Исследования 40-50-х годов XX века показали, что собственно физический барьер кожи представлен роговым слоем. Структура рогового слоя, определяющая его барьерную функцию, гораздо заметнее при визуализации с помощью электронной микроскопии и фиксации с помощью четырехокиси рутения, нежели при рутинном гистологическом исследовании срезов тканей, фиксированных формалином, на которых роговой слой выглядит в виде типичной «плетеной корзинки».

Блокада проницаемости рогового слоя для воды не является полной. В норме наблюдается движение воды из рогового слоя в атмосферу — трансэпидермальная потеря воды (ТЭПВ), которая ранее называлась «неощутимой потерей воды». Роговой слой служит основным барьером, защищающим от чрескожного проникновения химических веществ и микробов.

Роговой слой, толщина которого варьирует в диапазоне от 10 до 20 мкм, составляет непрерывную структуру богатых белками клеток. Клетки рогового слоя организованы в виде пластинчатых липидных слоев и погружены в обогащенный неполярными липидами межклеточный матрикс.

Жизнеспособный эпидермис представляет собой многослойный плоскоклеточный эпителий, состоящий из базального, шиповатого и зернистого клеточных слоев. Покидая базальный слой, кератиноциты начинают дифференцироваться и, в ходе вертикальной миграции в шиповатый и зернистый слои, подвергаются ряду изменений, затрагивающих как их строение, так и их состав. В процессе созревания кератиноциты синтезируют и экспрессируют различные структурные белки и липиды.

Завершающие этапы дифференцировки кератиноцитов связаны со значительными изменениями в их структуре, приводящими к трансформации кератиноцитов в плоские, лишенные ядер чешуйчатые клетки рогового слоя, взаимодействующие, в основном, с кератиновыми филаментами. Клетки рогового слоя окружены роговым конвертом, сформированным из перекрестно связанных белков (белков рогового конверта), а также липидным конвертом с ковалентной связью. Внеклеточные неполярные липиды, окружая корнеоциты, образуют гидрофобный матрикс.

По мнению ряда исследователей, и белки рогового конверта, и ковалентно связанный липидный конверт имеют большое значение для химической устойчивости корнеоцитов. Десмосомы, соединяющие соседние кератиноциты друг с другом, важны для когезии клеток рогового слоя и утрачивают свою функцию во время процессов десквамации в роговом слое. В верхних шиповатом и зернистом слоях находятся характерные пластинчатые везикулы, называющиеся эпидермальными ламеллярными тельцами. Они богаты полярными липидами, гликосфинголипидами, свободными стеролами, фосфолипидами и катаболическими ферментами, доставляющими липиды, необходимые для внеклеточных слоев рогового слоя. Ламеллярные тельца также могут содержать белки, в частности бета-дефензин человека 2.

В ответ на определенные сигналы (возможно, таким сигналом служит возрастание концентрации кальция во время перехода ламеллярных телец из зернистого слоя в роговой) ламеллярные тельца направляются к апикальным поверхностям верхних клеток зернистого слоя, соединяются с плазмалеммой и посредством экзоцитоза секретируют свое содержимое в межклеточное пространство. Липиды, производные от ламеллярных телец, впоследствии модифицируются и реорганизуются в межклеточные пластинки, расположенные практически параллельно клеточной поверхности. В ходе этого процесса липидный конверт с ковалентной связью служит своеобразным каркасом.

После вытеснения ламеллярных телец в зону контакта зернистого и рогового слоев полярные липиды под действием ферментов преобразуются в неполярные продукты. В результате гидролиза гликосфинголипидов образуются церамиды, при этом фосфолипиды преобразуются в свободные жирные кислоты. Такие изменения в составе липидов и строении клеток приводят к образованию крайне плотной структуры, упакованной в интерстиции рогового слоя.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Липиды рогового слоя эпидермиса кожи и его барьерная функция"

1. Клеточная и генная терапия стволовыми клетками эпидермиса
2. Классификация кератинов человека
3. Кератиновые белки промежуточных филаментов клеток кожи
4. Экспрессия генов кератина при дифференцировке эпидермиса
5. Функции кератина в эпидермисе и коже в целом
6. Патология кератина как причина кожных болезней
7. Роговой конверт эпидермиса - состав, функции
8. Защитная и барьерная функция кожи как органа
9. Строение и защитные функции рогового слоя эпидермиса кожи
10. Липиды рогового слоя эпидермиса кожи и его барьерная функция