Ультраструктура и молекулярная анатомия десмосом и зоны базальной мембраны

Кожа состоит из двух компонентов или отделов: 1) эпидермиса (epidermis); 2) дермы (dermis). Эпидер­мис является эпителиальной частью кожи, а дерма — соединительнотканной (рис. 1).

Нормальная кожа человека, окрашенная гемато­ксилином и эозином.

Рис. 1. Нормальная кожа человека, окрашенная гемато­ксилином и эозином.

Эпидермис (epidermis) представляет собой много­слойный плоский ороговевающий эпителий, обладаю­щий выраженной регенераторной способностью. Он расположен на базальной мембране, отделяющей его от дермы, и состоит из клеток — кератиноцитов (эпи- дермоцитов). Выделяют 5 его слоев: 1) базальный (stratum basale); 2) шиповатый (stratum spinosum); 3) зернистый (stratum granulosum); 4) блестящий (stratum lucidum); 5) роговой (stratum corneum).

Предлагаем вашему вниманию тесты по дерматовенерологии, которые помогут проверить ваш уровень знаний. 

Базальный слой располагается непосредственно на базальной мембране и состоит из одного ряда приз­матических клеток, располагающихся перпендику­лярно кожной поверхности. Над базальным слоем рас­положен шиповатый слой, состоящий из 3-8 рядов клеток многоугольной формы, отростки которых напо­минают шипы растений. Мальпигиевым или ростковым слоем эпидермиса называется структурная единица, объединяющая базальный и шиповатый слои. Зерни­стый слой, расположенный над шиповатым, представ­ляет собой 2 ряда (на ладонях и подошвах — 3-4) уплощенно-ромбических клеток. Блестящий слой наблюда­ется только на ладонях и подошвах. Он представляет собой бесцветную полоску, состоящую из вытянутых безъядерных клеток, расположенных над зернистым слоем. Поверхностным, соприкасающимся с внешней средой, является роговой слой, представляющий собой черепицеобразно расположенные безъядерные роговые чешуйки (корнеоциты). Кератиноциты содержат про­межуточные филаменты и прикрепляются друг к другу с помощью десмомом. Состав эпидермоцитов не одно­роден и включает следующие виды клеток: 1) керати­ноциты; 2) меланоциты; 3) клетки Меркеля; 4) клетки Лангерганса; 5) клетки Гренстейна.

Эпидермис соединяется с дермой через зону базаль­ной мембраны, которая представляет собой сложную сеть анастомозирующих протеинов, расположенных в области дермо-эпидермального сочленения. Наруше­ние их структуры вследствие мутации или повреждения циркулирующими аутоантителами может приводить к нарушению тканевой адгезии в зоне дермоэпидер­мального сочленения и возникновению субэпидермаль­ного буллезного дерматоза.

Ультраструктура и молекулярная анатомия десмосом

Десмосомы представляют собой сложные структуры двух соседних кератиноцитов, осуществляющие их со­единение. Десмосомы варьируют в диаметре от 0,1 до 0,5 pm. Они прикрепляют с помощью белков керати новые промежуточные филаменты одной клетки к дру­гой (филаменты не пересекают клеточную мембрану).

На ультраструктурном уровне десмосома состоит из двух зон:

  1. Десмосомальная пластинка толщиной 14-20 нм. Она расположена на внутренней поверхности мембраны кератиноцита и соединяется с керати­новыми промежуточными филаментами.
  2. Десмоглея — межклеточная часть десмосомы толщиной 20—30 нм.

В настоящее время идентифицированы следующие протеины, входящие в состав десмосом: десмоглеины, десмоколлины, плакоглобин, десмоплакины, плакофилины, энвоплакин, периплакин и плектин (рис. 2).

Десмоглеины (ДСГ) — трансмембранные гликопро­теины, принадлежащие к классу кадхеринов, которые относятся к молекулам клеточной адгезии. Выделено 4 типа десмоглеинов: ДСП, ДСГ2, ДСГЗ, ДСГ4, пред­ставляющих собой продукты 4 различных генов, рас­положенных на 18 хромосоме.

ДСП и ДСГЗ локализуются в эпителии, за исклю­чением роговицы. В конъюнктиве обнаружен ДСГЗ, однако ДСП отсутствует. Молекулярный вес ДСП составляет 160 kD. Он является аутоантигеном ли­стовидного пемфигуса, одним им аутоантигеиов вуль­гарной пузырчатки при поражении слизистой обо­лочки рта и параиеопластического пемфигуса. В эпи­дермисе ДСП экспрессируется преимущественно в зернистом слое и верхней части шиповатого, что соответствует формированию полости при листовид­ной пузырчатке.

Молекулярный вес ДСГЗ составляет 130 kD. Он является аутоантигеном вульгарного пемфигуса, а также одним из аутоантигенов параиеопластическо­го пемфигуса. ДСГЗ экспрессируется в эпидермисе в базальном и нижней части супрабазального слоев, в которых формируется полость при вульгарном пем­фигусе.

Десмоколлины (ДСК) — траисмембранные глико­протеины, которые так же, как и десмоглеины, отно­сятся к классу кадхеринов. Выделено 3 типа ДСК: ДСК1, ДСК2, ДСКЗ, представляющих собой продук­ты 3 различных генов, локализующихся на 18 хромо­соме.

ДСК1 экспрессируется в зернистом и верхней части шиповатого слоях и является аутоантигеном IgA-пемфигуса (субкорнеальный пустулезный тип). ДСК2 и ДСКЗ экспрессируются в базальном слое.

Плакоглобин — это десмосомальный протеин массой 83 kD. Ген плакоглобина связан с хромосомой 17q21.

Десмоплакины (ДСП) относятся к классу плакиновых протеинов, к которым также принадлежат энвоплакин, периплакин, плектин и антиген буллезного пемфигоида 1.

Идентифицированы два десмоплакина ДСП1 (250 kD) и ДСП2 (215 kD), ген которых локализует­ся на хромосоме 6р24. ДСП1 и ДСП2 являются ауто­антигенами паранеопластической пузырчатки. Десмоплакины осуществляют связь между десмосомальными кадхеринами (через плакоглобин) и кера­тиновыми филаментами.

Энвоплакин и периплакин относятся к семейству плакинов и являются антигенами паранеопластической пузырчатки.

Плектин входит в состав деемосом и полудесмосом (см. ниже).

Таким образом, десмосомальные протеины включают в себя десмосомальные кадхерины (десмоглеины и десмоколлины), плакины (десмоплакины, энвоплакин, пери­плакин и плектин), плакоглобины и плакофилины. Они осуществляют связь между собой и с кератиновыми фила­ментами, обеспечивая сцепление между кератиноцитами.