Istologia delle cellule di Langerhans. Isole di Langerhans: sintomi, tipi, cause, metodi diagnostici. Quali sono le isole di Langerhans

Il tessuto pancreatico è rappresentato da due tipi di formazioni cellulari: l'acino, che produce enzimi ed è coinvolto nella funzione digestiva, e l'isolotto di Langerhans, la cui funzione principale è quella di sintetizzare gli ormoni.

Ci sono poche isole nella ghiandola stessa: costituiscono l'1-2% della massa totale dell'organo. Le cellule delle isole di Langerhans differiscono per struttura e funzione. Ci sono 5 tipi. Secernono sostanze attive che regolano il metabolismo dei carboidrati, la digestione e possono essere coinvolte nella risposta alle reazioni di stress.

Cosa sono gli isolotti di Langerhans?

Le isole di Langerhans (OL) sono microrganismi poliormonali costituiti da cellule endocrine localizzate lungo l'intera lunghezza del parenchima pancreatico, che svolgono funzioni esocrine. La loro massa è localizzata nella sezione della coda. La dimensione delle isole di Langerhans è di 0,1-0,2 mm, il loro numero totale nel pancreas umano va da 200mila a 1,8 milioni.

Le cellule formano gruppi separati, tra i quali passano vasi capillari. Dall'epitelio ghiandolare degli acini, sono delimitati da tessuto connettivo e fibre di cellule nervose che passano nello stesso punto. Questi elementi del sistema nervoso e le cellule dell'isolotto formano il complesso neuroinsulare.

Gli elementi strutturali delle isole - gli ormoni - svolgono funzioni intrasecretorie: regolano il metabolismo dei carboidrati e dei lipidi, i processi digestivi e il metabolismo. Un bambino ha il 6% di queste formazioni ormonali nella ghiandola dall'area totale dell'organo. In un adulto, questa parte del pancreas è significativamente ridotta e ammonta al 2% della superficie della ghiandola.

Storia della scoperta

Grappoli di cellule che differiscono per aspetto e struttura morfologica dal tessuto principale della ghiandola e si trovano in piccoli gruppi principalmente nella coda del pancreas furono scoperti per la prima volta nel 1869 dal patologo tedesco Paul Langerhans (1849-1888).

Nel 1881, l'eccezionale scienziato russo, il patofisiologo K.P. Ulezko-Stroganova (1858-1943) ha svolto un fondamentale lavoro fisiologico e istologico sullo studio del pancreas. I risultati furono pubblicati sulla rivista "Vrach", 1883, n. 21 - l'articolo "A condizione del suo riposo e della sua attività". In esso, per la prima volta in quel momento espresse un'ipotesi sulla funzione endocrina delle singole formazioni del pancreas.

Basato sul suo lavoro nel 1889-1892. in Germania, O. Minkowski e D. Mering hanno scoperto che quando il pancreas viene rimosso, si sviluppa il diabete mellito, che può essere eliminato trapiantando una parte di pancreas sano sotto la pelle dell'animale operato.

Scienziato domestico L.V. Sobolev (1876-1921) fu uno dei primi, sulla base del suo lavoro di ricerca, a dimostrare l'importanza delle isole scoperte da Langerhans ea lui intitolate nella produzione di una sostanza correlata all'insorgenza del diabete mellito.

Successivamente, grazie a un gran numero di studi condotti da fisiologi in Russia e in altri paesi, sono stati scoperti nuovi dati scientifici sulla funzione endocrina del pancreas. Nel 1990 è stato eseguito per la prima volta il trapianto di isole di Langerhans nell'uomo.

Tipi di cellule insulari e loro funzioni

Le cellule OL differiscono per struttura morfologica, funzioni svolte e localizzazione. All'interno degli isolotti hanno una disposizione a mosaico. Ogni isola ha un'organizzazione ordinata. Al centro ci sono le cellule che secernono insulina. Lungo i bordi ci sono celle periferiche, il cui numero dipende dalla dimensione dell'OB. A differenza degli acini, OL non contiene i propri dotti: gli ormoni entrano immediatamente nel sangue attraverso i capillari.

Esistono 5 tipi principali di cellule OL. Ognuno di loro ne sintetizza uno specifico, regolando la digestione, il metabolismo dei carboidrati e delle proteine:

• α-cellule;
• cellule β;
• δ celle;
• celle PP;
• cellule epsilon.

Cellule alfa

Le cellule alfa occupano un quarto dell'area delle isole (25%), sono le seconde per importanza: producono glucagone, un antagonista dell'insulina. Controlla il processo di disgregazione dei lipidi, promuove un aumento dei livelli di zucchero nel sangue ed è coinvolto nell'abbassamento del livello di calcio e fosforo nel sangue.

cellule beta

Le cellule beta costituiscono lo strato interno (centrale) del lobulo e sono le principali (60%). Sono responsabili della produzione di insulina e amilina, la compagna dell'insulina nella regolazione della glicemia. L'insulina svolge diverse funzioni nel corpo, la principale è la normalizzazione dei livelli di zucchero. Se la sua sintesi è disturbata, si sviluppa il diabete mellito.

cellule delta

Le cellule delta (10%) formano lo strato esterno nell'isolotto. Producono la somatostatina, un ormone, una parte significativa del quale è sintetizzata nell'ipotalamo (struttura cerebrale) e si trova anche nello stomaco e nell'intestino.

Funzionalmente, è anche strettamente correlato alla ghiandola pituitaria, regola il lavoro di alcuni ormoni prodotti da questo dipartimento e sopprime anche la formazione e il rilascio di peptidi ormonalmente attivi e serotonina nello stomaco, nell'intestino, nel fegato e nello stesso pancreas.

Cellule PP

Le celle PP (5%) si trovano lungo la periferia, il loro numero è circa 1/20 dell'isola. Possono secernere polipeptide intestinale vasoattivo (VIP), polipeptide pancreatico (PP). La quantità massima di VIP (peptide vasointenso) si trova negli organi digestivi e nel sistema genito-urinario (nell'uretra). Colpisce lo stato del tratto digestivo, svolge molte funzioni, comprese le proprietà antispasmodiche in relazione alla muscolatura liscia della cistifellea e agli sfinteri degli organi digestivi.

Cellule Epsilon

Il più raro degli OL sono le cellule epsilon. L'analisi microscopica della preparazione dal lobulo pancreatico può determinare che il loro numero della composizione totale è inferiore all'1%. Le cellule sintetizzano la grelina. La più studiata tra le sue numerose funzioni è la capacità di influenzare l'appetito.

Quali patologie si verificano nell'apparato insulare?

Il danno alle cellule OL porta a gravi conseguenze. Con lo sviluppo di un processo autoimmune e la produzione di anticorpi (AT) contro le cellule OB, il numero di tutti gli elementi strutturali elencati diminuisce drasticamente. La sconfitta del 90% delle cellule è accompagnata da una forte diminuzione della sintesi di insulina, che porta al diabete mellito. La produzione di anticorpi contro le cellule delle isole pancreatiche si verifica principalmente nei giovani.

La pancreatite, un processo infiammatorio nei tessuti del pancreas, porta a gravi conseguenze dovute al danneggiamento delle isole. Spesso procede in una forma grave nella forma in cui vi è una morte totale delle cellule dell'organo.

Determinazione degli anticorpi contro le isole di Langerhans

Se per qualche motivo si verificava un malfunzionamento nel corpo e iniziava la produzione attiva di anticorpi contro i propri tessuti, ciò porta a tragiche conseguenze. Quando le cellule beta sono esposte agli anticorpi, si sviluppa il diabete mellito di tipo I, associato a una produzione insufficiente di insulina. Ogni tipo di anticorpo formato agisce contro un tipo specifico di proteina. Nel caso delle isole di Langerhans, queste sono le strutture delle cellule beta responsabili della sintesi dell'insulina. Il processo procede progressivamente, le cellule muoiono completamente, il metabolismo dei carboidrati è disturbato e, con un'alimentazione normale, il paziente può morire di fame a causa di cambiamenti irreversibili negli organi.

Sono stati sviluppati metodi diagnostici per determinare la presenza di anticorpi contro l'insulina nel corpo umano. Le indicazioni per tale studio sono:

• obesità basata sulla storia familiare;
• qualsiasi patologia del pancreas, compreso il trauma;
• infezioni gravi: per lo più virali, che possono innescare lo sviluppo di un processo autoimmune;
• forte stress, tensione mentale.

Esistono 3 tipi di anticorpi utilizzati per diagnosticare il diabete di tipo 1:

• alla decarbossilasi dell'acido glutammico (uno degli amminoacidi non essenziali nel corpo);
• all'insulina prodotta;
• alle cellule OL.

Questi sono alcuni tipi di marcatori specifici che devono essere inclusi nel piano di esame per i pazienti con fattori di rischio esistenti. Nell'ambito degli studi elencati, il rilevamento di anticorpi contro il componente aminoacidico della glutammina è un segno diagnostico precoce di DM. Compaiono quando i segni clinici della malattia sono ancora assenti. Sono determinati principalmente in giovane età e possono essere utilizzati per identificare le persone con una predisposizione a sviluppare la malattia.

Trapianto di cellule insulari

Il trapianto di cellule OB è un'alternativa al trapianto del pancreas o di parte di esso, nonché all'installazione di un organo artificiale. Ciò è dovuto all'elevata sensibilità e tenerezza dei tessuti del pancreas a qualsiasi impatto: è facilmente ferito e difficilmente ripristina il proprio.

Il trapianto di isole offre oggi l'opportunità di trattare il diabete mellito di tipo 1 nei casi in cui la terapia sostitutiva con insulina ha raggiunto i suoi limiti e diventa inefficace. Il metodo è stato utilizzato per la prima volta da specialisti canadesi e consiste nell'introduzione di cellule donatrici endocrine sane nella vena porta del fegato mediante un catetere. Ha lo scopo di far funzionare le rimanenti cellule beta.

A causa del funzionamento del trapiantato, la quantità di insulina necessaria per mantenere un normale livello di glucosio nel sangue viene gradualmente sintetizzata. L'effetto arriva rapidamente: con un'operazione riuscita, dopo due settimane le condizioni del paziente iniziano a migliorare, la terapia sostitutiva diventa nulla, il pancreas inizia a sintetizzare l'insulina da solo.

Il pericolo dell'operazione sta nel rigetto delle cellule trapiantate. Vengono utilizzati materiali cadaverici accuratamente selezionati secondo tutti i parametri di compatibilità tissutale. Poiché esistono circa 20 di tali criteri, gli anticorpi presenti nel corpo possono portare alla distruzione del tessuto pancreatico. Pertanto, un ruolo importante è svolto dal corretto trattamento farmacologico volto a ridurre le risposte immunitarie. I farmaci vengono selezionati in modo tale da bloccarne selettivamente alcuni che influenzano la produzione di anticorpi contro le cellule delle isole di Langerhans trapiantate. Ciò riduce al minimo il rischio per il pancreas.

In pratica, il trapianto di cellule pancreatiche nel diabete mellito di tipo 1 mostra buoni risultati: non sono stati registrati decessi dopo tale operazione. Un certo numero di pazienti ha ridotto significativamente la dose di insulina e alcuni dei pazienti operati non ne avevano più bisogno. Sono state ripristinate anche altre funzioni disturbate dell'organo, il benessere è migliorato. Una parte significativa è tornata a uno stile di vita normale, che lascia sperare in un'ulteriore prognosi favorevole.

Come per il trapianto di altri organi, oltre al rigetto, è pericoloso con altri effetti collaterali dovuti alla violazione di vari gradi di attività secretoria del pancreas. Nei casi più gravi, questo porta a:

• alla diarrea pancreatica;
• a nausea e;
• a grave disidratazione;
• ad altri fenomeni dispeptici;
• allo sfinimento generale.

Dopo la procedura, il paziente deve ricevere farmaci immunosoppressori continui per tutta la vita per prevenire il rigetto di cellule estranee. L'azione di questi farmaci ha lo scopo di ridurre le risposte immunitarie - la produzione di anticorpi. A sua volta, la mancanza di immunità aumenta il rischio di sviluppare qualsiasi infezione, anche semplice, che può complicarsi e causare gravi conseguenze.

La ricerca continua sul trapianto di pancreas da un maiale - xenotrapianto. È noto che l'anatomia della ghiandola e dell'insulina suina è la più vicina a quella umana e differisce da essa per un amminoacido. Prima della scoperta dell'insulina, un estratto del pancreas di un maiale veniva utilizzato nel trattamento del diabete grave.

Perché fare un trapianto?

Il tessuto pancreatico danneggiato non viene ripristinato. Nei casi di diabete mellito complicato, quando il paziente assume alte dosi di insulina, tale intervento chirurgico salva il paziente, offre la possibilità di ripristinare la struttura delle cellule beta. In una serie di studi clinici, i pazienti hanno ricevuto queste cellule da donatori. Di conseguenza, la regolazione del metabolismo dei carboidrati è stata ripristinata. Ma inoltre, i pazienti devono sottoporsi a una potente terapia immunosoppressiva in modo che non vi sia rigetto dei tessuti del donatore.

Non tutti i pazienti con diabete di tipo 1 sono idonei al trapianto di cellule. Ci sono indicazioni rigorose:

• mancanza di risultati dal trattamento conservativo applicato;
• resistenza all'insulina;
• gravi disturbi metabolici nel corpo;
• gravi complicanze della malattia.

Dove viene eseguita l'operazione e quanto costa?

La procedura per la sostituzione delle isole di Langerhans è ampiamente eseguita negli Stati Uniti: in questo modo il diabete di qualsiasi tipo viene trattato nelle prime fasi. Questo viene fatto da uno degli istituti di ricerca sul diabete di Miami. Non è possibile curare completamente il diabete in questo modo, ma si ottiene un buon effetto terapeutico ei rischi di quelli gravi sono ridotti al minimo.

Il prezzo di un tale intervento è di circa $ 100.000. La riabilitazione postoperatoria e la terapia immunosoppressiva vanno da $ 5.000 a $ 20.000. Il costo di questo trattamento dopo l'intervento chirurgico dipende dalla risposta del corpo alle cellule trapiantate.

Quasi immediatamente dopo la manipolazione, il pancreas inizia a funzionare normalmente da solo e gradualmente il suo lavoro migliora. Il processo di ripristino richiede circa 2 mesi.

Prevenzione: come salvare l'apparato delle isole?

Poiché la funzione delle isole di Langerhans del pancreas è quella di produrre sostanze importanti per l'uomo, è necessario modificare lo stile di vita per mantenere la salute di questa parte del pancreas. Punti principali:

• smettere e fumare;
• esclusione del cibo spazzatura;
• attività fisica;
• minimizzare lo stress acuto e il sovraccarico neuropsichico.

L'alcol porta il danno maggiore al pancreas: distrugge i tessuti del pancreas, porta alla necrosi pancreatica - la morte totale di tutti i tipi di cellule d'organo che non possono essere ripristinate.

Un consumo eccessivo di cibi grassi e fritti porta a conseguenze simili, soprattutto se ciò avviene a stomaco vuoto e regolarmente. Il carico sul pancreas aumenta in modo significativo, il numero di enzimi necessari per la digestione di una grande quantità di grasso aumenta e impoverisce l'organo. Questo porta a cambiamenti in altre cellule della ghiandola.

Pertanto, al minimo segno di violazione delle funzioni digestive, si consiglia di contattare un gastroenterologo o un terapista per correggere tempestivamente i cambiamenti e prevenire precocemente le complicanze.

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CL è considerato come uno stadio di sviluppo di APC "professionali" - cellule dendritiche mieloidi. Occupano un posto fondamentalmente diverso nel sistema immunitario della pelle rispetto ai cheratinociti. In primo luogo, entrano nella pelle dall'esterno, poiché provengono dalle cellule mieloidi nel midollo osseo. In secondo luogo, nonostante il fatto che i CL ricevano un segnale di attivazione nella pelle durante i processi immunitari, per svolgere una funzione di presentazione dell'antigene, devono lasciarla e migrare verso il linfonodo.

CL sono cellule di processo (il loro nuovo nome secondo la classificazione internazionale è epidermociti di processo bianchi), che sono localizzate principalmente nell'epitelio cheratinizzante striato, ma si trovano anche nel derma, costituiscono il 2-3% del numero totale di cellule epidermiche ; in totale, l'epidermide di un adulto contiene circa 10 9 CL.

La caratteristica morfologica di CL, oltre alla forma del processo, sono i granuli di Birbeck in essi contenuti: formazioni citoplasmatiche a tre strati. I CL praticamente non si attaccano al vetro, debolmente fagocitano, sono determinati in sezioni e sospensioni istochimicamente (colorazione per ATPasi), nonché identificando marcatori di membrana caratteristici. Questi sono principalmente langerin (CD208), che è una lectina C legante il mannosio e funzionalmente associata ai granuli di Birbeck, così come le molecole CD68, E-caderina, CD1a Ag e MHC di classe II (nell'uomo, principalmente HLA-DR). CD4 Ag è presente su una parte del CL, ma CD8 Ag, che marca le cellule T dendritiche, è assente. CL trasporta anche molecole di adesione CLA, LFA-3 (CD58), ICAM-1 (CD54), ICAM-3 (CD-50), b 4 -integrine, esprimono Rts per un numero di citochine - TNF a, GM-CSF, M-KSF, ecc.

I CL compaiono nell'epidermide dei topi nei giorni 16-17 dello sviluppo embrionale. I loro precursori immediati sono le cellule del fenotipo CD14 + , CD11b - , CD11c + circolanti nel sangue. I precursori CL migrano nella pelle a causa della presenza di RC CCR2 sulla loro superficie, che riconosce la b-chemochina MCP-1, prodotta dai cheratinociti attivati ​​durante l'infiammazione. Nel processo di migrazione dalla pelle al linfonodo regionale, sotto l'influenza di segnali di attivazione, le LC si trasformano in cellule interdigitate dei linfonodi.

In vitro le cellule dendritiche sono cresciute da una frazione di cellule staminali ematopoietiche (fenotipo CD34) o da monociti (fenotipo CD14) in presenza di GM-CSF e IL-4. Per la variante con la formazione di LC da cellule CD34, la chiave è stata l'introduzione di TGF b 1 nel terreno di coltura (insieme a GM-CSF, TNF a , fattore di cellule staminali e ligando Flt3). In sua presenza, si formano LC contenenti granuli di Birbeck ed E-caderina e, senza di essa, monociti. LC sono formati da monociti circolanti. in vitro in presenza di IL-4, IL-10, TNF a e AT monoclonali - agonisti anti-CD40; TGF b migliora anche questo processo. Allo stesso tempo, le cellule progenitrici perdono CD14 Ag ed esprimono E-caderina e molecole MHC di classe II.

Per la maggior parte dei marcatori di membrana del LA, la funzione è impostata. Pertanto, l'espressione di CLA Ag è importante per la localizzazione di CL nella pelle, E-caderina e b-catenina assicurano l'instaurazione di contatti LA con cheratinociti, la langerina svolge la funzione di RC legante il mannosio. I precursori di LA non esprimono la E-caderina; essa scompare alla loro attivazione, quando LA caderina lascia l'epidermide.

La capacità di LA di eseguire le fasi iniziali della presentazione di Ag (legame, elaborazione di Ag ed espressione dei suoi frammenti nella composizione di queste molecole) è associata alle molecole MHC di classe II e CD1. Una caratteristica di CL è una spiccata capacità di endocitosi e di elaborazione di Ag e la mancanza della capacità di presentare efficacemente peptidi antigenici ai T helper. Le cellule dendritiche mature dei linfonodi (cellule interdigitate), al contrario, perdono la capacità di legare ed elaborare l'Ag, ma hanno una spiccata capacità di presentarlo ai T-helper. Quest'ultima proprietà, come notato in precedenza, dipende non solo dalla presenza di molecole MHC di classe II che trasportano il peptide antigenico sulla superficie delle cellule dendritiche, ma anche dall'espressione di molecole costimolatorie CD80 e CD86. I CL esprimono debolmente CD86 ma mancano di CD80, mentre le cellule interdigitate contengono molte molecole di costimolazione sulla loro superficie.

Il tempo di permanenza di CL nella pelle è in condizioni normali di 18 mesi (in altri organi e tessuti - 2 mesi). In assenza di danni cutanei o manifestazioni di aggressione biologica, i CL terminano qui il loro ciclo di vita. In condizioni di attivazione del sistema immunitario cutaneo, i prodotti batterici, le sostanze rilasciate dalle cellule danneggiate e le citochine formate localmente (prodotti di cheratinociti, cellule T e CL stessi) influenzano in modo significativo il destino dei CL. A causa del fatto che sui CL è presente un solo Rc-TLR2 Toll-like, sono in grado di rispondere ai peptidoglicani batterici, ma non ai lipopolisaccaridi. I peptidoglicani batterici, le citochine prodotte dai cheratinociti, dalle cellule T e dal CL stesso (IL-1, TNFα, GM-CSF, ecc.), nonché agenti come il dinitroclorobenzene e i sali di nichel, attivano il CL. Ciò si esprime in un cambiamento nel fenotipo della membrana: l'apparizione sulla membrana CL della molecola CD83, che funge da marker delle cellule dendritiche, la chemochina Rc CCR7, che fornisce la migrazione diretta del CL ai linfonodi e l'adesione molecole VLA-4 e CD44, che promuovono questa migrazione, nonché in un aumento dell'espressione delle molecole MHC classi I e II, la molecola costimolazione CD86 e, infine, l'indebolimento dell'espressione di E-caderina e Ag CLA , che trattengono CL nell'epidermide.

Il CL attivato produce una serie di citochine - IL-1 a GM-CSF, interferoni, nonché IL-16 e b-chemochine, necessarie per attrarre le cellule T sulla pelle. Inoltre, secernono IL-12, che è importante per lo sviluppo delle cellule Th1 produttrici di IFN g e una serie di altre citochine responsabili dello sviluppo dei processi immunitari cellulari nella pelle. A sua volta, la produzione di IL-12 in CL è potenziata dal legame della molecola di membrana CD40, nonché dall'azione dell'IFN g. GM-CSF, al contrario, sopprime la produzione di IL-12.

Lo stimolo iniziale che induce la migrazione di CL dalla pelle ai linfonodi e la produzione di CL TNF a è l'interazione della molecola CL CD40 con le cellule T cutanee CD40L. TNF a , così come IL-1 b sono i principali fattori responsabili dell'implementazione di questo processo; IL-4 (attraverso la soppressione dell'espressione di Rc per TNF a) e IL-10 lo sopprimono. La fase iniziale della migrazione - il rilascio di CL nel derma - è fornita dall'azione di GM-CSF.

È generalmente accettato che nel processo di migrazione verso i linfonodi attraverso i vasi linfatici afferenti, i CL subiscano una differenziazione, che si traduce in un indebolimento della loro capacità di legare ed elaborare l'Ag e un aumento della capacità di presentazione dell'antigene (Fig. 39) . Un passaggio intermedio nella trasformazione di CL in cellule dendritiche mature (interdigitate) sono le cellule linfatiche velate. TNF b sopprime la differenziazione CL. La localizzazione delle CL mature (cellule interdigitate) nelle zone timo-dipendenti dei linfonodi dipende dalla secrezione da parte delle cellule del microambiente di queste zone (comprese le stesse cellule interdigitate) delle b-chemochine CCL19 (ELC) e soprattutto CCL21 (SLC), interagendo con Rc CCR7 CL. Il percorso di CL dalla pelle al linfonodo regionale e la localizzazione in esso è stato tracciato in dettaglio in relazione alla scoperta di un marcatore specifico di queste cellule (assente su altre cellule dendritiche), che si è rivelato essere langerin (CD208) . In condizioni di reazione infiammatoria, il tempo di permanenza di LA nell'epidermide si riduce da 18 mesi a 2 settimane; allo stesso tempo, l'afflusso di CCR2 + - precursori di LA dalla circolazione è stimolato in risposta alla secrezione di b-chemochina MCP-1 da parte dei cheratinociti.

Riso. 39 . Caratterizzazione del fenotipo di membrana e dell'attività di presentazione dell'antigene delle cellule dendritiche della pelle nelle diverse fasi della loro maturazione e migrazione verso i linfonodi. Sopra le linee in alto ci sono le citochine che promuovono il rilascio di cellule di Langerhans nella linfa (a sinistra) e le chemochine che assicurano la localizzazione delle cellule interdigitate nelle zone timo-dipendenti del linfonodo [a destra); GM-CSF - fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi; CCR - Rc β-chemochine (dal recettore CC-chemochine); CLA - Ag dei linfociti cutanei (da Cutaneous Lymphocyte Antigen); MCP - proteina chemiotattica dei monociti (da - Monoocyte Chemoattractant Protein); SLC - chemochina del tessuto linfoide secondario (da - tessuto linfoide secondario chemochina); VLA - antigene di attivazione molto tardiva (da - antigene di attivazione molto tardiva).

Pertanto, si ritiene che i CL svolgano la funzione di APC, ma il processo di implementazione di questa funzione è distribuito nel tempo e nello spazio: nella pelle, i CL endocitano ed elaborano Ag, e nel linfonodo regionale dove migrano, i CL presentano un peptide antigenico ai T-helper, tra cui, ad esempio, una risposta immunitaria specifica. L'attività di CL si manifesta sotto forma di induzione di una risposta delle cellule T in qualsiasi forma di risposta immunitaria, ma è particolarmente evidente nel caso di protezione contro virus che modificano la superficie di cheratinociti, melanociti e altre cellule che circondano CL . È anche alla base dello sviluppo dell'ipersensibilità da contatto, poiché gli allergeni, compresi quelli a basso peso molecolare, possono manifestare il loro effetto sensibilizzante solo dopo il legame con la molecola MHC di classe II sulla superficie del CL e il successivo sviluppo di una reazione allergica secondo la consueta meccanismo. In vitro questa reazione può essere riprodotta solo con l'aiuto di CL, ma non di altre cellule. La presenza di CL negli innesti cutanei è un prerequisito per il loro rigetto in caso di differenze nei geni MHC di classe II. In questo caso, i CL fungono da "leucociti passeggeri", che sono obbligatori per innescare una reazione di rigetto.

È stato stabilito che i CL sono molto sensibili all'irradiazione ultravioletta della pelle. Dopo l'irradiazione, l'azione di sostanze sensibilizzanti (ad esempio dinitrofenolo) sull'epidermide non solo non provoca ipersensibilità da contatto, ma induce anche una specifica mancanza di risposta a questo allergene. Ciò è dovuto al fatto che sotto l'influenza della luce ultravioletta, i CL vengono inattivati ​​e al loro posto gli antigeni percepiscono gli APC che attivano prevalentemente i soppressori di T - direttamente (cellule di Granstein nei topi) o indirettamente attraverso l'attivazione di induttori di CD4, CD45RA soppressore del fenotipo (macrofagi del fenotipo CD1 - , HLA - DR + persona).

Pertanto, i CL sono cellule di origine midollare che trascorrono parte del loro ciclo di vita nella pelle. Quando esposti a fattori dannosi, agenti infettivi, allergeni e altri fattori, i CL vengono attivati ​​e lasciano la pelle, migrando verso il linfonodo regionale. Nel processo di migrazione, maturano allo stadio di APC attive e, una volta nel linfonodo, presentano un peptide antigenico ai T-helper, innescando così una specifica risposta immunitaria.

Pelle. È la cellula presentante l'antigene più efficiente e prende il nome dalla presenza di molti processi citoplasmatici, che crea una certa somiglianza con i dendriti dei neuroni. Le cellule di Langerhans costituiscono solo circa il 2% delle cellule dell'epidermide. Allo stesso tempo, sono strettamente intrecciati tra loro con i loro processi, creando così una sorta di guscio protettivo del corpo umano nello strato epidermico. Rete specificata da a ingresso di Langerhans copre l'intera area della pelle e cattura efficacemente eventuali sostanze antigeniche che penetrano per via transdermica.

In altre parole, la rete a ingresso di Langerhans conduce una scansione costante delle sostanze che entrano nell'ambiente interno attraverso la pelle, essendo in qualsiasi momento pronto ad avviare una risposta immunitaria a un possibile agente patogeno. Va ricordato che qualsiasi microrganismo non può entrare nel flusso sanguigno attraverso la pelle intatta, aggirando il sistema delle cellule dendritiche.

Presentazione dell'antigene

Cellule di Langerhans effettuano il riconoscimento del templato interagendo con i loro recettori cellulari che riconoscono il templato (ad esempio, il recettore per i lipopolisaccaridi batterici o gli acidi lipoteicoici) con le più comuni molecole tipiche dei microrganismi (i cosiddetti templati molecolari). Come risultato di tale riconoscimento, l'agente patogeno viene assorbito e ulteriormente digerito (elaborato) all'interno della cellula. In questo caso, la cellula dendritica secerne un breve peptide immunogenico dalla molecola catturata, che è una sorta di biglietto da visita del patogeno in arrivo. L'isolamento di un tale peptide è un processo estremamente intimo e importante. Se la scomposizione del patogeno è scarsa e viene isolato un peptide immunogenico non rappresentativo, ciò invaliderà tutte le ulteriori risposte immunitarie contro un particolare patogeno.

Successivamente, la cellula dendritica integra il peptide isolato nella propria molecola HLA II e presenta il complesso di linfociti T formato ad am. Per fare questo, lascia la pelle e migra verso il linfonodo regionale. La presentazione antigenica è un processo chiave nella risposta immunitaria. Questo è il momento in cui le informazioni sull'agente patogeno vengono trasferite dai fattori dell'immunità innata alle cellule della difesa immunitaria adattativa. L'unicità delle cellule dendritiche risiede nel fatto che sono in grado di attivare linfociti T naive, cioè cellule che non hanno mai incontrato prima un antigene. Pertanto, le cellule dendritiche avviano una risposta immunitaria de novo. È abbastanza ovvio che se la cellula dendritica non funziona adeguatamente, l'attuazione della risposta immunitaria contro il patogeno sarà compromessa.

tolleranza immunitaria

Inoltre, sono le cellule di Langerhans che sono coinvolte nell'induzione della tolleranza immunitaria agli antigeni della pelle, che vengono rilasciati durante traumi e processi infiammatori. Il fatto è che il riconoscimento attraverso i recettori cellulari che riconoscono il modello non è una condizione sufficiente per un'ulteriore presentazione antigenica completa di T-helper am. La cellula di Langerhans dovrebbe ricevere un secondo segnale di conferma circa l'effettiva natura estranea della sostanza catturata. Per fare ciò, la superficie di tali cellule contiene molecole che riconoscono il pattern del segnale, tra le quali si distinguono i recettori Toll-like (TTL). Riconoscono esclusivamente modelli molecolari di origine microbica e forniscono alla cellula dendritica un segnale di conferma sull'estraneità del patogeno e l'opportunità di un'ulteriore presentazione antigenica. Di conseguenza, sulla superficie della cellula di Langerhans compaiono molecole costimolatorie chiamate struttura B7. Se la cellula di Langerhans esegue la presentazione dell'antigene al T-helper senza l'espressione di molecole di costimolazione, ciò porterà all'anergia (inattività funzionale) del linfocita T o addirittura ne causerà l'apoptosi. Pertanto, viene effettuata la prevenzione delle lesioni cutanee autoimmuni, poiché i recettori cellulari che riconoscono il modello possono riconoscere alcuni autoantigeni rilasciati durante la morte necrotica degli epidermociti. materiale dal sito

Prevenzione delle reazioni allergiche

Le cellule di Langerhans svolgono anche la prevenzione delle reazioni allergiche. Oltre alla neutralizzazione diretta degli allergeni, che ne impedisce la penetrazione

Nel XIX secolo, un giovane scienziato tedesco scoprì l'eterogeneità del tessuto pancreatico. Le cellule che differivano dalla massa principale erano situate in piccoli ammassi, isolotti. I gruppi di cellule furono successivamente intitolati al patologo - isole di Langerhans (OL).

La loro quota nel volume totale dei tessuti non supera l'1-2%, tuttavia questa piccola parte della ghiandola svolge la sua funzione, diversa da quella digestiva.

Scopo degli isolotti di Langerhans

La parte principale delle cellule del pancreas (PZh) produce enzimi che promuovono la digestione. La funzione dei cluster insulari è diversa: sintetizzano gli ormoni, quindi sono indicati come sistema endocrino.

Pertanto, il pancreas fa parte di due principali sistemi corporei: digestivo ed endocrino. Le isole sono microrganismi che producono 5 tipi di ormoni.

La maggior parte dei gruppi pancreatici si trova nella coda del pancreas, sebbene caotiche inclusioni a mosaico catturino l'intero tessuto esocrino.

OL sono responsabili della regolazione del metabolismo dei carboidrati e supportano il lavoro di altri organi endocrini.

Struttura istologica

Ogni isola è un elemento autofunzionante. Insieme formano un complesso arcipelago costituito da singole celle e formazioni più grandi. Le loro dimensioni variano considerevolmente, da una cellula endocrina a un'isola grande e matura (>100 µm).

Nei gruppi pancreatici viene costruita una gerarchia di arrangiamenti cellulari, ce ne sono 5 tipi, tutti svolgono il loro ruolo. Ogni isolotto è circondato da tessuto connettivo, ha lobuli dove si trovano i capillari.

Gruppi di cellule beta si trovano al centro, lungo i bordi delle formazioni ci sono cellule alfa e delta. Più grande è l'isolotto, più cellule periferiche contiene.

Le isole non hanno dotti, gli ormoni prodotti vengono escreti attraverso il sistema capillare.

tipi cellulari

Diversi gruppi di cellule producono il proprio tipo di ormone, regolando la digestione, il metabolismo dei lipidi e dei carboidrati.

1. Cellule alfa. Questo gruppo di OL si trova lungo il bordo degli isolotti; il loro volume è il 15-20% della dimensione totale. Sintetizzano il glucagone, un ormone che regola la quantità di glucosio nel sangue.
2. cellule beta. Sono raggruppati al centro degli isolotti e costituiscono la maggior parte del loro volume, il 60-80%. Sintetizzano l'insulina, circa 2 mg al giorno.
3. cellule delta. Responsabili della produzione di somatostatina, sono dal 3 al 10%.
4. Cellule Epsilon. La quantità della massa totale non è superiore all'1%. Il loro prodotto è la grelina.
5. Cellule PP. L'ormone polipeptide pancreatico è prodotto da questa parte dell'OB. Costituiscono fino al 5% degli isolotti.

Nel corso della vita, la percentuale della componente endocrina del pancreas diminuisce, dal 6% nei primi mesi di vita all'1-2% all'età di 50 anni.

Attività ormonale

Il ruolo ormonale del pancreas è ottimo.

I principi attivi sintetizzati nelle piccole isole vengono veicolati dal flusso sanguigno agli organi e regolano il metabolismo dei carboidrati:

1. Il compito principale dell'insulina è ridurre al minimo i livelli di zucchero nel sangue. Aumenta l'assorbimento del glucosio da parte delle pareti cellulari, ne accelera l'ossidazione e aiuta a immagazzinarlo come glicogeno. La violazione della sintesi dell'ormone porta allo sviluppo del diabete di tipo 1. In questo caso, gli esami del sangue mostrano la presenza di anticorpi contro le cellule beta. Il diabete di tipo 2 si sviluppa quando i tessuti diventano meno sensibili all'insulina.
2. Il glucagone svolge la funzione opposta: aumenta i livelli di zucchero, regola la produzione di glucosio nel fegato e accelera la scomposizione dei lipidi. Due ormoni, completando l'azione l'uno dell'altro, armonizzano il contenuto di glucosio, una sostanza che garantisce l'attività vitale del corpo a livello cellulare.
3. La somatostatina rallenta l'azione di molti ormoni. In questo caso, c'è una diminuzione del tasso di assorbimento dello zucchero dal cibo, una diminuzione della sintesi degli enzimi digestivi e una diminuzione della quantità di glucagone.
4. Il polipeptide pancreatico riduce la quantità di enzimi, rallenta il rilascio di bile e bilirubina. Si ritiene che interrompa il consumo di enzimi digestivi, conservandoli fino al pasto successivo.
5. La grelina è considerata l'ormone della fame o della sazietà. La sua produzione dà un segnale al corpo sulla sensazione di fame.

La quantità di ormoni prodotti dipende dal glucosio ricevuto dal cibo e dalla velocità della sua ossidazione. Con un aumento della sua quantità, aumenta la produzione di insulina. La sintesi viene attivata a una concentrazione di 5,5 mmol/l nel plasma.

Provocare la produzione di insulina può non solo mangiare. In una persona sana, la massima concentrazione si nota durante un periodo di forte stress fisico, stress.

La parte endocrina del pancreas produce ormoni che hanno un effetto decisivo su tutto il corpo. I cambiamenti patologici nell'OB possono interrompere il funzionamento di tutti gli organi.

Video sui compiti dell'insulina nel corpo umano:

La sconfitta della parte endocrina del pancreas e il suo trattamento

La causa del danno OL può essere predisposizione genetica, infezioni e avvelenamenti, malattie infiammatorie, problemi immunitari.

Di conseguenza, c'è una cessazione o una significativa diminuzione della produzione di ormoni da parte di diverse cellule delle isole.

Di conseguenza, può sviluppare:

1. SD di tipo 1. È caratterizzato dall'assenza o dalla carenza di insulina.
2. SD di tipo 2. È determinato dall'incapacità del corpo di utilizzare l'ormone prodotto.
3. Il diabete gestazionale si sviluppa durante la gravidanza.
4. Altri tipi di diabete mellito (MODY).
5. tumori neuroendocrini.

I principi fondamentali del trattamento del diabete di tipo 1 sono l'introduzione di insulina nel corpo, la cui produzione è compromessa o ridotta. Esistono due tipi di insulina: ad azione rapida e ad azione prolungata. Quest'ultimo tipo imita la produzione dell'ormone pancreatico.

Il diabete di tipo 2 richiede una dieta rigorosa, esercizio fisico moderato e farmaci brucia-zuccheri.

Il diabete è in aumento in tutto il mondo ed è già chiamato la piaga del 21° secolo. Pertanto, i centri di ricerca medica stanno cercando modi per combattere le malattie degli isolotti di Langerhans.

I processi nel pancreas si sviluppano rapidamente e portano alla morte delle isole, che dovrebbero sintetizzare gli ormoni.

Negli ultimi anni è diventato noto:

• le cellule staminali trapiantate nel tessuto del pancreas attecchiscono bene e sono in grado di produrre l'ormone in futuro, poiché iniziano a funzionare come cellule beta;
• OL produce più ormoni se viene rimossa parte del tessuto ghiandolare del pancreas.

Ciò consente ai pazienti di abbandonare l'uso costante di farmaci, una dieta rigorosa e tornare a uno stile di vita normale. Il problema resta il sistema immunitario, che può rifiutare le cellule trapiantate.

Un altro possibile trattamento è il trapianto di una parte del tessuto insulare da un donatore. Questo metodo sostituisce l'installazione di un pancreas artificiale o il suo trapianto completo da un donatore. Allo stesso tempo, è possibile arrestare la progressione della malattia e normalizzare la glicemia.

Sono state eseguite operazioni di successo, dopo le quali i pazienti con diabete di tipo 1 non hanno più bisogno di somministrare insulina. Il corpo ha ripristinato la popolazione di cellule beta, è ripresa la sintesi della propria insulina. Dopo l'intervento, è stata somministrata una terapia immunosoppressiva per prevenire il rigetto.

Materiale video sulle funzioni del glucosio e del diabete:

Gli istituti medici stanno lavorando per studiare la possibilità di trapiantare un pancreas da un maiale. I primi farmaci per il trattamento del diabete usavano solo parti del pancreas dei maiali.

Gli scienziati concordano sul fatto che è necessario studiare le caratteristiche strutturali e il lavoro delle isole di Langerhans a causa del gran numero di importanti funzioni che svolgono gli ormoni sintetizzati in esse.

La costante assunzione di ormoni artificiali non aiuta a sconfiggere la malattia e peggiora la qualità della vita del paziente. La sconfitta di questa piccola parte del pancreas provoca una profonda interruzione dell'intero corpo, quindi la ricerca continua.

Margolina A.A. PhD, Hernandez E.I. dottorato di ricerca

Epidermide- Questo è lo strato superiore e costantemente aggiornato della pelle. È collegato al derma da una struttura speciale: la membrana basale. La membrana basale è una formazione molto importante. Funge da filtro che non consente il passaggio di grandi molecole cariche e funge anche da mezzo di collegamento tra il derma e l'epidermide. Gli scienziati ritengono che attraverso la membrana basale l'epidermide possa influenzare le cellule del derma, costringendole ad aumentare o rallentare la sintesi di varie sostanze. Questa idea viene utilizzata nello sviluppo di alcuni prodotti cosmetici, in cui vengono introdotte molecole speciali - bioregolatori che attivano il processo di interazione dermo-epidermica. Sulla membrana basale c'è uno strato di cellule germinali che si dividono costantemente, fornendo il rinnovamento della pelle. Tra le cellule germinali ci sono grandi cellule di processo: melanociti e cellule di Langerhans. I melanociti producono granuli del pigmento melanina, che conferisce alla pelle una certa sfumatura, da dorata a scura o addirittura nera.

Le cellule di Langerhans provengono dalla famiglia dei macrofagi. Come i macrofagi del derma, svolgono il ruolo di guardiani dell'ordine, cioè proteggono la pelle da intrusioni esterne e controllano l'attività di altre cellule con l'ausilio di molecole regolatrici. I processi delle cellule di Langerhans penetrano in tutti gli strati dell'epidermide, raggiungendo il livello dello strato corneo. Si ritiene che le cellule di Langerhans possano penetrare nel derma, penetrare nei linfonodi e trasformarsi in macrofagi. Ciò attira grande attenzione degli scienziati su di loro come collegamento tra tutti gli strati della pelle. Si ritiene che le cellule di Langerhans regolino il tasso di proliferazione delle cellule nello strato basale, mantenendolo a un livello ottimale basso. In condizioni di stress, quando fattori traumatici chimici o fisici agiscono sulla superficie della pelle, le cellule di Langerhans danno alle cellule basali dell'epidermide un segnale per una maggiore divisione.

Le cellule principali dell'epidermide sono i cheratinociti, che ripetono in miniatura il percorso di ogni organismo vivente sulla terra. Nascono, attraversano un certo percorso di sviluppo e alla fine muoiono. La morte dei cheratinociti è un processo programmato che è la logica conclusione del loro percorso di vita. Staccandosi dalla membrana basale, entrano nel percorso dell'inevitabile morte e, spostandosi gradualmente verso la superficie della pelle, si trasformano in una cellula morta - un corneocita (cellula del corno). Questo processo è così ben organizzato che possiamo dividere l'epidermide in strati: in ogni strato ci sono cellule a un certo stadio di sviluppo (o, come dicono gli scienziati, differenziazione). Le cellule germinali si trovano sulla membrana basale. La loro caratteristica distintiva è la capacità di divisione infinita (o quasi infinita). Si ritiene che la popolazione di cellule che si dividono attivamente si trovi in ​​​​quelle aree della membrana basale in cui l'epidermide è più profonda nel derma. Con la vecchiaia, queste depressioni si attenuano, il che è considerato un segno dell'esaurimento della popolazione germinale delle cellule della pelle. Le cellule dello strato basale della pelle si dividono, dando origine a discendenti che sono come cellule madri come due piselli in un baccello. Ma prima o poi, alcune delle cellule figlie si staccano dalla membrana basale ed entrano nel percorso della maturazione, portando alla morte. Il distacco dalla membrana basale funge da innesco per la sintesi della proteina cheratina, che, mentre la cellula si sposta verso l'alto, riempie l'intero citoplasma e sposta gradualmente gli organelli cellulari. Alla fine, il cheratinocita perde il suo nucleo e si trasforma in un corneocita, una scaglia piatta imbottita di granuli di cheratina, che gli conferiscono rigidità e forza. Si verifica nello strato più superficiale della pelle, che è chiamato strato corneo. Lo strato corneo, composto da cellule morte, è la base della barriera epidermica della nostra pelle.

Secondo le visioni moderne, lo strato corneo è costituito da squame piatte di cheratina che, come i mattoni, sono cementate con uno strato lipidico (grasso). Lo strato lipidico è formato da molecole speciali, i cosiddetti lipidi polari. Questi lipidi differiscono dai lipidi apolari in quanto sono costituiti da una testa idrofila e una coda idrofobica. Nell'acqua, le molecole lipidiche polari si raggruppano indipendentemente in modo tale che le code idrofobiche siano nascoste dall'acqua, mentre le teste idrofile, al contrario, si trasformino nell'ambiente acquatico. Se ci sono pochi di questi lipidi (o se la miscela di lipidi e acqua viene agitata bene), si formano i globuli. Se ci sono molte molecole, formano strati estesi a due strati.

barriera epidermica

Gli strati lipidici dello strato corneo sono costituiti da lipidi che appartengono alla classe degli sfingolipidi, o ceramidi. Gli sfingolipidi sono stati isolati per la prima volta dal tessuto cerebrale. Hanno preso il loro secondo nome - ceramidi - dalla parola latina cerebrum (cervello). Successivamente si è scoperto che le ceramidi sono coinvolte nella costruzione della barriera epidermica, formando uno strato lipidico tra le squame cornee. Le ceramidi sono composte dall'alcool grasso sfingosina (forma la testa) e da un acido grasso (coda). Se un acido grasso ha doppi legami, allora si dice insaturo, se non ci sono doppi legami, allora si dice che l'acido è saturo. A seconda di quale acido grasso è attaccato alla testa della ceramide, gli strati lipidici costruiti da essi sono più o meno liquidi. Gli strati lipidici più duri (cristallini) sono formati da ceramidi con code sature. Più lunga è la coda di ceramide e più doppi legami contiene, più liquide sono le strutture lipidiche.

Tra le ceramidi spiccano le ceramidi a catena lunga. Le loro code sono acidi grassi con più di 20 atomi di carbonio nella loro catena. Le ceramidi a catena lunga agiscono come rivetti, tenendo insieme gli strati lipidici adiacenti. Grazie a loro, lo strato lipidico multistrato non esfolia ed è una struttura integrale. Le ceramidi sono recentemente diventate ingredienti molto popolari nei cosmetici. La popolarità delle ceramidi è dovuta al ruolo che svolgono nel mantenere l'integrità della barriera epidermica. A causa della presenza di uno strato lipidico multistrato tra lo strato corneo, lo strato corneo è in grado di proteggere efficacemente la pelle non solo dalla penetrazione di sostanze estranee dall'esterno, ma anche dalla disidratazione. Come vedremo, l'effetto di tutti i prodotti cosmetici deve essere valutato principalmente in termini di impatto sulla barriera epidermica, poiché è abbastanza vulnerabile e facilmente distruttibile. La violazione dell'integrità della barriera epidermica porta a gravi conseguenze per la pelle, principalmente a causa di una violazione dell'equilibrio idrico dell'epidermide.

Pelle del mantello acido

La superficie della pelle normale è acida e il suo pH (una misura dell'acidità) è 5,5 (il pH neutro è 7,0 e il pH del sangue è 7,4). Quasi tutte le cellule viventi (compresa la maggior parte di quelle batteriche) sono molto sensibili alle variazioni di pH e anche una leggera acidificazione è dannosa per loro. Solo la pelle, ricoperta da uno strato di cellule morte cheratinizzate, può permettersi di ricoprire un mantello acido (è detto anche mantello Marchionini). Il mantello acido della pelle è formato da una miscela di sebo e sudore, a cui si aggiungono acidi organici - lattico, citrico e altri. Questi acidi si formano come risultato di processi biochimici che si verificano nell'epidermide. Il mantello acido della pelle è la prima linea di difesa contro i microrganismi, poiché alla maggior parte dei microrganismi non piace un ambiente acido. Eppure ci sono batteri che vivono costantemente sulla pelle, come Staphylococcus epidermidis, lattobacilli. Preferiscono vivere in un ambiente acido e persino produrre acidi stessi, contribuendo alla formazione del mantello acido della pelle. I batteri Staphylococcus epidermidis non solo non danneggiano la pelle, ma rilasciano anche tossine che hanno un effetto antibiotico e inibiscono l'attività vitale della microflora patogena. Lavaggi frequenti con sapone alcalino possono distruggere il mantello acido. Quindi i batteri "buoni" amanti degli acidi si troveranno in condizioni insolite, mentre i batteri "cattivi" sensibili agli acidi otterranno un vantaggio. Fortunatamente, il mantello acido della pelle sana si riprende abbastanza velocemente.

L'acidità della pelle è disturbata in alcune malattie della pelle. Ad esempio, con le malattie fungine, il pH sale a 6 (debolmente acido), con l'eczema fino a 6,5 ​​(reazione quasi neutra) e con l'acne fino a 7 (neutro). Va notato che a livello dello strato basale dell'epidermide, dove si trovano le cellule germinali, il pH della pelle diventa uguale al pH del sangue - 7,4.

Derma

Il derma svolge il ruolo di una struttura che fornisce le proprietà meccaniche della pelle: la sua elasticità, forza ed estensibilità. Assomiglia a una combinazione di un materasso ad acqua ea molle, dove le fibre di collagene ed elastina svolgono il ruolo di molle, l'intero spazio tra le quali è riempito con un gel acquoso costituito da mucopolisaccaridi (glicosaminoglicani). Le molecole di collagene in realtà assomigliano a sorgenti, perché i filamenti proteici in esse contenuti sono attorcigliati come spirali. I glicosaminoglicani sono grandi molecole di polisaccaridi che non si dissolvono in acqua, ma si trasformano in una rete, le cui cellule catturano una grande quantità di acqua: si forma un gel viscoso. Vicino alla membrana basale, il derma contiene più glicosaminoglicani e le sue "molle" sono più morbide. Questo è il cosiddetto derma papillare. Forma un morbido cuscino direttamente sotto l'epidermide. Sotto lo strato papillare si trova uno strato di rete in cui le fibre di collagene ed elastina formano una rete di supporto rigida. Questa maglia è anche impregnata di glicosaminoglicani. Il principale glicosaminoglicano del derma è l'acido ialuronico, che ha il maggior peso molecolare e lega la maggior parte dell'acqua.

Lo stato del derma, questo materasso su cui poggia l'epidermide, la sua elasticità e resistenza alle sollecitazioni meccaniche sono determinate sia dallo stato delle "molle" - fibre di collagene ed elastina, sia dalla qualità del gel acquoso formato dai glicosaminoglicani. Se il materasso non è in ordine - le molle sono indebolite o il gel non trattiene l'umidità - la pelle inizia a incurvarsi sotto l'influenza della gravità, si sposta e si allunga durante il sonno, ride e piange, si raggrinzisce e perde elasticità. Nella pelle giovane, sia le fibre di collagene che il gel di glicosaminoglicani sono costantemente aggiornati. Con l'età, il rinnovamento della sostanza intercellulare del derma è più lento, le fibre danneggiate si accumulano e la quantità di glicosaminoglicani diminuisce costantemente. Trovare modi per influenzare il derma è il sogno caro dei cosmetologi, perché questo eliminerebbe davvero le rughe. Sfortunatamente, infatti, solo i chirurghi plastici riescono a ottenere un effetto affidabile.

Oltre a collagene, elastina e glicosaminoglicani (sostanza intercellulare), il derma contiene elementi cellulari, vasi sanguigni e ghiandole (sudorifere e sebacee).Il compito principale delle cellule dermiche è sintetizzare e distruggere la sostanza intercellulare. Fondamentalmente, questo viene fatto dai fibroblasti. I fibroblasti producono numerosi enzimi con i quali scompongono il collagene e l'acido ialuronico e ri-sintetizzano queste molecole. Questo processo avviene continuamente e, grazie ad esso, la sostanza intercellulare viene costantemente aggiornata. Il metabolismo dell'acido ialuronico è particolarmente rapido. Nell'invecchiamento della pelle, l'attività dei fibroblasti diminuisce e sono meno in grado di far fronte ai loro compiti. Particolarmente rapidamente la capacità di sintetizzare la sostanza intercellulare è persa. Ma le abilità distruttive rimangono a lungo allo stesso livello (rompere - non costruire!). Pertanto, nell'invecchiamento della pelle, lo spessore del derma diminuisce, il contenuto di umidità in esso diminuisce, di conseguenza la pelle perde compattezza ed elasticità.

Oltre ai fibroblasti, le cellule importanti del derma sono i macrofagi. Svolgono il ruolo di agenti delle forze dell'ordine e assicurano che sostanze estranee non entrino nella pelle. I macrofagi non hanno una memoria specifica, quindi la loro lotta contro i piantagrane non porta allo sviluppo di una reazione allergica. Tutti i macrofagi hanno il potere di impartire ordini alle cellule circostanti. Per fare ciò, producono un gran numero di molecole regolatrici: le citochine. Proprio come i fibroblasti, i macrofagi diventano meno attivi nel tempo. Ciò porta a una diminuzione delle proprietà protettive della pelle e al comportamento errato di altre cellule che attendono segnali dai macrofagi. In questo caso, la pelle ricorda un paese con un sovrano debole: la prontezza al combattimento dell'esercito diminuisce, la disciplina si indebolisce, l'economia crolla. Per compensare in qualche modo ciò, alcuni cosmetici e integratori alimentari includono sostanze che stimolano i macrofagi e li fanno svolgere più attivamente le loro funzioni.

L'intero derma è permeato dai migliori vasi sanguigni e linfatici. Il sangue che scorre attraverso i vasi risplende attraverso l'epidermide e dona alla pelle una tinta rosa. Umidità e sostanze nutritive entrano nel derma dai vasi sanguigni. L'umidità viene catturata da molecole igroscopiche (che legano e trattengono l'umidità) - proteine ​​​​e glicosaminoglicani, che allo stesso tempo si trasformano in una forma di gel. Parte dell'umidità sale più in alto, penetra nell'epidermide e quindi evapora dalla superficie della pelle. Non ci sono vasi sanguigni nell'epidermide, quindi l'umidità e le sostanze nutritive penetrano lentamente nell'epidermide dal derma. Con una diminuzione dell'intensità del flusso sanguigno nei vasi del derma, l'epidermide soffre principalmente. In questo caso, la pelle ricorda un albero che inizia ad appassire dall'alto. Pertanto, l'aspetto della pelle dipende in gran parte dalle condizioni dei suoi vasi sanguigni. Ginnastica vascolare, massaggi, stimolazione microcorrente e farmaci che rafforzano le pareti dei vasi sanguigni e migliorano la microcircolazione avranno un effetto benefico sull'aspetto della pelle. Tuttavia, è possibile anche un'altra opzione, quando la secchezza dell'epidermide è spiegata da un'evaporazione troppo intensa dell'acqua attraverso lo strato corneo. In questo caso, il flusso d'acqua dal derma può essere mantenuto allo stesso livello.

Conclusione

La maggior parte degli organi del nostro corpo è costituita da cellule viventi, quindi l'effetto di qualsiasi esposizione (compreso il farmaco) a questi organi può essere rappresentato come la somma delle reazioni delle singole cellule. Con la pelle, la situazione è leggermente diversa. La pelle è una combinazione di cellule viventi, sostanza intercellulare (che occupa un volume piuttosto grande) e cellule non viventi (squame cornee). Un cambiamento significativo nel funzionamento della pelle può essere ottenuto solo attraverso cambiamenti nelle cellule viventi e questo processo è piuttosto lungo. Agendo sulle cellule non viventi e sulla sostanza extracellulare, si può ottenere un temporaneo cambiamento nell'aspetto della pelle (ad esempio, la saturazione della sostanza extracellulare del derma con l'umidità porterà alla levigatura della pelle e ne aumenterà l'elasticità e l'esfoliazione delle squame morte dalla superficie della pelle la alleggerirà). I cambiamenti nello stato della sostanza extracellulare e dello strato di cellule non viventi possono, a loro volta, influenzare l'attività delle cellule viventi. Quindi, oltre all'effetto temporaneo che può essere osservato immediatamente dopo l'esposizione, si verificheranno lenti cambiamenti nella pelle, il cui risultato apparirà dopo molto tempo.

Quando si applicano cosmetici sulla pelle, spesso vediamo un effetto immediato. Allo stesso tempo, gli effetti ritardati sfuggono alla nostra attenzione. È quasi impossibile rintracciarli da soli. In primo luogo, possono comparire settimane o addirittura mesi dopo. In secondo luogo, la quantità di sostanze che avremo il tempo di applicare sulla pelle durante questo periodo è troppo grande per associare i cambiamenti della pelle a una particolare crema o lozione. Pertanto, è molto importante conoscere i principali obiettivi di azione dei prodotti cosmetici nella pelle e avere una buona idea di quali degli effetti osservati possono essere causati dall'esposizione a cellule viventi e quali ad altre strutture della pelle. È importante riuscire a non soccombere alle illusioni e ogni volta pensare a cosa possono davvero fare i cosmetici.