Роговой слой кожи это. Роговой слой кожи: структура, функции и клиническое значение

Что такое роговой слой кожи. Какова структура рогового слоя. Каковы основные функции рогового слоя. Как происходит формирование рогового слоя. Какие бывают патологии рогового слоя. В чем клиническое значение рогового слоя.

Что такое роговой слой кожи

Роговой слой (stratum corneum) — это самый поверхностный слой эпидермиса кожи, который выполняет важнейшую барьерную функцию. Он состоит из ороговевших безъядерных клеток — корнеоцитов, погруженных в липидный матрикс. Роговой слой является первой линией защиты организма от внешних воздействий и играет ключевую роль в поддержании водного баланса кожи.

Структура рогового слоя

Роговой слой имеет сложную многокомпонентную структуру:

Корнеоциты — плоские безъядерные клетки, заполненные кератиновыми филаментами
Межклеточный цемент — липидный матрикс, окружающий корнеоциты
Корнеодесмосомы — белковые структуры, соединяющие корнеоциты между собой
Натуральный увлажняющий фактор (NMF) — комплекс гигроскопичных веществ внутри корнеоцитов

Корнеоциты организованы в 15-20 слоев по принципу «кирпичной кладки». Выделяют два подслоя рогового слоя:

Компактный (нижний) — плотно упакованные корнеоциты
Отшелушивающийся (верхний) — рыхло расположенные корнеоциты, готовые к десквамации

Основные функции рогового слоя

Роговой слой выполняет ряд важнейших функций:

Барьерная — защита от проникновения микроорганизмов, аллергенов, токсинов
Регуляция трансэпидермальной потери воды
Механическая защита нижележащих слоев кожи

Поддержание pH кожи на уровне 4,5-6,5
Антиоксидантная защита
Участие в иммунных реакциях кожи
Поддержание гидратации эпидермиса

Формирование рогового слоя

Формирование рогового слоя происходит в результате терминальной дифференцировки кератиноцитов. Этот процесс включает несколько этапов:

Образование кератиноцитов в базальном слое эпидермиса
Миграция и дифференцировка клеток через шиповатый и зернистый слои
Потеря ядра и органелл, накопление кератина
Формирование роговой оболочки корнеоцитов
Секреция липидов в межклеточное пространство
Образование межклеточных контактов — корнеодесмосом

Весь цикл обновления рогового слоя занимает около 28 дней у здорового человека.

Патологии рогового слоя

Нарушения в структуре и функционировании рогового слоя могут приводить к различным кожным заболеваниям:

Ихтиоз — генетические дефекты белков и липидов рогового слоя
Псориаз — нарушение дифференцировки кератиноцитов
Атопический дерматит — повышенная проницаемость рогового слоя
Экзема — воспаление и нарушение барьерной функции
Акне — закупорка фолликулов роговыми чешуйками

Основные проявления патологий рогового слоя:

Сухость кожи
Шелушение
Повышенная чувствительность
Склонность к воспалениям
Нарушение барьерной функции

Клиническое значение рогового слоя

Роговой слой имеет большое значение в клинической дерматологии:

Является мишенью для топических лекарственных средств
Определяет эффективность косметических средств
Участвует в заживлении ран и регенерации кожи
Защищает от УФ-излучения и фотостарения
Поддерживает нормальный микробиом кожи

Нарушения рогового слоя лежат в основе многих кожных заболеваний, поэтому восстановление его структуры и функций является важной терапевтической задачей.

Методы исследования рогового слоя

Для изучения состояния рогового слоя применяются различные методы:

Измерение трансэпидермальной потери воды (ТЭПВ)
Корнеометрия — оценка гидратации
pH-метрия кожи
Конфокальная микроскопия in vivo
Оптическая когерентная томография
Биопсия кожи с гистологическим исследованием

Эти методы позволяют оценить барьерные свойства, увлажненность, толщину и другие параметры рогового слоя.

Уход за роговым слоем кожи

Для поддержания здорового состояния рогового слоя рекомендуется:

Бережное очищение кожи без нарушения липидного барьера

Регулярное увлажнение с помощью эмолентов
Защита от УФ-излучения
Поддержание нормального pH кожи
Восполнение липидов рогового слоя (церамиды, жирные кислоты)
Использование окклюзионных средств для удержания влаги

Правильный уход помогает сохранить целостность и функциональность рогового слоя, что очень важно для здоровья кожи в целом.

What causes nappy rash? — Sudocrem Russia

Одна из функций здоровой кожи — отделять внутреннюю среду организма от окружающего мира. Для этого созданы два основных слоя кожи: дерма и эпидермис.¹ Последний в свою очередь делится на несколько подслоев, самый поверхностный из которых называется

роговым. Он состоит из клеток, потерявших привычную для клеток биологическую активность, и называющихся ороговевшими клетками или кератиноцитами. Именно они являются последним механическим рубежом защиты внутренней среды организма от агрессивного внешнего мира и первыми принимают на себя удар. Чтобы выдержать удар внешней среды, кератиноциты выстраиваются (покрывают кожу) несколькими рядами. На разных участках кожи (например, кожа века и кожа стопы) количество их рядов отличается. У грудничков этих рядов меньше, чем у взрослого, а сами кератиноциты меньше по размеру, за счёт чего роговой слой примерно на 30% тоньше, чем у взрослого.² Кератиноциты соединяются друг с другом плотными контактами, которые в нормальных условиях удерживают кератиноциты связанными друг с другом в виде прочной многоуровневой сети.

Только на самой поверхности кожи поверхностные кератиноциты постепенно теряют эти плотные контакты с подлежащими кератиноцитами и постепенно теряются. В глубине рогового слоя на смену им приходят новые роговые клетки из более глубоких подслоев эпидермиса.

Внутренняя среда организма и стоящая на её страже иммунная система в норме готовы принять вызов попадающих в организм ребенка чужеродных веществ и микроорганизмов. Роговой слой кожи делает так, что иммунная система не контактирует с чужеродными веществами и микроорганизмами, которые присутствуют на коже во внешней среде.

Нормальная кожа постоянно увлажняется пóтом и отделяемым сальных желёз.³ Но кожа человека не предназначена для постоянного контакта с влагой. Каким бы хорошим ни был подгузник, он обычно не способен полностью и мгновенно изолировать влагу после мочеиспускания малыша или оградить его нежную кожу от контакта с фекалиями. Продолжительный контакт с влагой мочи избыточно увлажняет роговой слой кожи, уменьшая прочность плотных контактов между кератиноцитами — это состояние называется мацерацией. Следствием мацерации являются бóльшая подверженность избыточно увлажненной кожи ещё большему истончению рогового слоя за счёт механического трения (например, при ёрзаньи в подгузнике), которое стирает плохо приклепленные поверхностные кератиноциты, а также её бóльшей проницаемости для веществ, которые с ней контактируют снаружи.

Таким образом, за счёт истончения и большей проницаемости для веществ иммунная система под кожей начинает более плотно контактировать с веществами, находящими на поверхности кожи, в том числе с веществами, попавшими на кожу с мочой и фекалиями малыша. Некоторые такие вещества способны напрямую приводить к расширению подкожных кровеносных сосудов и избыточному полнокровию. Иммунная реакция и прямое действие на подкожную ткань веществ с поверхности кожи являются подоплекой признаков раздражения кожи, которое проявляется её покраснением.

Роговой слой — второй эшелон защиты кожи

Статьи/Ссылки

Роговой слой — второй эшелон защиты кожи

Резюмируя прошлые посты и статьи, отметим, что кожа выделяет на поверхность секрет сальных и потовых желез. Этот секрет создают эмульсию, которая покрывает лицо, руки, все тело. Эта биопленка называется кислотной мантией — первая защита от потери воды. Использование агрессивных ПАВов в уходе приводит к ее смыванию и это первый элемент, который может привести к сухости кожи.

Дальше мы разберем, что дает возможность коже удерживать воду и откуда она попадает.

Клеточная структура – эпидермис, который лежит на базальной мембране, где сверху расположен роговой слой. Под эпидермисом лежит волокнистый слой – дерма. В дерме есть сосудистая сеть, а в эпидермисе – нет. Из сосудов дермы выходит жидкая часть плазмы и она диффундирует через базальную мембрану и попадает в эпидермальную систему. А дальше роговой слой и атмосфера. А в атмосфере влажность иногда бывает меньше 10%, например, когда мы включаем батарею центрального отопления или обогреватель. Если не будет барьера, который не позволит этой воде уйти в атмосферу никакие внутренние силы воду не удержат внутри кожи. Этот барьер называется – роговой слой – это мертвый слой кожи и первая система по удержанию воды в коже.

Функции рогового слоя:

Доступ кислорода;
Удержание воды;
Проникновение водо- и жирорастворимых соединений;
Активацию и проникновению патогенных микроорганизмов;
Выживание и развитие полезной микрофлоры;
Регенерация кожи;
Защита от УФО-излучения;
Нейтрализацию свободных радикалов;
Появление высокой чувствительности кожи (восстановление рогового слоя – это первая задача в работе с чувствительной кожей, так как все аллергены и все ненужное легко проникает в глубокие слои;
Возникновение дерматологических заболеваний;
Внешний вид кожи.

Структура рогового слоя – второй эшелон защиты кожи после кислотной мантии.

Одновременно прочная и гибкая структура, созданная эволюцией, как система защиты. Каждая роговая чешуйка очень плотная и прочная, она как броня: плоская, мертвая. Чешуйки положены друг на друга и соединены химическими связями. Поэтому качество и толщина рогового слоя должны быть достаточными, чтобы выполнить защитную функцию.

Основной барьер кожи устойчивый к физическому повреждению и практически непроницаемый для воды и внешних факторов.
Это динамически видоизменяющаяся структура. Кожа всегда перестраивается под изменения окружающей среды, но очень медленно. Барьер переприспосабливается к окружающей среде.
Воспроизведение рогового слоя одна из функций эпидермиса.
Роговые клетки соединены прочными химическими связями, для которых необходим кальций и магний.
Роговые клетки окружены прочными «роговым конвертом», состоящим из белка кератина.

Гистология рогового слоя — StatPearls

Морган Б. Мерфри; Джулия Х. Мяо; Патрик М. Зито.

Информация об авторе и организациях

Последнее обновление: 14 ноября 2022 г.

Введение

Будучи самым внешним слоем эпидермиса, роговой слой является первой линией защиты тела, играя важную роль в качестве защитной кожи. барьер против внешней среды. Роговой слой помогает гидратации и удержанию воды, что предотвращает растрескивание кожи, и состоит из корнеоцитов, которые представляют собой безъядерные кератиноциты, достигшие конечной стадии дифференцировки кератиноцитов. Корнеоциты сохраняют кератиновые филаменты внутри матрикса филаггрина, а роговая липидная оболочка заменяет плазматическую мембрану кератиноцитов. Эти плоские клетки организованы в форме кирпича и строительного раствора внутри богатого липидами внеклеточного матрикса. Патофизиология рогового слоя обычно является вторичной по отношению к белковым или липидным дефектам. Другие клинически значимые признаки включают паракератоз, то есть неполное созревание кератиноцитов, и морфологическую ретенцию ядер в роговом слое. Аномальный паракератоз рогового слоя может появиться у пациентов с псориазом, хронической экземой и плоскоклеточным раком.[1] Масштабирование или видимое шелушение и шелушение кожи, кроме того, является ярким проявлением заболеваний рогового слоя. [2][3][4]

Структура

Роговой слой представляет собой самый наружный слой эпидермиса и отмечает заключительную стадию созревания и развития кератиноцитов. Кератиноциты в базальном слое эпидермиса являются пролиферативными, и по мере созревания клеток эпидермиса они медленно теряют пролиферативный потенциал и подвергаются запрограммированному разрушению. Эти окончательно дифференцированные энуклеированные кератиноциты называются корнеоцитами и сохраняют только кератиновые филаменты, встроенные в матрикс филаггрина. Ороговевающие липидные оболочки замещают плазматические мембраны предыдущих кератиноцитов, и клетки уплощаются, соединяясь друг с другом корнеодесмосомами и укладываясь слоями, образуя роговой слой. Этот внешний уровень барьера состоит из сети корнеоцитов и внеклеточного липидного матрикса. Роговой слой функционирует как двухкомпонентная система с гидрофобными, богатыми белком корнеоцитами, изолированными в обогащенной липидами матрице. Эта сеть организована по принципу «кирпича и раствора», при этом внеклеточный матрикс организован в ламеллярные мембраны.

Роговой слой человека состоит примерно из 15 слоев уплощенных корнеоцитов и делится на два слоя: компактный слой и разделяющий слой. Компактный слой представляет собой глубокий, плотный, связный слой, в то время как дизъюнктный слой более рыхлый и лежит поверхностно по отношению к компактному слою. По мере того, как дизъюнктивный слой продолжает терять клейкость вследствие снижения межкорнеоцитарной адгезии, клетки десквамируются.

Назначение

Роговой слой служит первым барьером тела от внешней среды. Целью кератиноцитов, продуцируемых в базальном слое, является дифференцировка в безъядерные корнеоциты, составляющие роговой слой. Этот самый поверхностный слой эпителия предотвращает высыхание и служит защитой от окружающей среды. Два компонента рогового слоя, внеклеточный липидный матрикс и корнеоциты, выполняют разные функции. Корнеоциты, которые являются терминально дифференцированными кератиноцитами, обеспечивают механическое укрепление, защищают основные митотически активные клетки от повреждения ультрафиолетовым (УФ) излучением, регулируют цитокин-опосредованное инициирование воспаления и поддерживают гидратацию. Внеклеточный липидный матрикс, который создает кирпичную структуру рогового слоя, регулирует проницаемость, инициирует десквамацию корнеоцитов, обладает антимикробной пептидной активностью, выводит токсины и обеспечивает селективную химическую абсорбцию.][10]

Подготовка тканей

Сбор рогового слоя для дополнительного окрашивания и анализа может осуществляться различными способами, определяемыми желаемой функциональностью собранного образца. Простые соскобы и мазки позволяют собрать корнеоциты рогового слоя, но не сохраняют структуру ткани. Техника снятия ленты может быть использована для сбора отдельно слоя дизъюнктивного слоя. В этой технике полоска лейкопластыря накладывается на кожу с равномерным давлением. Полоска удаляется, а вместе с ней отрывается и захваченный адгезивной поверхностью дизъюнктивный слой. Наконец, роговой слой можно визуализировать при окрашивании гематоксилином и эозином биоптатов кожи и эксцизионных образцов.

Микроскопия световая

Роговой слой можно визуализировать при исследовании срезов эпидермальной ткани с окрашиванием гематоксилином и эозином под световой микроскопией. Корнеоциты, присутствующие в роговом слое, представляют собой плоские эозинофильные клетки без ядер. Слои компактного и дизъюнктивного слоев, как правило, можно легко визуализировать.

Микроскопия, электронная

Сканирующая электронная микроскопия также может обеспечить более детальное трехмерное исследование рогового слоя. Биоптаты клеток кожи сначала покрывают углеродным слоем, а затем помещают на предметные стекла. Под микроскопом четкость характеристик поверхности клеток, таких как борозды, складки и извилины, может помочь отличить здоровые отдельные клетки рогового слоя от их патологических аналогов, таких как псориатические клетки и буллезная ихтиозиформная эритродермия.[11]

Патофизиология

Дефекты рогового слоя могут возникать вторично вследствие дисфункции липидов или белков. Липидные аномалии могут быть вызваны различными причинами и, как правило, приводят к нарушению барьерной функции, что приводит к повышенной трансэпидермальной потере воды и шелушению. Острая потеря липидов из рогового слоя может произойти вследствие местного применения органических растворителей или детергентов, которые экстрагируют липиды и обеспечивают пассивную потерю внеклеточного кальция и калия. Дефицит незаменимых жирных кислот также приводит к нарушениям липидного обмена и проявляется повышенной трансэпидермальной потерей воды, шелушением и алопецией. Аномалии липидов также могут возникать вторично по отношению к генетическим нарушениям, таким как дефицит стероидсульфатазы, приводящий к рецессивному Х-сцепленному ихтиозу.

В дополнение к патологиям, вторичным по отношению к липидным аномалиям, аномалии белков рогового слоя также могут привести к дефектам рогового слоя эпидермиса. Дефекты корнеодесмосом, соединительных белков, соединяющих корнеоциты, приводят к таким заболеваниям, как шелушение кожи. Дефекты профилаггрина и белков филаггрина вызывают значительное повреждение рогового слоя, а дефекты профилаггрина связаны как с вульгарным ихтиозом, так и с ихтиозом арлекина. Дефекты ороговевших оболочек клеток рогового слоя также могут приводить к таким патологиям, как фолликулярный кератоз и псориаз.

Наконец, паракератоз относится к корнеоцитам в роговом слое с сохраненными ядрами. В то время как сохранение ядер в клетках рогового слоя является нормальным явлением на поверхностях слизистых оболочек, паракератоз на других участках кожи является ненормальным. Паракератоз обычно означает повышенный оборот клеток, который может быть вторичным по отношению к воспалительным или неопластическим процессам. Кроме того, когда корнеоциты сохраняют свои ядра, происходит истончение и возможная потеря зернистого слоя.

Клиническая значимость

Шелушение является наиболее частым клиническим проявлением заболевания рогового слоя и представляет собой неадекватное или несовершенное ороговение и шелушение. Заболевания, характеризующиеся шелушением и, следовательно, разрушением рогового слоя кожи, включают дерматит (экзему), псориаз и ихтиозы. Как экзема, так и псориаз возникают в результате основных изменений эпидермиса, вызывающих патологию на уровне рогового слоя. С другой стороны, ихтиозы возникают из-за основных дефектов кератинизации.

Дерматит, или экзема, представляет собой кожную реакцию, вторичную по отношению к основному процессу, такому как иммунный ответ или инфекция. Дерматит характеризуется нарушением образования корнеоцитов на фоне спонгиоза эпидермальных кератиноцитов. Следовательно, имеет место гиперпролиферация кератиноцитов и нарушенная кератинизация, которые вызывают шелушение. При псориазе активированные лимфоциты выделяют цитокины, которые запускают эпидермальную гиперпролиферацию и лейкоцитарную инфильтрацию, что также вызывает гиперпролиферацию кератиноцитов и нарушение кератинизации, что приводит к шелушению. Наследственные ихтиозы, такие как рецессивный Х-сцепленный ихтиоз, возникают в результате генетических дефектов, которые фенотипически проявляются в виде шелушения кожи и диффузного ксероза. Рецессивный Х-сцепленный ихтиоз возникает, в частности, из-за дефицита стероидсульфатазы, который может поражать роговой слой и клинически проявляется очень сухой кожей и шелушением темного цвета.

Контрольные вопросы

Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.

Рисунок

Иллюстрация клеток эпидермиса. Роговой слой, блестящий слой, зернистый слой, шиповатый слой, базальный слой, дерма. Предоставлено Chelsea Rowe

Ссылки

1.: Ruchusatsawat K, Wongpiyabovorn J, Protjaroen P, Chaipipat M, Shuangshoti S, Thorner PS, Mutirangura A. Паракератоз кожи связан с потерей ингибитора дифференцировки 4 через промоутера метилирование. Хум Патол. 2011 Декабрь; 42 (12): 1878-87. [В паблике: 21663940]
2.: Freeman SC, Sonthalia S. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 8 мая 2022 г. Гистология, кератогиалиновые гранулы. [PubMed: 30725734]
3.: Seah BC, Teo BM. Последние достижения в трансдермальной доставке лекарств на основе ультразвука. Int J Наномедицина. 2018;13:7749-7763. [Бесплатная статья PMC: PMC6251463] [PubMed: 30538456]
4.: Uche LE, Gooris GS, Beddoes CM, Bouwstra JA. Новое понимание фазового поведения и проницаемости моделей липидов кожи на основе церамидов сфингозина и фитосфингозина. Биохим Биофиз Акта Биомембр. 201901 июля; 1861(7):1317-1328. [PubMed: 30991016]
5.: Ким Дж.Х., Ан Б., Чой С.Г., Ин С., Го А.Р., Пак С.Г., Ли К.К., Кан Н.Г. Аминокислоты нарушают кальций-зависимую адгезию рогового слоя. ПЛОС Один. 2019;14(4):e0215244. [Статья бесплатно PMC: PMC6467405] [PubMed: 30990830]
6.: Арриагада Ф., Моралес Дж. Ограничения и возможности местной доставки лекарств: взаимодействие между наночастицами кремнезема и кожным барьером. Курр Фарм Дез. 2019;25(4):455-466. [PubMed: 30947656]
7.: Эгава Г. Патомеханизм аллергических заболеваний кожного происхождения. Иммунол Мед. 2018 дек; 41(4):170-176. [PubMed: 30632910]
8.: Голева Е., Бердышев Е., Люн Д.Ю. Восстановление эпителиального барьера и профилактика аллергии. Джей Клин Инвест. 2019 01 апреля; 129 (4): 1463-1474. [Бесплатная статья PMC: PMC6436854] [PubMed: 30776025]
9.: Боско CA. Информация о кожном барьере: от кирпичей и раствора к молекулам и микробам. J Препараты Дерматол. 201901 января; 18(1s):s63-67. [PubMed: 30681811]
10.: Мааруф М., Мааруф К.Л., Йосипович Г., Ши В.Ю. Влияние стресса на функцию эпидермального барьера: обзор, основанный на доказательствах. Бр Дж Дерматол. 2019 декабрь; 181(6):1129-1137. [PubMed: 30614527]
11.: Доубер Р.П., Маркс Р., Свифт Дж.А. Сканирующая электронная микроскопия рогового слоя. Бр Дж Дерматол. 1972 март; 86 (3): 272-81. [PubMed: 4259712]