Глава 11. Нарушения пигментации кожи

Цвет кожи

Нормальный цвет кожи обусловлен сочетанным воздействием нескольких цветных пигментов: красного (оксигемоглобин), синего (дезоксигемоглобин), желтовато-оранжевого (каротиноиды) и коричневого (меланин). Каротиноиды — экзогенные желтые пигменты, которые поступают в кожу из растений. Нормальная пигментация кожи бывает конституциональной (обус­ловлена генетическими факторами), индуцированной и факультативной (обусловленной изменением цвета кожи под влиянием УФЛ и других факторов, рис. 11.1). Конституциональная пигментация кожи определяет наличие основных рас — европеоидной (белой), монголоидной (восточной), негроидной (черной) и австралоидной (аборигены).

В основном цвет кожи обусловлен меланином, который состоит из трех типов: эумеланина (еumelanin), или коричнево-черного меланина, который обнаруживается в эллипсоидальных меланосомах и придает коричнево-черный цвет коже и волосам; феомеланина (рheomelanin), или желто-красного меланина, найденного в сферических меланосомах, который придает рыжий цвет волосам; и нейромеланина (neuromelanin) — черного пигмента, локализующегося в пределах нервных клеток. Расовые и этнические различия цвета кожи определяются количеством, размерами, формой и распределением меланосом — органелл, содержащих меланин.

Меланоциты — пигментообразующие клетки, происходящие из плюрипотентных клеток нервного гребня эмбриона (neural crest cells). Эти плюрипотентные клетки дифференцируются в нейроны, клетки глии, гладких мышц, костей лица и черепа, хряща и меланоциты. Предшественники меланобластов мигрируют в волосяные фолликулы и кожу, а также в мозговые оболочки, улитку внутреннего уха, сосудистую и радужную оболочки и ресничное тело глаза.

Миграция и жизнедеятельность меланобластов в эпидермисе регулируются различными внешними и внутренними факторами.

• Внешние факторы: УФ-излучение и лекарственные препараты.
• Внутренние факторы: семейство гликопротеинов WNT, эндотелин 3 (EDN3), фактор стволовых клеток (SCF) влияют на процессы миграции, пролиферации и дифференцировки клеток в меланинпродуцирующие, продуцируются клетками эктодермы, дорсальной части нервной трубки и кератиноцитами. Функциональная активность меланоцитов в эпидермисе контролируется также альфа-меланоцит-стимулирующим гормоном, который стимулирует рост меланоцитов, активность тирозиназы и синтез меланинов.

Меланогенные стволовые клетки располагаются преимущественно в устье волосяного фолликула, откуда мигрируют и дифференцируются в эпидермисе и волосяном фолликуле (рис. 11.2). Они синтезируют меланин — пигментный полимер, который накапливается в цитоплазматических органеллах меланоцита — меланосомах, откуда посредством дендритических отростков попадает в кератиноциты.

Меланоциты отличаются от кератиноцитов отсутствием тонофиламентов и десмосом, а также наличием меланосом, которые содержат меланин и микрофиламенты, обладающие сократительной функцией и участвующие в освобождении меланосом из клетки путем экзоцитоза.

Тирозин является ключевой аминокислотой для синтеза меланина, который под действием тирозиназы трансформируется в дигидроксифенилаланин (ДОФА), а затем окисляется до дофахинона. На уровне дофахинона процесс продолжается по двум направлениям. Например, при присоединении к дофахинону глутатиона или цистеина образуются феомеланины и трихромы, окрашивающие кожу в желтый, красный и насыщенно-красный цвет. Каждый меланоцит функционально связан примерно с 36 кератиноцитами и образует эпидермальную меланиновую единицу. Меланоциты составляют 10–25% клеток базального слоя.

На лице и в области гениталий регистрируют наибольшее количество меланоцитов — 1100—1300 клеток на 1 см². У людей с темной кожей меланоциты могут содержать до 400 меланосом (меланосомы распределяются по всем слоям эпидермиса с равномерным содержанием меланина внутри каждого кератиноцита), у светлокожих — около100 (меланосомы располагаются преимущественно в базальном слое).

Пигментация кожи, однако, зависит не от количества меланоцитов, а от активности происходящего в них меланогенеза, количества зрелых меланосом и/или их распределения внутри кератиноцитов.

Эпидермальная единица меланина — функциональная единица, выполняющая процесс синтеза меланина и его распределение по кератиноцитам. Эта единица состоит из одного меланоцита и связанных с ним приблизительно 36 кератиноцитов.

Основными функциями меланоцитов являются:

• синтез меланина, который осуществляется в меланосомах;
• транспортировка меланосом в окружающие кератиноциты для обеспечения защиты организма от УФЛ.

Стадии меланогенеза

1. Транскрипция белков, необходимых для меланогенеза.

2. Биогенез меланосом.

3. Распределение меланогенных белков внутри меланосом.

4. Транспортировка меланосом в отростки меланоцитов.

5. Передача меланосом в кератиноциты.

Нарушения на любой из этих стадий приводят к нарушению меланиновой пигментации.

Меланосомы — единственные специализированные эндоплазматические органеллы, связанные с клеточными мембранами, которые содержат тирозиназу, основной пигмент, синтезирующий меланин. Полагают, что меланосомы являются модифицированным вариантом лизосом. В зависимости от типа синтезируемого меланина меланосомы подразделяются на эумеланосомы и феомеланосомы. В меланосомах имеются меланогенные и структурные белки, которые играют основную интегрирующую роль в созревании меланосом.