Skóra pod względem anatomicznym jest kompleksowo zbudowanym organem, który z jednej strony chroni organizm przed utratą płynów wewnątrzustrojowych, natomiast z drugiej stanowi barierę uniemożliwiającą bądź utrudniającą przenikanie wody, szkodliwych substancji i alergenów do wewnątrz. Ma również zdolność do absorpcji szkodliwego promieniowania ultrafioletowego, a także, oprócz funkcji bariery dla czynników mechanicznych, chemicznych i fizycznych, dzięki obecności komórek Langerhansa pełni funkcję bariery immunologicznej. Skóra jest organem stosunkowo odpornym na bodźce środowiskowe, a niszczona ma dużą zdolność do odnowy. Najważniejszym elementem bariery naskórkowej jest warstwa rogowa, która powstaje w procesie dojrzewania i różnicowania się komórek naskórka – keratynocytów. Keratynocyty, różnicując się, syntetyzują keratyny, cząsteczki adhezyjne oraz lipidy. W warstwie podstawnej występują keratyny 5 i 14, które w warstwie kolczystej ustępują miejsca keratynie 1 i 10, a w komórkach warstwy ziarnistej pojawia się lorykryna, inwolukryna i filagryna – markery ostatecznego różnicowania się keratynocytów, które – kondensując – tworzą zbitą, odporną na czynniki chemiczne i fizyczne warstwę rogową stanowiącą szkielet architektoniczny tzw. bariery naskórkowej. Podstawowe znaczenie dla tworzenia się warstwy rogowej ma filagryna – wysoko zróżnicowana keratyna powstała w warstwie ziarnistej w wyniku enzymatycznych przemian profilagryny stanowiącej główny składnik ciałek keratohialiny. Filagryna jest wbudowywana w tzw. otoczkę zrogowaciałą komórek (cornified cell envelope) w wyniku aktywności enzymu transglutaminazy 1. Metabolizm filagryny prowadzi do wytworzenia kwaśnego pH warstwy rogowej – optymalnego środowiska dla czynności enzymów syntetyzujących lipidy warstwy rogowej, a ponadto przyczynia się do powstawania tzw. wewnętrznego czynnika nawilżającego. Kolejne pokłady komórek warstwy rogowej oddzielone są nieprzepuszczalną dla substancji zewnątrzpochodnych warstwą licznych blaszek tzw. lamellar bodies, zawierających lipidy, takie jak: glikosfingolipidy, ceramidy, wolne sterole, fosfolipidy, cholesterol, siarczan cholesterolu oraz enzymy kataboliczne. Komórki warstwy ziarnistej produkują polarne lipidy oraz enzymy kataboliczne w aparatach Golgiego, które są następnie transportowane systemem kanalików do przestrzeni między warstwą ziarnistą i rogową. W przestrzeniach zewnątrzkomórkowych polarne lipidy są enzymatycznie przekształcane w związki niepolarne, tj. nierozpuszczalne w wodzie. Odkładające się między pokładami korneocytów nierozpuszczalne lipidy, krystalizując, tworzą rozległy płaszcz lipidowy. Na formowanie się lipidowego płaszcza ma wpływ wartość pH warstwy rogowej. Badania przy zastosowaniu mikroskopu konfokalnego oraz fluorochromów wrażliwych na zmianę pH pozwoliły na ustalenie, że komórki żywej części naskórka mają pH równe 7, natomiast w warstwie rogowej pH obniża się, osiągając wartości ok. pH 5–5,5 przy powierzchni naskórka. Wyniki badań prowadzonych za pomocą techniki X-ray diffraction wykazały, że lipidy warstwy rogowej, krystalizując, tworzą struktury bilamelarne. Molekularna organizacja ceramidów – głównych lipidów warstwy rogowej – tworzy szczelną barierę dla wnikania substancji hydrofilnych, ponieważ nie penetrują one przez lipofilne fragmenty ceramidów, oraz barierę dla lipofilnych substancji, które zatrzymywane są na grupach polarnych ceramidów (Kowalewski 2000).
Wyniki badań uzyskane w XXI w. dostarczają wielu dowodów na to, że defekt czynności bariery naskórkowej jest pierwotną przyczyną zapadalności na wyprysk atopowy (Elias 2008). Badania molekularne wskazują na predyspozycję do zapadalności na choroby atopowe u osób z heterozygotycznymi mutacjami w obrębie genu kodującego filagrynę. Te same mutacje genu dla filagryny w układzie homozygotycznym lub jako złożone mutacje heterozygotyczne odpowiedzialne są za bardzo ciężki przebieg rybiej łuski zwykłej zawsze współistniejącej z ciężkim wypryskiem atopowym (Sandidas 2006). Jednym z najważniejszych elementów obrazu histologicznego rybiej łuski zwykłej jest słabo wykształcona warstwa ziarnista, w której nie widać na poziomie mikroskopu optycznego ciałek keratohialiny, co jest wynikiem braku lub znacznego niedoboru filagryny. Zaburzony metabolizm filagryny u chorych na rybią łuskę zwykłą, a także w mniejszym stopniu u pacjentów z wypryskiem atopowym jest odpowiedzialny za suchość skóry związaną z nieprawidłowo wykształconą warstwą rogową i zmniejszeniem ilości wewnętrznego czynnika nawilżającego, a także za większe od fizjologicznego pH warstwy rogowej. Wzrost pH spowodowany defektem filagryny prowadzi do nadmiernej odpowiedzi immunologicznej związanej ze zwiększoną liczbą komórek dendrytycznych w naskórku, a ponadto do ciężkich zaburzeń funkcji enzymów syntetyzujących lipidy bariery naskórkowej funkcjonujących optymalnie w pH ~5,5. Fundamentalne znaczenie dla rozwoju wyprysku atopowego ma niedobór ceramidu I – sfingomieliny, który odgrywa rolę naturalnego czynnika antybakteryjnego. Ilość sfingomieliny w skórze pozornie zdrowej w wyprysku atopowym jest ok. 6 razy mniejsza niż w prawidłowej skórze (Murata i wsp., 1996). Zasiedlenie gronkowcami skóry u chorych na wyprysk atopowy dodatkowo nasila defekt bariery poprzez produkcję enzymu – ceramidazy gronkowcowej, powodującego destrukcję innych ceramidów bariery naskórkowej (Ohnishi i wsp., 1999). Powiązanie defektów filagryny z atopią wskazuje, że kluczowym czynnikiem rozwoju wyprysku atopowego może być zmieniona przepuszczalność naskórka ułatwiająca penetrację alergenów (Irvine i McLean, 2006, Hudson, 2006). Jest to hipoteza, która może wyjaśnić obserwowane zwiększenie częstości występowania chorób alergicznych skóry w populacji narażonej na czynniki uszkadzające barierę naskórkową (częste mycie, detergenty itp.). Zależność występowania mutacji w genie kodującym filagrynę z pojawianiem się astmy sugeruje, że wzrost przepuszczalności naskórka może być także istotnym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi procesów alergicznych w innych narządach (Irvine i McLean, 2006, Hudson, 2006). W ostatnim czasie udowodniono ponadto, że skłonność do reakcji atopowych jest nie tylko związana z wrodzonym defektem filagryny, ale może być również wynikiem nabytego jej defektu. Wykazano np., że zwiększona aktywność interleukiny 4, która może być uwarunkowana genetycznie (Kiyohara i wsp., 2008), powoduje nie tylko nadreaktywność układu immunologicznego, ale również wpływa na zmniejszenie syntezy filagryny (Howell i wsp., 2007). Stwierdzono również, że polimorfizm genu SPINK kodującego inhibitor proteaz LEKTI powoduje nasiloną degradację filagryny drogą wzmożonej proteolizy (Hewett i wsp., 2005, Kiyohara i wsp., 2008). Powiązanie uszkodzeń bariery naskórkowej z wypryskiem atopowym ma implikacje kliniczne, ponieważ wskazuje, że prawidłowa pielęgnacja suchej skóry u małych dzieci może mieć znaczenie w zapobieganiu nie tylko rozwojowi choroby alergicznej skóry, ale również innych schorzeń atopowych, np. astmy (Ying i wsp., 2006), a nawet alergii kontaktowej na nikiel, której związek z defektem filagryny został udowodniony (Thyssen i wsp., 2008).
Piśmiennictwo
U autora.
