Использование косметики с керамидами оказывает наибольший эффект на восстановление гидролипидного барьера кожи, — говорит Наталья Медведева, дерматолог и медицинский эксперт CeraVe.
Церамиды что это
M. М. Шемякин М. Шемякин и Ю. Шемякин. Овчинников Институт биоорганической химии РАН Институт биоорганической химии РАН, Москва, 117997, Российская Федерация
Институт высшего образования Федеральной медико-биологической службы, Москва, Россия
Роль липидов в барьерных свойствах кожи
Журнал: клиническая дерматология и венерология. 2019;18(3): 360-365
Свирщевская Е.В., Матушевская Е.В., Свирщевская Е.В.. Роль липидов в барьерных свойствах кожи. Клиническая дерматология и афродизиология. 2019;18(3):360-365. Svirshchevskaia EV, Matushevskaia EV. Роль липидов в барьерных свойствах кожи (только на русском языке). Клиническая дерматология и венерология. 2019;18(3):360-365. (in Russian). https://doi.org/10.17116/klinderma201918031360
M. М. Шемякин М. Шемякин и Ю. Шемякин. Овчинников Институт биоорганической химии РАН Институт биоорганической химии РАН, Москва, 117997, Российская Федерация
Кожа обеспечивает защиту от механических, термических и химических повреждений, имеет собственную иммунную систему, регулирует водный баланс организма и участвует в выработке витамина D и некоторых гормонов. Все эти функции обеспечиваются различными механизмами, наиболее важным из которых является целостность барьера, которая в значительной степени опосредована структурой рогового слоя эпидермиса. Кожа состоит из слоев эпидермиса, дермы и подкожной жировой ткани и снабжена потовыми и сальными железами, а также порами, сосудами, нервными волокнами и волосяными фолликулами. Верхний слой образован мертвыми клетками (кератиноцитами) в результате дифференциации и гибели кератиноцитов в зернистом слое. По мере гибели кератиноцитов активизируется синтез определенных белков, клеточная мембрана утолщается, накапливаются промежуточные филаменты кератина, липиды и белки в ламеллярных тельцах (тельцах Одланда) высвобождаются во внеклеточное пространство, органеллы выбрасываются, уплощая клетки, которые удерживаются вместе липидным слоем, как клеем, образуя дополнительный водопроницаемый барьер. Липидный слой обычно состоит на 50% из церамидов, на 30% из холестерина и на 20% из свободных жирных кислот (включая омега-3, -6 и-9), ферментов и белков. При различных заболеваниях нарушается липидный баланс ламеллярных тел, что связано с повышенной потерей воды, снижением кератинизации и воспалением. Препараты местного действия, содержащие природные аналоги липидов, такие как Sensoderm, не только восстанавливают гомеостаз кожи, но и уменьшают побочные эффекты, вызываемые терапевтическими кортикостероидами.
M. М. Шемякин М. Шемякин и Ю. Шемякин. Овчинников Институт биоорганической химии РАН Институт биоорганической химии РАН, Москва, 117997, Российская Федерация
Институт высшего образования Федеральной медико-биологической службы, Москва, Россия
В настоящее время существуют научные доказательства генетических отклонений в свойствах кожного барьера, которые облегчают проникновение аллергенов вглубь кожи, повышая чувствительность к раздражителям и в конечном итоге способствуя развитию воспаления. Дефицит филангрина — наиболее изученная аномалия, приводящая к повышенной трансдермальной потере воды (TEWL). Кроме того, дефицит межклеточных липидов в роговом слое и дисбаланс между холестерином, незаменимыми жирными кислотами и церамидами увеличивают TEWL, что приводит к микротрещинам в эпидермисе. Нарушение кожного барьера приводит к нарушению кожного метаболизма и воспалению, что является важным промежуточным фактором в патогенезе атопического дерматита (АД) и многих других дерматологических заболеваний. Ключевым элементом лечения АтД, помимо исключения контакта со специфическими и неспецифическими триггерами, является восстановление нарушенной барьерной функции кожи путем применения топических увлажняющих и защитных средств. Местное применение эмолентов является одной из наиболее важных стратегий лечения АтД и многих других дерматозов для восстановления барьерной функции кожи.
Структура и свойства кожи
Кожа — самый большой орган человеческого тела, составляющий 11-15% от массы тела. Кожа выполняет несколько важных функций: Это барьер, отделяющий окружающую среду от внутренней; он защищает от механических, термических и химических повреждений; регулирует водный баланс организма; обеспечивает чувство осязания; защищает от вторжения патогенов и обеспечивает выживание симбиотических микроорганизмов; способствует выработке витамина D и различных гормонов.
Кожа состоит из слоев эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки (см. рисунок, структура кожи). a — тонкий слой кератиноцитов (эпидермис), дерма и подкожная жировая ткань, образующие основной объем кожи; b, c — кератиноциты уплощаются в процессе дифференцировки и образуют роговой слой, состоящий из мертвых клеток; d — отслоение верхнего слоя; e, f, g — кератиноциты рогового слоя вырабатывают липидный жир, состоящий из молекул церамида, холестерина и жирных кислот (включая омега-3, -6, -9), которые удерживают клетки рогового слоя вместе. Примечание. Церамиды в полярной части, связанные с мертвыми кератиноцитами, образуют псевдокристаллическую решетку с низкой подвижностью; средняя часть липидного слоя состоит из хвостов жирных кислот и холестерина и является инъекционной (инъекционная зона обозначена линиями), что придает эластичность роговому слою. a). Дерма насыщена потовыми и сальными железами, а также порами, сосудами, нервными волокнами и волосяными фолликулами. Эпидермис состоит из многослойного кератинового эпителия, состоящего из кератиноцитов. Верхний слой состоит из «мертвых» клеток (роговой слой) — кератоцитов. Формирование рогового слоя обеспечивается дифференциацией и гибелью кератиноцитов верхнего слоя путем апоптоза, так называемой кератинизацией. Во время кератинизации в кератиноцитах синтезируется ряд белков (кератины, лорикрин, инволюкрин, филаггрин), утолщается клеточная мембрана, накапливаются промежуточные филаменты кератина, липиды и белки высвобождаются во внеклеточное пространство в составе ламеллярных тел (тела Одланда); Органеллы выбрасываются, что приводит к уплощению клеток, которые соединены липидным слоем, образующим дополнительный непроницаемый барьер для воды (ср. Рис.
Одним из наиболее важных белков, участвующих в кератинизации и регулирующих ее, является филангрин. Во время дифференциации кератиноцитов в кератиноциты филангрин образуется из белка-предшественника, профилангрина, который хранится в гранулах кератогаллина. Высвобождение и превращение профилагинина в филаггрин приводит к агрегации кератиновых филаментов и гибели клеток. Мутации в гене филаггрина часто встречаются у пациентов с АтД, астмой и другими дерматологическими заболеваниями 3, 4.
Поверхностный слой эпидермиса уже состоит из частиц, которые постепенно отделяются (см. рисунок d). Чтобы удержать чешуйки вместе и сохранить целостность барьера, кожа производит липидный клей, состоящий в основном из церамидов.
Церамиды и другие липиды рогового слоя
Липидный слой между «мертвыми» клетками состоит на 50% из молекул, называемых церамидами, на 30% из холестерина, на 20% из свободных жирных кислот (СЖК; включая омега-3, -6, -9) и ферментов (протеазы, фосфатазы, гликозидазы, липазы) и белков (карнезозин, катепсин D). Мембрана ламеллярных телец находится в контакте с аппаратом Гольджи. Липиды ламеллярных тел (ЛТ) рогового слоя значительно отличаются от липидов мембран живых клеток. Они содержат фосфолипиды и сфинголипиды, из которых фосфолипаза А2 и бета-глюкосероброзидаза образуют церамиды.
Структурно церамид состоит из двух молекул: полярного сфингозидного основания и гидрофобной жирной кислоты, соединенных амидной связью (см. рисунок, е).
Сфингозид связан с клетками рогового слоя через мембранную систему аппарата Гольджи; жирные кислоты заполняют межклеточное пространство перпендикулярно слоям клеток (см. рисунок, f, g). Красной линией отмечено положение липидов между слоями клеток. Церамиды в полярной области, которые прилипают к «мертвым» кератиноцитам, образуют медленно движущуюся псевдокристаллическую решетку; средняя часть липидного слоя образована хвостами жирных кислот, которые имеют меньший объем, чем сфингозиды, что обеспечивает их большую подвижность. Пространство между ними заполнено холестерином и жирными кислотами, не связанными с церамидами, что обеспечивает текучесть (см. рисунок, f, g) среднего липидного слоя. Таким образом, керамиды обеспечивают плотность рогового слоя, а средняя зона — его эластичность.
Анализ структуры церамидов методом обращенно-фазовой жидкостной хроматографии в сочетании с четвертичной времяпролетной масс-спектрометрией высокого разрешения показал, что может существовать более 1000 комбинаций сфингозинов с жирными кислотами 6, 7. В целом, церамиды получаются путем сочетания вариантов полярной части сфингозина и жирных кислот с различным числом атомов углерода (см. таблицу). Структурные элементы церамидов рогового слоя кожи млекопитающих В настоящее время в номенклатуре церамидов используются буквы: сфингозин — S, фитосигозин — P, 6-гидроксисигозин — H и дигидроксисигозин — dS (см. таблицу). Жирные кислоты, идентифицированные в церамидах, также представлены четырьмя типами: кислоты, не содержащие гидроксила в a-положении (N), кислоты, содержащие гидроксил в a- или ω-положении атома углерода (A и O, соответственно) и этерифицированный гидроксил в ω-положении (EO), что дает в общей сложности 16 классов церамидов. В каждой категории длина хвоста жирной кислоты может быть разной.
Керамиды растительного происхождения или полусинтетические керамиды получают, например, из пшеницы, сладкого картофеля и сои. Затем полученные соединения слегка модифицируют, чтобы сделать их более прочными и сохранить их свойства на весь срок службы косметики.
