Пигментация кожи - системы организма (гистология)
Видео: Очищение лица и всего организма. Ушла пигментация?
Видео: Эндокринная система 2. Гипоталамус
Важным пигментом кожи является меланин (от греч. меланос- черный). Меланины широко распространены в животном царстве и по цвету варьируют от желтого через коричневый до черного. У человека меланин встречается в основном в эпидермисе. У представителей белой расы он обнаруживается в клетках базального слоя, где располагается, как написал один студент на экзамене по гистологии, «с солнечной стороны ядра» (рис. 12,Б). 
Рис. 20-12. Пигментация кожи.
А. Микрофотография (большое увеличение), на которой видна «светлая клетка» (отмечена стрелкой) в базальном слое. Б. Микрофотография (с иммерсией), показывающая пигментированную кожу- видны гранулы меланина (/) в цитоплазме клеток базального слоя.
Меланин встречается в виде гранул от коричневого до черного цвета, которые, если количество пигмента очень значительно, сливаются друг с другом. Различный цвет кожи у представителей разных рас (черный, коричневый, желтый и белый) обусловлен неодинаковым содержанием меланина в эпидермисе. Однако хоть какое-то количество меланина в коже есть у каждого. У человека любой расы может быть врожденная неспособность к выработке меланина тогда его называют альбиносом (от лат. albus—белый).
Увеличенное количество меланина в норме появляется в эпидермисе белой кожи, когда на нее воздействуют ультрафиолетовые лучи. Загар при пребывании на солнце развивается именно благодаря ультрафиолетовому облучению. Обычно у брюнетов загар образуется быстрее, чем у блондинов. У некоторых людей, однако, меланин в эпидермисе имеет тенденцию к образованию мелких скоплений (веснушек).
Меланоциты
Как упоминалось в начале раздела, посвященного эпидермису, в нем обнаруживаются клетки четырех типов. После кератиноцитов самыми многочисленными клетками являются меланоциты. Это клетки, которые вырабатывают меланин. Раньше в литературе клетки, вырабатывающие меланин, называли меланобластами. Однако теперь этот термин применяется только в отношении клеток, которые в эмбриогенезе развиваются в нервном гребне и мигрируют в область границы между эпидермисом и дермой, где они в дальнейшем и остаются. До тех пор пока меланобласты не займут своего места у базального слоя эпидермиса или в нем, где они дифференцируются в меланоциты, они не образуют меланина.
Рис. 20-13. Схема расположения меланоцитов в коже.
Обратите внимание на то, как их ветвящиеся отростки (выделенные черным) проникают между клетками эпидермиса, доставляя к ним меланин.
Клеточные тела меланоцитов располагаются чуть ниже клеток базального слоя эпидермиса или между ними. До того как эти клетки начнут вырабатывать меланин, они имеют в базальном слое вид так называемых светлых клеток (рис. 20-12,Л). От тел клеток, находящихся в любом из этих положений, отходят длинные отростки, проникающие между клетками эпидермиса (преимущественно базального слоя) или направляющиеся под них (рис. 20-13). Гранулы меланина, вырабатываемые меланоцитами и выделяемые, вероятно, на концах их отростков, каким-то образом проникают в цитоплазму эпителиальных клеток. Если, как предполагается, это происходит за счет фагоцитоза, то для этого необходимо, чтобы гранулы в процессе их переноса попадали в межклеточные пространства. Благодаря этому или какому-то другому процессу в эпителиальных клетках базального слоя также накапливается пигмент меланин. В связи со сказанным ясно, что меланоциты невозможно отличить от истинных эпидермальных клеток на основании содержания в них меланина. Хотя и указывается, что меланоциты, прежде чем они станут функционально активными, имеют вид светлых клеток (рис. 20-12,А), активные меланоциты можно отличить от обычных клеток эпидермиса только с помощью гистохимической реакции, выявляющей клетки, обладающие метаболическими системами, которые необходимы для выработки пигмента. Эту реакцию, известную как «ДОФА-реакция», мы сейчас и опишем.
Идентификация меланоцитов с помощью ДОФА-реакции. Свойство меланоцитов вырабатывать меланин зависит от их способности синтезировать фермент тирозиназу. Если в клетке имеется этот фермент в активной форме и есть необходимый субстрат, то под действием тирозиназы из последнего образуется меланин. У человека, однако, добавление тирозина к кусочкам эпидермиса не приводит (по крайней мере сразу же) к образованию меланина меланоцитами. В этом процессе принимают участие сложные реакции. Однако если на препарат эпидермиса воздействовать дигидроксифенилаланином, который сокращенно называют ДОФА, то тирозиназа в меланоцитах превращает ДОФА в меланин, который тогда выявляется в цитоплазме клеток в виде темного пигмента. Этот тест, называемый ДОФА-реакцией, можно использовать для того, чтобы отличить клетки, обладающие способностью вырабатывать меланин, от клеток, которые просто захватывают этот пигмент.
С помощью ДОФА-реакции показано, что меланоциты в эпидермисе весьма многочисленны. Согласно данным Монтанья (Montagna W., 1972), у человека меланоциты составляют 10 - 25% клеток базального слоя эпидермиса. ДОФА-реакция оказалась полезной и для выявления сложного хода отростков, которые тянутся от клеточных тел меланоцитов, располагаясь между эпидермальными клетками и снабжая их пигментом (рис. 20-13).
Синтез меланина в меланоцитах. Синтез тирозиназы начинается на гранулярном эндоплазматическом ретикулуме, откуда белок транспортируется в комплекс Гольджи. Здесь продукт синтеза упаковывается в пузырьки, покрытые гладкой мембраной, причем содержимое этих пузырьков называется уже протирозиназой. При дальнейших изменениях пузырьков их называют премеланосомами. В их содержимом теперь появляется активная тирозиназа, что приводит к синтезу меланина в самих пузырьках или в связи с ними. Как только начинается этот процесс, пузырьки уже называют меланосомами. Последние представляют собой овальные одетые мембраной гранулы чуть более 0,5 мкм в длину. До того как содержимое гранул становится неразличимым из-за накопившегося меланина, в нем можно выявить внутреннюю структуру в виде концентрически располагающихся пластин. Каждая меланосома в конечном итоге превращается в гранулу меланина, а когда этот процесс завершается, в такой структуре больше уже не обнаруживается тирозиназы. Процесс сходен с образованием секреторных гранул (описанным в гл. 5), за исключением того, что в секреторных гранулах ферменты обладают активностью, пока пузырьки находятся внутри цитоплазмы.
Клетки дермы, содержащие меланин.
Клетки, содержащие меланин, которые видны в собственно коже, за одним исключением, не вырабатывают меланин, а фагоцитируют его. В этом плане единственное исключение обнаруживается у детей монгольской расы, так как у них глубоко в собственно коже в области крестца иногда встречаются истинные меланоциты. Если смотреть через покровные ткани, то пигмент в этих клетках выглядит синим (такой цвет характерен для меланина, расположенного под слоем покровных тканей). Это хорошо заметное синее пятно называется «монгольским». У детей белой расы меланоциты в этом месте встречаются редко.
Роль меланина. Если у некоторых животных меланин служит для маскировки и защиты от хищников, то у человека его основная функция заключается в защите глубоких слоев эпидермиса и подлежащей дермы от вредного влияния избыточного ультрафиолетового облучения путем его рассеяния. Тот факт, что человек приобретает загар, свидетельствует об увеличенном количестве меланина, который с этой целью вырабатывают меланоциты. Ультрафиолетовое облучение кожи в определенной дозе полезно, так как при этом образуется облученный эргостерол (производное холестерина), который является одной из форм витамина D. Этот витамин, который всасывается из кожи, представляет собой важнейший фактор нормального солевого обмена. Отсутствие витамина D у детей вызывает рахит. В наше время, однако, для предотвращения рахита детям дают препараты витамина D.
