Кожный барьер и его дисфункция при болезнях кожи / The skin barrier and its dysfunction in skin diseases

Еще фото

Автор (ы):  А.Н. Герке, к.в.н., ветеринарный врач-дерматолог, член Европейского общества ветеринарных дерматологов (ESVD) / А. Gerke, DVM, PhD
Организация(и):  ЗАО «Сеть ветеринарных клиник», Санкт-Петербург / «Network of veterinary clinics», St. Petersburg
Журнал:  №6 - 2014

УДК 619:616.591:616.5-083.4

Ключевые слова: кожный барьер, гидролипидная пленка, трансэпидермальная потеря влаги, шампунь, купание собаки

Key words: skin barrier, hydrolipidic film, transepidermal water loss, shampoo, bathing of the dog

Аннотация

Эпидермис имеет решающее значение для кожного барьера. Дисфункция кожного барьера характеризуется нарушением гидролипидной пленки и структуры рогового слоя, уменьшением содержания керамидов. Как логическое следствие этих изменений кожного барьера увеличивается трансэпидермальная потеря воды. Воспаление кожи при атопическом дерматите усиливает потерю влаги и приводит к сухости кожи. В процессе лечения многие из этих изменений обратимы. Генетические аспекты и воспаление являются ключевыми моментами в функционировании кожного барьера. Понимание структуры и функциональных процессов кожного барьера необходимо для правильного подхода к болезням кожи.

Summary

The epidermis is crucial for the barrier functions of the skin. The skin barrier dysfunction is characterized by abnormal skin hydrolipidic film, abnormal Stratum corneum morphology, reduced and abnormal ceramide content. As a logical consequence of these barrier changes, transepidermal water loss increased. Allergen-induced atopic inflammation appears to further worsen these anomalies. When lesions disappear during treatment, many of these changes appear to return to normal. Genetics and inflammation are key in the control of the skin barrier function. Understanding these structures and functional processes is therefore essential to allow the approaching of many skin diseases.

Кожа является важнейшим защитным барьером, без которого жизнь не была бы возможна. Этот барьер включает три компонента: физический, химический и микробиологический.

Первую линию защиты формирует шерстный покров, он предотвращает непосредственный контакт вредоносных факторов с кожей и минимизирует внешнее физическое и химическое воздействие на кожу.

Однако в шерсти может «скрываться» ряд микроорганизмов, например, споры дерматофитов при бессимптомном миконосительстве [5].

Роль эпидермиса в кожном барьере

Эпидермис представлен многослойным плоским эпителием, играющим роль герметичной мембраны между внутренней средой организма и окружающей средой. Это гарантирует защиту от изменения внутреннего гомеостаза за счет контроля трансэпидермальной потери воды, электролитов и белков и от внешних воздействий [12, 17]. Эта защита от вредных воздействий внешней среды, включая механические, химические и физические факторы, обеспечивается не только прочной структурой кожи, но и тесным взаимодействием между эпидермисом и кожной иммунной системой.

Основной защитный барьер представлен роговым слоем. Это плотный слой кератинизированных клеток, покрытый секретом сальных и потовых желез, содер­жащих эпидермальные липиды, которые концентрируются в поверхностном слое кератина, создавая дополнительную физическую и химическую защиту. Водорастворимые субстанции, такие как неорганические соли (натрия хлорид) и белки (интерферон, альбумин, трансферрин, комплемент, иммуноглобулины и другие), контролируют рост микрофлоры [5, 12, 14, 15, 16].

Выполнение барьерной функции кожей требуют строгого регулирования различных структурных и функциональных компонентов [13]. В норме эпидермис постоянно обновляется, не нарушая при этом барьерной функции. Нарушение структуры и функции эпидермиса может быть следствием как измененной дифференциации эпидермиса, например, при ихтиозе, так и повышенной чувствительности к аллергенам в случае атопического дерматита.

Для выполнения защитных функций эпидермисом существуют несколько барьеров:

- барьер «жидкость-жидкость» – благодаря плотным контактам в зернистом слое эпидермиса;

- барьер «воздух-жидкость внутренней среды организма» обеспечивается корнеоцитами и межклеточными липидами;

- иммунный барьер – с помощью взаимодействия различных структурных и функциональных компонентов эпидермиса и иммунной системы [17]. Кислотность поверхности кожи также играет существенную роль в антимикробной защите, благодаря ряду буферных систем, включающих молочную кислоту, йоны аммония, аминокислоты, рН кожи поддерживается в слабокислом диапазоне, а на участках кожи с эккриновым типом секреции (нос и подушечки лап) – от слабокислой до слабощелочной. При воспалении рН кожи защелачивается [15].

Генетические аспекты и воспаление являются ключевыми моментами в нарушении функционирования кожного барьера. К примеру, при атопическом дерматите нарушение эпидермального барьера связано, с одной стороны, с генетическими факторами, а, с другой стороны, с развитием воспалительной реакции [1]. Таким образом, замыкается порочный круг, повышается проницаемость аллергенов и микроорганизмов в воспаленную кожу, а развившаяся аллергическая реакция усугубляет уже присутствующие нарушения кожного барьера. Понимание механизма, лежащего в основе атопического дерматита, является основополагающим для корректного подхода к лечению и профилактике.

Резидентная микрофлора кожи

Постоянно обитающая микрофлора на коже также вносит свой вклад в функцию эпидермального барьера. Бактерии и, иногда, дрожжи, и даже филаменты грибов могут присутствовать не только на поверхности кожи, но и в поверхностных слоях эпидермиса (в частности, в межклеточных пространствах рогового слоя), и в воронке волосяного фолликула. «Нормальная» микрофлора, постоянно находящаяся на поверхности кожи, занимает экологическую нишу, предотвращая колонизацию патогенных микроорганизмов, вырабатывая антибиотики, ферменты и токсины, потребляя питательные вещества. Исследования также показывают, что на разных участках кожи одной собаки находится разная флора. На поверхности кожи здоровой собаки преобладают представители Proteobacteria, также присутствуют Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes и Cyanobacteria. На коже перианальной области Clostridia и Bacteroidia были наиболее распространенными бактериями, что, по-видимому, связано с непосредственной близостью этих участков кожи с прямой кишкой. При этом у собак с аллергией представлено значительно более низкое видовое разнообразие по сравнению со здоровыми собаками. В период обострения аллергии и при хроническом воспалении кожи количество видов микроорганизмов на коже собаки значительно снижается, но при этом могут преобладать патогенные бактерии. Коагулазо-негативные стафи­лококки, являющиеся частью резидентной флоры, при определенных условиях могут становиться патогенными.

Дрожжи рода Malassezia также являются синантропными микроорганизмами, обнаруживаемыми на здоровой коже, особенно в местах с повышенной влажностью, таких как ушная раковина, морда, перианальная и паховая области. Под воздействием ряда предрасполагающих факторов (обострение аллергии, повышенная секреция желез и др.) количество этих синантропных бактерий и дрожжеподобных грибов может значительно возрастать, клинически имитирую воспалительную реакцию. Это явление называется «перерост» микрофлоры. При устранении причин по мере снижения количества микроорганизмов наступает клиническое выздоровление.

Кроме того, различные сапрофитные грибы, например Alternaria spp., Aspergillus spp., Cladosporium spp., Mucor spp., Penicillium spp., Rhodotorula spp., могут быть обнаружены на коже и шерсти здоровых животных [8].

Выводы и рекомендации

Обнаружение бактерий и сапрофитных грибов в посевах со здоровой кожи не имеет диагностической ценности, поскольку они являются частью резидентной флоры. Цитологическая оценка количества микроорганизмов и воспалительных клеток весьма актуальна, поскольку позволяет дифференцировать бактериальный или дрожжевой «перерост» микрофлоры и истинную инфекцию. При хронических пиодермиях, особенно на фоне неэффективной антибактериальной терапии в анамнезе, бактериологическое исследование может оказаться полезным для выявления возбудителя и подбора антибиотика. Необоснованное чрезмерное применение антисептиков может нарушить нормальную микрофлору кожи и способствовать колонизации патогенными микробами. Особое внимание стоит уделить коже собак с аллергией, поскольку ограничение видового разнообразия бактерий на их коже также предрасполагает к развитию инфекции.

Гидролипидная поверхностная пленка

Сальные железы, являясь частью пилосебационного комплекса, производят кожное сало, в состав которого входят эфиры воска и холестерина, сквален и триглицериды. Сало выделяется через выводной проток желез в волосяной фолликул и далее покрывает кожу, выполняя защитную функцию. Кожное сало и пот в форме эмульсии на поверхности кожи создают как физический барьер, предотвращающий проникновение воды и водорастворимых веществ через кожу, так и химический барьер. Последний обусловлен множеством веществ, включая трансферрин и свободные жирные кислоты, наличие которых в составе гидролипидной пленки предотвращает колонизацию патогенными микроорганизмами. Другие липиды, такие как гликосфинголипиды, содержащиеся в роговом слое, также выполняют антибактериальную функцию. Специфические белки, в частности комплемент и иммуноглобулины, присутствующие в коже, контролируют размножение микроорганизмов. Кроме того, секрет сальных желез обладает антигрибковыми свойствами [10].

Одним из факторов, оказывающим влияние на микрофлору кожного покрова, является степень гидратации рогового слоя. В нормальном эпидермисе содержание воды уменьшается от 70-75% в глубоких слоях до 10-15% в основании рогового слоя. Предупреждение обезвоживания – исключительно важная функция эпидермиса, поскольку его значительное повреждение (например, при токсическом эпидермальном некролизе) приводит к гибели организма. Повышение влажности поверхности кожи (в связи с повышением температуры окружающей среды, относительной влажности) значительно увеличивает количество микроорганизмов на поверхности кожи. Таким образом, на влажных и сальных участках кожи, резко возрастает число микроор­ганизмов [2]. Роговой слой кожи может утолщаться в 2 раза за счет изменения содержания воды, в сравнении волос способен изменять свою толщину лишь на 15%. Это различие связано с более низким содержанием цистина в роговом слое кожи, по сравнению с волосом.

У собак в норме степень гидратации кожи отличается на разных участках кожи (в частности, кожа вентральной поверхности шеи и хвоста более влажная, а кожа в области грудной клетки, крестца, латеральной поверхности бедер более сухая).

Новая теория патогенеза атопического дерматита человека и собак («снаружи-внутрь-наружу») утверждает, что генетический (т.е. первичный) дефект кожного барьера приводит к усилению проникновения аллергенов через кожу. Возникшее воспаление в коже сопровождается истончением липидной пленки, снижением секреции белков, что также увеличивает шелушение, все это способствует дальнейшему усилению проникновения молекул аллергена и усугублению дисфункции кожного барьера. Оценка барьерной функции кожи человека традиционно опиралась на измерение трансэпидермальной потери влаги (ТЭПВ) [6], связанной с испарением паров воды с поверхности кожи. В здоровой коже поддерживается баланс между потерей воды и способностью кожи к удержанию воды. При патологиях кожи повышение потери влаги и снижение степени гидратации приводит к повреждению кожного барьера или нарушению кератинизации. Недавние исследования показали, что и у собак с атопическим дерматитом значительно увеличивается ТЭПВ даже на внешне неповрежденных участках кожи, и эти отклонения в значительной степени коррелируют с тяжестью клинических проявлений атопического дерматита [4, 7]. Показатели потери влаги были значительно выше у молодых собак с ярко выраженными проявлениями атопического дерматита, сенсибилизированных к клещу домашней пыли, по сравнению с собаками-атопиками в стадии ремиссии на фоне лечения циклоспорином и спреем с ацепонатом гидрокортизона (Cortavance, Virbac) [11].

Еще одной проблемой, приводящей к нарушению кожного барьера, является дефект липидного состава кожи. Так, у собак с атопическим дерматитом в местах поражения кожи липидные пластинки рогового слоя либо отсутствуют, либо их структура существенно нарушена. Непрерывность и толщина межклеточных липидных пластинок оказалась достоверно ниже у собак-аллергиков по сравнению со здоровыми собаками. Эти проблемы приводят к дальнейшей дезорганизации корнеоцитов и расширению внутриклеточных пространств, что также усиливает проникновение аллергенов и возбудителей в сухую кожу [9]. Воспаление кожи также приводит к снижению уровня церамидов в роговом слое, однако их содержание нормализуется по мере стихания воспаления.

Выводы и рекомендации

Частота мытья здоровой собаки зависит от породы и индивидуальных особенностей животного. Многих собак достаточно мыть раз в несколько месяцев. Некоторые владельцы моют своих питомцев слишком часто, порой даже чаще, чем раз в неделю, поскольку замечают специфический «собачий» запах. В случае частого мытья использование кондиционеров или ополаскивание с маслами являются крайне необходимыми мерами. Надо помнить, что источником неприятного запаха зачастую являются ротовая полость при многих стоматологических болезнях, уши при отитах, лапы при пододерматитах, область промежности при гинекологических проблемах. Кроме того, неприятный запах сопровождает многие болезни кожи, такие как повер­хностная бактериальная пиодермия, Malassezia-дерматит, демодекоз. При многих кожных болезнях, как правило, необходимо более частое мытье с лечебными шампунями. В идеале шампунь должен удалять загрязнения быстрее, чем природную жировую пленку. Для большинства собак подходят мягкие, увлажняющие или гипоаллергенные шампуни. Для некоторых животных для поддержания гидролипидного слоя требуется дополнительное нанесение кондиционеров и масел.

Шампуни

Шампунь должен хорошо удалять грязь и кожное сало, при этом шерстный покров должен оставаться блестящим и легко расчесываться. Кроме того, шампунь должен достаточно хорошо пениться и полностью смываться, не оставляя осадка на коже и шерсти. Некоторые шампуни производятся на основе мыла, а в большинстве профессиональных шампуней используются сурфактанты или детергенты с различными добавками, в том числе загустители, кондиционеры, гидролизаты белков, отдушки и вещества, контролирующие рН. Многие клиенты задают вопрос, можно ли использовать для собак человеческие шампуни. Кислотность кожи собаки отличается от человека, рН составляет от 6,1 до 7,4. Таким образом, рН-сбалансированные шампуни для человека, как правило, не подходят собакам. Теоретически эти шампуни временно нарушают электростатические заряды на поверхности билипидного слоя, что может повредить нормальный кожный барьер. Однако нет исследований клинической значимости или документированных доказательств нарушения кожного барьера вследствие воздействия шампуня с низкой рН на кожу собак.

Шампуни на основе мыла хорошо работают в мягкой воде. В жесткой воде на шерсти образуется налет из соединений солей жесткости (кальция или магния) с мылом. Шампуни на основе детергентов с синтетическими поверхностно-активными или эмульсифицирующими веществами обычно содержат соли лаурил сульфата. Если у собаки наблюдается раздражение кожи при мытье с большинством шампуней, имеет смысл использовать шампуни с эфиром натрия лаурил сульфата (sodium laureth sulfate), поскольку он вызывает меньшее раздражение. Такие шампуни не вступают в реакцию с солями в жесткой воде, хотя и являются менее щадящими моющими средствами, чем мыло. Это неудобство отчасти устраняется путем использования различных добавок.

Шампуни, содержащие поверхностно-активные вещества, могут способствовать пересушиванию кожи, поэтому существует несколько путей для предотвращения этого эффекта. В любом случае после мытья с шампунем на основе поверхностно-активных веществ должны быть использованы кондиционеры. Гликоли, сложные эфиры глицерола, производные ланолина, масла, жирные спирты – добавки этих веществ смягчают действие шампуней и предотвращают полное устранение натуральной жировой пленки. Кроме того, кондиционеры делают шерсть блестящей и облегчают расчесывание.

Кондиционеры и бальзамы

Использование кондиционеров снижает электризацию шерсти, делая поверхность стержня волоса более гладкой, что предотвращает спутывание шерсти. Добавки жирных кислот или масел воздействуют непосредственно на кожу и шерсть, это является более эффективным, чем оральное их применение [15]. Кроме того, они улучшают смываемость шампуня. Нормальная шерсть является или электрически нейтральной, или имеет легкий отрицательный заряд. Однако чистая сухая шерсть в условиях низкой влажности окружающей среды или при чрезмерном расчесывании повышает отрицательный заряд. Кондиционеры или бальзамы содержат катионные (положительно заряженные) поверхностно-активные или амфотерные вещества, что нейтрализует заряд и устраняет статическое электричество. Они имеют слабокислую рН, что укрепляет кератин и помогает смягчить жесткую воду. Они также содержат жирные или масляные компоненты, которые придают блеск шерсти и облегчают расчесывание.

Протеиновые кондиционеры содержат масла и протеиновые гидролизаты. Масла добавляют блеск, в то время как гидролизаты белков визуально увеличивают толщину волоса. Это может оказать помощь в случаях, когда шерсть выглядит сухой, волоски имеют поврежденный внешний слой кутикулы, однако, к сожалению, этот эффект минимальный. Это не делает волосы сильнее, а лишь создает видимый эффект, а тончайшая протеиновая пленка легко удаляется при последующем мытье и полоскании.

Ополаскивание с маслами

Использование масел при ополаскивании позволяет восстановить натуральную жировую пленку, в той или иной степени поврежденную шампунем. Эти продукты также смягчают кожу и придают блеск шерсти, а также облегчают расчесывание. Масла часто комбинируют с жирными кислотами, которые частично подвергаются чрезкожной абсорбции [15].

Как вымыть собаку?

Этот вопрос часто задают не только владельцы животных, но и врачи.

Собаку равномерно смачивают теплой водой из душа. Разведенный в воде шампунь наносится на область шеи, холки, спины и поясницы. Дальше собаку намыливают, распределяя шампунь по телу в направлении роста шерсти. Следует избегать нанесения шампуня непосредственно из бутылки в значительном количестве, поскольку это затрудняет дальнейшее промывание и может вызвать раздражение кожи. Предварительное разведение шампуня в теплой воде в 5-10 раз помогает этого избежать. Бережное распределение шампуня предотвращает чрезмерное запутывание шерсти у собак длинношерстных пород, для устранения инородных материалов, таких как семена растений, рекомендуется расчесывание редким гребнем намыленной собаки. У короткошерстных пород собак, особенно такс, пинчеров, далматинов, активное намыливание против направления роста шерсти может привести к развитию фолликулита. Для предотвращения попадание шампуня и струи воды на слизистую глаз, глаза прикрывают, смыкая веки рукой. Шерсть животного необходимо промыть. В большинстве случаев необходимо повторное намыливание, до тех пор пока с собаки не будет течь чистая вода. Шерстный покров должен быть промыт тщательно, моющие средства полностью смыты. Если ополоснуть шерсть снаружи, то остатки шампуня на коже могут вызвать раздражение и нарушить кожный барьер. Особое внимание необходимо уделить трудно промываемым местам (каудальная поверхность бедер, подмышки, пах, вентральная поверхность хвоста, складки возле мошонки, межпальцевые области). В общем, за исключением короткошерстных пород собак и использования лечебных шампуней, когда требуется длительный контакт с шампунем, на промывание шерсти собаки затрачивается больше времени, чем на мытье. Уксус, лимонный сок или растворы гипохлорита не рекомендуется использовать для промывания шерсти, за исключением особых случаев. Тем не менее, добавка неболь­шого количества кондиционера для собак или масла при последнем промывании, добавит блеска шерсти. Затем собаке дают отряхнуться и вытирают полотенцами. Не­обходимо предохранять животных от переохлаждения в течение нескольких часов после мытья. Собак длинношерстных пород можно сушить теплым феном, расчесывая при этом гребнем.

Сухие шампуни иногда используются, чтобы избежать мытья с водой, особенно у собак длинношерстных пород. Тальк, порошок борной кислоты или специальные готовые продукты, предназначенные для «сухого» мытья, наносятся на шерсть животного, после чего собаку расчесывают. При правильном использовании шерсть собаки становится чистой и блестящей. Однако «сухое» мытье имеет ряд негативных последствий, поскольку они сушат шерсть и усиливают ее электризацию. Поэтому эта мера используется только в крайних случаях, когда обычное мытье не доступно. Только мы­тье с шампунем может полностью очистить не только шерсть, но и кожу животного [15].

Литература

1. Bieber T. Skin barrier in human atopic dermatitis // 26th Annual Congress of the ESVD-ECVD / 19-21th September 2013,Valensia, Spain, P. 65-66.

2. Chesney C.J. Water: its form, function and importance in the skin of domestic animals // J. Small Anim. Pract. 1993, 34, P. 65.

3. Chikakane K., Takahashi H. Measurement of skin pH and its significance in cutaneous diseases // Clin. Dermatol. 13; 1995, P. 299.

4. Cornegliani L., Vercelli A., Sala E. et al. Transepidermal water loss in healthy and atopic dogs, treated and untreated: A comparative preliminary study // Vet Dermatol. 2012; 23:41-4, P. 9-10.

5. Goldsmith L.A. / (ed): Physiology, Biochemistry, and Molecular Biology of the Scin, 2nd ed. Oxford University Press, New York,1991, P. 449.

6. Gupta J., Grube E, Ericksen M.B. et al. Intrinsically defective skin barrier function in children with atopic dermatitis correlates with disease severity // J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 121: P. 725-730.

7. Hightower K., Marsella R., Flynn-Lurie A. Effects of age and allergen exposure on transepidermal water loss in a house dust mite-sensitized beagle model of atopic dermatitis // Vet. Dermatol. 2010; 21: P.88-95.

8. Hoffmann A.R., Patterson A.P., Diesel A., Lawhon S.D., Ly H.J., Stephenson C.E., Mansell J., Dowd S., Olivry Th., Suchodolski J.S., Skin Microbiome in Healthy and Allergic Dogs // PLoS One. 2014; 9(1): e83197.

9. Marsella R., Samuelson D, Doerr K. Transmission electron microscopic studies in an experimental model of canine atopic dermatitis // Vet. Dermatol. 2010; 21: P. 81-88.

10. Mueller R.S., Bergvall K., Bensignor E., Bond R. A review of topical therapy for skin infections with bacteria and yeast// Vet. Dermatol. 2012; 23: P. 330-341.

11. Nam E.H., Park S.H., Jung J.Y. et al. Evaluation of the effect of a 0,0584% hydrocortisone aceponate spray on clinical signs and skin barrier function in dogs with atopic dermatitis // J. Vet. Sci. 2012; 13. P. 187-191.

12. Nishifuji K., Yoon J.S. The stratum corneum: the rampart of the mammalian body // Vet Dermatol 2013; 24: P. 60-72. P.15-16.

13. Olivry T., Wofford J., Paps J.S., Dunston S.M. Stratum corneum removal facilitates experimental sensitization to mite allergens in atopic dogs // Vet. Dermatol. 2011a; 22: P. 188-196.

14. Sandilands A., Sutherland C., Irvine A.D., McLean W.H. Filaggrin in the frontline: role in skin barrier function and disease // J. Cell Sci. 2009; 122: P.1285-1294.

15. Scott D.W., Miller Jr., W.H & Griffin, C.E. Muller & Kirk's Small Animal Dermatology // 6th Edit. Saunders, W.B., Philadelphia, 2001.

16. Shimada K., Yoshihara T., Yamamoto M. et al. Transepidermal water loss (TEWL) refl ects skin barrier function of dog // J.Vet. Med. Sci. 2008; 70. P. 841-843.

17. Suter M.M. and Muller E.J. Structure of the Skin Barrier and its Relevance for Skin Disease // 26th Annual Congress of the ESVD-ECVD / 19-21th September 2013, Valensia, Spain, P. 56-61.


Назад в раздел