Функция физического барьера осуществляется роговым слоем как за счет межклеточных липидов, так в не меньшей мере и за счет корнеоцитов. Эпидермис подвергается кератинизации — процессу, в ходе которого эпидермальные клетки постепенно развиваются от базальных клеток с пролиферативным потенциалом до безжизненных уплощенных чешуек рогового слоя.

Кератиноциты зарождаются от стволовых клеток базального слоя и транзитных амплифицирующихся клеток и затем проходят через несколько этапов дифференцировки, в итоге подвергаясь десквамации. Таким образом, в нормальном эпидермисе существует баланс между процессами пролиферации и десквамации, приводящий к полному обновлению эпидермиса в течение примерно 28 дней.

При некоторых формах ихтиоза скорость десквамации может быть понижена, что вызывает задержку отторжения эпидермальных клеток (ретенционный гиперкератоз). При воспалительных кожных заболеваниях, таких как псориаз, происходит усиление пролиферации, что ведет к нарушению дифференцировки и появлению паракератотическихчешуек (гиперпролиферативный гиперкератоз).

Основными структурными белками, синтезирующимися в кератиноцитах, являются кератины. Кератины организованы в похожие на паутину сети, состоящие из промежуточных филаментов. Подобные структуры, имеющие своим началом околоядерное кольцо, тянутся через всю цитоплазму и заканчиваются у терминальных десмосом и полудесмосом. На заключительных стадиях нормальной дифференцировки кератины посредством взаимодействия с матричным белком филаггрином формируют высокоупорядоченные плотные массы.

В случае нарушения кератинизации сеть филаментов вокруг ядра разрушается, что препятствует прикреплению комплексов филамент-матричный белок к внутренней поверхности чешуек. Как следствие, изменяется взаимодействие между соседними клетками и нарушается десквамация. Филаггрин собирает кератиновые филаменты в плотные пучки, что способствует уплощению клетки, характерному для корнеоцита рогового слоя. Вместе кератины и филаггрин составляют от 80 до 90% всей белковой массы эпидермиса млекопитающих.

Структурные белки, такие как инволюкрин, лорикрин, трихогиалин и класс малых богатых пролинами белков также синтезируются в эпидермисе, а затем перекрестно связываются трансглютаминазами для укрепления рогового конверта непосредственно под плазмолеммой. Белки рогового конверта составляют примерно 7-10% массы эпидермиса. Корнеоциты служат основой для механической и химической защиты и вместе с межклеточным липидным окружением ограничивают водопроницаемость.

Роговой конверт клетки представляет собой прочную белково-липидную полимерную структуру, которая формируется непосредственно под цитоплазматической мембраной и затем располагается на внешней поверхности корнеоцитов. Данная структура устойчива к 10% гидроокиси калия, что видно в препаратах кожных соскобов с КОН. Роговой конверт состоит из двух частей: белкового конверта и липидного конверта. Белковый конверт обеспечивает биомеханические свойства рогового конверта за счет перекрестного связывания специализированных структурных белков рогового конверта сульфидными связями и образуемыми трансглютаминазами N (е) — (γ-глютамил) лизиновыми изопептидными связями.

Изопептидные связи устойчивы к наиболее распространенным протеолитическим ферментам. Липидный конверт корнеоцитов представляет собой структуру, напоминающую плазмолемму; он замещает плазмолемму на внешней поверхности корнеоцитов млекопитающих. Инволюкрин, энвоплакин и периплакин служат субстратами для ковалентного присоединения посредством эфирной связи ω-гидроксицерамидов к N-ацильных жирным кислотам с очень длинной цепью. Последние не только участвуют в формировании внешней оболочки клетки, но и тесно смыкаются с межклеточными липидными пластинками.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Эпидермис при нарушении барьерной функции кожи"

1. Дифференциация и пролиферация эпидермиса для барьерной функции кожи
2. Эпидермис при нарушении барьерной функции кожи
3. Строение и функции субкорнеальных слоев эпидермиса
4. Кожный барьер как причина заболеваний кожи
5. Методы восстановления защитной функции кожи