить другие формы экземы и аллергии, ежегодная сумма исчисляется миллиардами.
Однако за последнее десятилетие появились новые методы исследований, которые могут значительно повлиять не только на контактную аллергию, но и на всю область исследований кожных заболеваний.
Секвенирование клеток и атлас кожиВ прошлом году исследователи из Исследовательского центра иммунологии кожи Фонда LEO и Центра белковых исследований Фонда Ново Нордиск в сотрудничестве с международные исследователи.
Это картирование стало основой для своего рода атласа белков кожи, называемого протеомным атласом кожи. Всего исследователи классифицировали почти 11 000 белков кожи. Они сделали это с помощью образцов тканей, взятых из лишней кожи после операций.
Исследователи использовали передовую технологию масс-спектрометрии для изучения и классификации белков в коже. Атлас показывает, как выглядит здоровая кожа, а это значит, что исследователи теперь смогут сравнивать здоровую кожу с больной кожей.
При этом они могут составить карту и изучить основные различия между здоровой и больной кожей, которые могут объяснить, почему возникают разные заболевания. Таким образом, есть надежда, что атлас может помочь исследователям найти новые и лучшие методы лечения кожных заболеваний, таких как псориаз и экзема.
По словам Андерса Вутманна, секвенирование отдельных клеток поможет революционизировать наше понимание кожных заболеваний и заболеваний в целом. Фото: Саймон Скиппер.Другой метод, на который исследователи возлагают большие надежды, — это секвенирование отдельных клеток: метод секвенирования отдельных клеток. Секвенирование означает определение структуры ДНК или РНК. Однако секвенирование ДНК часто проводят на образцах тканей или целых клеточных популяциях.
С помощью этого метода невозможно определить различия между отдельными ячейками, поскольку все они уникальны. Секвенирование отдельных клеток, с другой стороны, позволяет изучать и секвенировать на совершенно новом уровне и рассматривать только одну клетку за раз.
Этот метод значительно улучшит понимание многих заболеваний, говорит Андерс Вутманн.
«Одна клетка может воздействовать на несколько окружающих ее клеток. Если у вас есть одна клетка, которая ведет себя странно, и десятки тысяч других клеток, которые не ведут себя странно, отдельная клетка утонет в большой массе клеток. Но с секвенированием отдельных клеток мы сможем найти и идентифицировать эти типы клеток».
«Мы получим представление о взаимодействии между клетками и сможем найти небольшие необычные подгруппы, о которых раньше не знали. Вероятно, мы сможем найти некоторые клетки, которые могут делать вещи, о которых мы никогда не знали. Это поможет революционизировать наше понимание кожных заболеваний и болезней в целом», — говорит Андерс Вутманн.
* Исследовательский центр иммунологии кожи Фонда LEO открылся в феврале 2019 года.
* Центр проводит исследования в области иммунологии и кожных заболеваний и фокусируется на тесном сотрудничестве между фундаментальными, трансляционными и клиническими исследованиями.