Кожа как важный орган иммунной системы

Кожа как важный орган иммунной системы. Что такое врожденный и приобретенный иммунитет кожи? Основные иммунные клетки и их функции. Как нормализовать иммунитет при кожных заболеваниях? Иммуносупрессивные мази, лекарства и ультрафиолетовое облучение 311 нанометров

Кожа – один из важнейших иммунных органов человека, тесно связанный с эндокринной, нервной, выделительной и другими системами. Кожный покров не только защищает все тело от внешнего воздействия, но и участвует в сложных регуляторных процессах. Является самым большим по площади и у взрослого человека занимает до 1.8-2 кв. м. Его общий вес составляет 3-4 кг, а толщина варьируется от 0,4 мм на веках до 3-4 мм на голове, ладонях и подошвах. Состоит из трех неразделенных слоев – верхнего (эпидермиса), среднего (дермы) и нижнего (подкожно-жировой клетчатки). Основу всех слоев составляют разные виды клеток и структур, позволяющих выполнять основные функции кожи. Самый тонкий верхний слой отвечает за целостность кожного покрова и за его цвет. Средний обеспечивает упругость и сохранение влаги за счет коллагеновых и эластиновых волокон. Самый нижний содержит энергетические запасы организма, защищает от перепадов температур и ударных воздействий. Каждый вид клеток играет свою роль, но все они связаны друг с другом. Поэтому нарушение функции одних клеток влечет за собой дисбаланс в работе других. Это важно знать для понимания иммунной роли кожи во всех процессах, происходящих в эпидермисе, дерме и подкожной клетчатке.

Основные функции кожи

Являясь сложной взаимосвязанной системой, этот орган решает сразу несколько задач. Среди них можно условно выделить жизненно важные и вспомогательные. Например, защитная и иммунная функции являются основными, а дыхательная – второстепенной, так как процент поглощения кожей кислорода и выделения углекислого газа незначительный. Но все механизмы регуляции необходимы для здоровья кожного покрова и всего организма.

1) Защитная. Кожа является промежуточным звеном между внешней и внутренней средой. Покрывая все тело, предотвращает проникновение бактерий, вирусов и грибов, а также уменьшает последствия механического, температурного и сильного УФ-воздействия. За это отвечают так называемая гидролипидная мантия из роговых чешуек с кожным салом и плотный верхний слой эпидермиса, главными клетками которого являются кератиноциты. Гидролипидная мантия имеет показатель рН, который в норме составляет 5,2-5,7. При его повышении появляется сухость кожи, что повышает риск ее растрескивания и инфицирования. А при бесконтрольном делении кератиноцитов образуются чешуйки и бляшки, как при псориазе.

2) Секреторная. В дерме находятся сальные и потовые железы, выполняющие продуцирующую и выделительную функции. Сальные железы вырабатывают кожное сало (себум), от нормального количества которого зависит здоровье кожи. Себум входит в состав гидролипидной мантии. В наибольшем количестве вырабатывается на волосистой части головы, на лбу, спине и тех участках тела, где есть волосы. При его недостатке развивается сухая себорея, а при переизбытке – себорейный дерматит. Активность сальных желез регулируют гормоны, а на потовые влияют температура, физические и эмоциональные нагрузки. В зависимости от этого выделяется 500-1000 мл пота в день вместе с солями.

3) Терморегуляторная и обменная. Помимо потовых желез, кожный покров имеет терморецепторы и кровеносные сосуды. При изменении температуры внешней среды меняются теплоотдача, обмен веществ и активность желез. При перегреве тела интенсивно выделяется пот и расширяются капилляры, из-за чего кожный покров краснеет. Вместе с потом выделяется молочная кислота, продукты азотистого обмена и другие примеси. Обменная функция кожи позволяет поддерживать водный баланс и соотношение вредных и полезных элементов. Сохраняются внутриклеточная жидкость, витамины, аминокислоты и минералы. Но при этом накапливаются шлаки, соли, йод, бром, избыток которых организм не может вовремя вывести.

4) Рецепторная и резорбационная. Кожа обладает множеством чувствительных нервных окончаний, связанных с центральной нервной системой. Через эти рецепторы мозгу передается информация о механическом, термическом и ином воздействии. Так мы ощущаем фактуру поверхностей, температуру жидкостей или предметов. Если не брать в расчет слизистые оболочки, то максимальной чувствительностью обладают пальцы рук. Всасывающая (резорбационная) способность эпидермиса позволяет различным веществам проникать через роговой слой. В одних случаях это полезно – например, при лечении кожи мазями или ультрафиолетом. Но повышение всасывающей способности чревато инфицированием.

Иммунная функция и система кожи

На этом аспекте остановимся более подробно и рассмотрим основные клетки, участвующие как в патологических, так и в восстановительных механизмах. Для начала нужно сказать о том, что иммунитет кожи – это составная часть общего иммунитета организма. И если возникают внутренние проблемы (например, с гормональной или пищеварительной системой), то внешне это может проявляться в виде прыщей, воспалений и сыпи. С другой стороны, различные иммунные процессы в коже запускаются и протекают самостоятельно. Происходит это последовательно, начиная от распознавания патогена и его презентации другим клеткам до механизмов контролируемого уничтожения. Участвует в этом как врожденный (естественный), так и приобретенный (адаптивный) иммунитет. Их главные клетки и структуры включаются на разных этапах защиты от проникновения инфекций, аллергенов и бактерий в эпидермис.

Врожденная иммунная система кожи

Это изначально заложенная естественная защита, присутствующая у каждого человека. У кожи как иммунного органа врожденные механизмы преобладают над приобретенными. Задействованы во всех звеньях происходящих процессов, на которые реагируют гуморальными и клеточными факторами. Гуморальные работают в поверхностных слоях и обеспечивают защиту, создавая губительную для патогенов среду. В ней присутствуют антимикробные пептиды и ферменты (лизоцим), отдельные белки (ЛСБ) и их комплексы (комплементы). Клеточные элементы иммунной системы кожи в верхних и средних слоях – это кератиноциты. Иммунокомпетентными клетками считаются и пигментные меланоциты. Они связаны с кератиноцитами и могут продуцировать цитокины (интерлейкины). Это специфические иммунорегуляторные белки, способные влиять на воспалительные процессы в эпидермисе. В нижних слоях расположены макрофаги, тучные и дендритные клетки. Активизируются на втором уровне защиты и начинают работать после преодоления патогенами внешнего слоя.

Клетки врожденного иммунитета кожи

Разобравших в главных компонентах естественного иммунитета, нужно подробнее рассмотреть функции и особенности самих клеток. Это нужно для понимания их роли в каждом патологическом или регуляторном процессе, происходящем в эпидермисе и дерме.

⚫ Кератиноциты и меланоциты

Самые многочисленные клетки эпидермиса, играющие важную роль в защите от внешних воздействий. Формируют физический барьер на пути различных патогенов, травм и токсинов. Являются еще и иммунологически активными, участвуя в синтезе регуляторных молекул и интерлейкинов. Неконтролируемое деление (пролиферация) кератиноцитов становится одним из факторов развития хронических заболеваний кожи. В частности, при псориазе и атопическом дерматите наблюдается избыточная активизация их роста, то есть нарушение процесса обновления и дифференцировки. Активированные кератиноциты способны также влиять на миграцию лимфоцитов. Уже упоминалось, что главные клетки эпидермиса связаны с пигментными и образуют с ними единую функциональную единицу. Клетки-меланоциты играют ключевую роль в окраске кожи и волос. Недавние исследования показали, что отвечающие за пигмент гены участвуют также в регуляции врожденного иммунитета кожи. При недостатке белка MITF в меланоцитах, регулирующего выработку пигмента, синтезируется слишком много интерферонов. Обычно они вырабатываются только при встрече с патогенами и инициируют иммунный ответ. При этом воспроизводство самих меланоцитов сокращается. Изучение этого механизма должно помочь в понимании причин витилиго как аутоиммунного заболевания.

⚫ Макрофаги, тучные и дендридные клетки

Расположены в слизистых оболочках и кожном покрове, но благодаря своей подвижности способны переноситься с кровью и лимфой. Макрофаги участвуют в заживлении ран, становясь связующим звеном между воспалительной реакцией и восстановлением целостности кожи. За счет их активации через несколько часов после механической травмы начинается деление клеток эпидермиса. Если возникло инфицирование, то макрофаги поглощают патогены и растворяют их в своей клетке (вакуоли). Тучные клетки, расположенные в дермальном слое, вызывают защитную воспалительную реакцию в ответ на различные аллергены. Помогают иммунокомпетентным клеткам мигрировать в очаг поражения. Непосредственное участие в аллергических реакциях принимают и эозинофилы. Дендридные клетки обеспечивают связь между врожденным и приобретенным иммунитетом кожи. Это антигенпрезентирующие клетки для демонстрации чужеродных элементов. К основным видам относятся клетки Лангерганса, составляющие 2-6% от общего числа клеток эпидермиса. Способны покидать эпидермис по тканевой жидкости, перемещаться по лимфе и взаимодействовать с другими участниками иммунного ответа, показывая им антиген. Могут стать терапевтическими мишенями для корректировки различных иммунных реакций – например, при лечении кожи ультрафиолетом.

Адаптивная иммунная система кожи

Это приобретенные механизмы защиты, связанные с иммунологической памятью. Основаны на трех процессах: первичном распознавании чужеродного антигена, его уничтожении и создании иммунологической памяти. То есть происходит запоминание и формирование быстрой реакции на уже известную инфекцию. Из участников первого иммунного ответа на конкретный патоген и создаются такие клетки памяти. При повторной встрече с ним они начинают действовать по отработанной схеме. Иммунокомпетентными клетками являются лимфоциты, среди которых 80% – это Т-лимфоциты и 20% – В-лимфоциты. По своей функции Т-лимфоциты делятся на киллеров (убийц), хелперов (помощников), регуляторов и супрессоров (подавителей реакций). В свою очередь, В-лимфоциты обеспечивают гуморальную защиту и вырабатывают антитела. Но для запуска иммунной реакции нужно сначала показать мишень Т-лимфоцитам. За это отвечают уже описанные выше антигенпрезентирующие дендридные клетки Лангерганса.

Клетки приобретенного иммунитета кожи

Главным инструментом являются Т-клетки, или Т-лимфоциты. Их количество значительно больше, чем В-лимфоцитов. Созревают они в тимусе (вилочковой железе) и имеют на поверхности Т-клеточные рецепторы – белковые комплексы для распознавания пептидов антигена. Обладают множеством рецепторов, позволяющих распознавать почти все патогены, с которыми сталкивается организм. Но, как уже было сказано, активизируются только после представления им чужеродного элемента. По своим функциям делятся на 4 вида:

→ Т-киллеры (CD8+ Т-клетки). Это цитотоксические иммунные Т-лимфоциты, играющие важную роль в защите от вирусов, бактерий и опухолей. Способны непосредственно контактировать с антигенами, в буквальном смысле разъедая их клетку в месте контакта. Участвуют в этом белки перфорин и гранзим. Итогом становится апоптоз – контролируемая гибель клеток-мишеней.

→ Т-хелперы (CD4+ T-клетки). Представляют собой иммунные Th-клетки, работающие в паре с Т-киллерами и помогающие им в нейтрализации патогенов. Т-хелперы напрямую не уничтожают инфекции, но запускают иммунную реакцию. Информируют о патогенах и В-лимфоциты. Т-хелперы могут трансформироваться в провоспалительные (Тh1) или противовоспалительные (Тh2). Например, при псориазе наблюдается превышение Тh1.

→ Т-регуляторы (Treg). Главные регуляторы иммунного ответа, использующие несколько механизмов воздействия. Способствуют выработке гранулоцитов и содержат белок scurfin, способный подавлять активность других Т-клеток. При лечении аутоиммунных кожных заболеваний (псориаза, парапсориаза, витилиго, очаговой алопеции) терапия может быть направлена и на активацию Т-регуляторов, чтобы ослабить иммунный ответ клеток.

→ Т-супрессоры (Ts). Подвид регуляторов, отвечающих не за активизацию иммунной реакции, а за ее подавление и контроль. Так, они способны блокировать Т-хелперов и подавлять В-лимфоциты, если реакция иммунитета чрезмерна. Это позволяют сохранять толерантность к собственным тканям и избегать их повреждения. Как пример: во время вынашивания плода с его чужеродными клетками реакция отторжения со стороны матери на них не развивается.

Как нормализовать иммунитет при болезнях кожи?

Основной причиной многих хронических дерматозов и дерматитов становится чрезмерная активизация иммунных реакций. Чтобы лечение кожи дало результаты, нужно воздействовать не только на внешние проявления заболевания, но и на механизмы его развития. В схему терапии входит применение наружных мазей или лекарств с иммуноподавляющим действием. Такой же способностью обладает облучение кожи ультрафиолетовой лампой (фототерапия).

Мази и препараты иммуносупрессивной терапии

Среди средств наружного лечения кожи самым мощным противовоспалительным и иммуноподавляющим действием обладают гормональные мази на основе глюкокортикостероидов (ГКС). Их назначают при псориазе, парапсоризе, атопическом дерматите, экземе и других похожих патологиях. Отличаются по глюкокортикоидной активности, что определяет их выбор для очагов поражения разной глубины и локализации. Слабой считается мазь с гидрокортизоном, которую можно наносить на лицо и другие чувствительные участки. Преднизолон в 4 раз сильнее, поэтому к нему прибегают при более выраженном воспаления на участках с плотным эпидермисом. В несколько раз активнее действуют метилпреднизолон, дексаметазон и мометазон. Гормональные мази способны снять острые процессы и приостановить воспаление, но на иммунитет кожи они действуют неизбирательно. Могут вмешиваться в работу макрофагов, моноцитов, Т- или В-лимфоцитов. При длительном или нерациональном применении развивается атрофия кожи и другие побочки. Более мягким действием обладают местные ингибиторы кальциневрина (пимекролимус и такролимус).

Для более сильной иммуносупрессивной терапии назначают глюкокортикостероиды в виде таблеток. Их опасность в том, что могут проявиться не только кожные побочные эффекты, но и системные со стороны всего организма. Список иммунодепрессантов также включает в себя препараты, воздействующие на Т-клетки, снижающие количество лимфоцитов, подавляющие синтез ДНК, тормозящие выработку цитокинов и блокирующие передачу сигналов от одних иммунных клеток кожи другим. Одним из часто назначаемых препаратов является Циклоспорин А, тормозящий реакции клеточного иммунитета. Приостанавливает активацию Т-лимфоцитов и синтез цитокинов. Препарат Рапамун на основе действующего вещества Сиролимуса подавляет внутриклеточную передачу сигналов. Для подавления синтеза ДНК назначают таблетки Азатиоприна, но они могут вызвать угнетение деятельности костного мозга. Активные разработки ведутся в отношении иммунодепрессантов нового поколения на основе моноклональных антител. Это биологические препараты Адалимумаб, Базиликсимаб, Устекинумаб или Инфликсимаб, предназначенные для курсового внутривенного введения.

Воздействие на иммунитет кожи ультрафиолетом

Способность ультрафиолетового излучения влиять на местный иммунитет было обнаружено еще в прошлом столетии. Многочисленные исследования подтвердили, что после поглощения кожей УФ-лучей начинают происходить различные фотохимические и биологическое процессы. Лечебный диапазон изначально включал в себя длинноволновые UVA-лучи (320-400 нм) и средневолновые UVB-лучи (280-320 нм). Досконально механизм их действия до сих пор не изучен, но предполагается, что в большей степени воздействие оказывается на врожденный иммунитет кожи. Так, УФ-лучи влияют на способность клеток Лангерганса представлять антигены Т-клеткам. Облучение подавляет также активность лимфоцитов и приводит к балансу Th2 и Th1-клеток. Курсы облучения показали впечатляющие терапевтические результаты при псориазе, в очагах поражения которого выявляется высокое содержание провоспалительных цитокинов Th1 и клеток Лангерганса. Успех лечения позволил ввести фототерапию в клиническую практику как приоритетный метод немедикаментозного лечения кожных заболеваний. Однако серьезные побочные эффекты UVA-облучения вместе с усиливающим препаратом (ПУВА) требовали поиска не менее эффективной, но безопасной альтернативы.

Прорывным методом стала узкополосная фототерапия – облучение кожи UVB-ультрафиолетом на пике 311 нанометров. Проводится без приема лекарств и общего облучения тела, что снижает побочные последствия даже многократного облучения. Метод оказывает выраженное иммуносупрессивное действие, подавляя избыточную активность иммунитета кожи при воспалительных дерматозах. В список заболеваний, при которых эффективно применяется UVB-облучение 311 нм, входят псориаз, витилиго, парапсориаз, атопический и себорейный дерматит, экзема, разноцветный лишай, грибовидный микоз и очаговая алопеция. Узкополосная фототерапия – самый безопасный метод, допущенный для самостоятельного применения. Проводится стационарными и ручными приборами с разным количеством установленных ламп. Ультрафиолетовые облучатели для лечения кожных заболеваний Ультрамиг производства Хронос позволяют выполнять процедуры как в клинике, так и дома. Самый мощный прибор Ультрамиг-302 предлагается только для медицинских учреждений. Менее мощный стационарный облучатель Ультрамиг-311 можно использовать дома для лечения псориаза, витилиго, экземы, разноцветного лишая и грибовидного микоза на теле и конечностях. Для волосистой части головы и локального воспаления на руках и ногах Хронос выпускает УФ-расчески Ультрамиг-311Р. Помогают лечить очаговую алопецию и себорею.

Как улучшить местный иммунитет кожи?

Повышение защитных свойств кожного покрова необходимо не только при заболеваниях, но и для их профилактики. С этой целью рекомендуется регулярный комплексный уход в домашних условиях. Устранять воспаления и высыпания, вызванные местным иммунодефицитом, помогают отвары народных средств (ромашка, крапива, подорожник, крепкий чай), а также сок алоэ и эфирные масла. Очень важно включать в рацион продукты, богатые витаминами, или принимать их в качестве добавок. Для поддержания водного баланса эпидермису требуется витамин А, для синтеза коллагена и эластина – витамины группы В и С, а для предотвращения ранних морщин – витамин К. Для здоровья кожи жизненно необходим и витамин D, для получения которого достаточно солнечного ультрафиолета. Сухость и шелушение устраняются регулярным нанесением увлажняющих и смягчающих негормональных мазей. Укрепление местного иммунитета может проводиться как профилактически, так и во время или после лечения кожного заболевания. Народные средства, витамины и мази эффективно дополняют фототерапию кожи, улучшая ее основные свойства и закрепляя терапевтический эффект.