Кератиноцити. Найбільш часто постулюється асоційоване з хронологічним старінням шкіри зниження проліферативної активності кератиноцитів внаслідок зменшення їх чутливості до факторів зростання. У той же час відзначається, що кератиноцити ділянок шкіри, схильних хронічної інсоляції, характеризуються високою проліферативною активністю і більш чутливі до дії деяких біологічних факторів. Це пов'язують з особливостями експресії генів, залучених в процеси росту і диференціювання клітин і відповідають за стійкість шкіри до УФО.
При фотостарінні шкіри виявлені зміни експресії протоонкогенов - c-myc, c-fos і c-jun, а також генів GADD 153, пов'язаних з ингибицией клітинного циклу і репарацією DNA. Показано, що посилення експресії онкогена c-fos при дії довгих хвиль УФІ відбувається на тлі підвищення транскрипционной активності його промотора та посилення експресії mRNA c-fos і c-myc. Це призводить до акумуляції ядерного фосфопротеинов c-fos в кератиноцитах і посилення його експресії при фотостарінні практично в 4 рази, в той час як при хронологічному старінні його іммуноокрашіваніе знижується. Паралельно наростає рівень білка р39, що є продуктом іншого протоонкогена-c-jun. Освіта гетеродімери c-fos і р39 веде до формування активованого транскрипційного фактора АР-1. Ефекти останнього пов'язані з активацією рецепторів до чинників зростання, цитокинам і клітинної прогресією. Так, наприклад, встановлено роль протеїну р39, компонента АР-1, у регуляції експресії та продукції фибробластами фактора росту кератиноцитів. Цей ефект опосередковується через інтерлейкін-1 і може бути блокований інтерлейкі-ном-lr, який є конкурентним інгібітором рецепторів інтерлейкіну-la і інтерлейкіну-ip.
При хронологічному старінні поряд з прогресуючим зниженням секреції інтерлейкіну-la відзначається підвищення експресії гена, що кодує інтерлейкін-1г, і синтез відповідного цитокіну, що призводить до стійкості клітин літніх людей до стимулюючій дії інтерлейкінів. У той же час при фотостарінні відбувається як підвищення продукції інтерлейкіну-la у відповідь на зовнішні стимули, так і зниження експресії гена інтерлейкіну-1r із зменшенням секреції цитокіну практично на 50%. Цікаво, що вплив середніх і довгих ультрафіолетових хвиль на експресію генів опосередковується різними транскрипційними факторами, а активація АР-1 індукується тільки УФІ типу А. Механізми розвитку подібних ефектів УФІ типу В поки не вивчені. В останні роки обговорюється роль протоонкогенов у репарації ушкоджень молекул DNA, індукованих УФО. Встановлено, що транскрипція гена репарації DNA людини MSH-2 залежить від функціонального взаємодії протеїнів р39 і р53, що є продуктами протоонкогена c-jun і гена-онкопрессора wt р53. Можливо, протоонкоген c-foc бере участь у репресії промотора PCNA, необхідної для реплікації DNA в процесі її відновлення.
Продукти розпаду ядерної та мітохондріальної DNA є характерними маркерами хронологічного і особливо фотостаріння шкіри. Основними індукторами цих пошкоджень є вільні радикали, потужним стимулятором утворення яких вважають УФО. Причому рівень оксидативних ушкоджень mtDNA на порядок вище, ніж ядерної. Це пов'язано з тим, що вільнорадикальні форми кисню генеруються в клітинах організму насамперед у мітохондріях, де протікають процеси біологічного окислення, і при збої в роботі дихального ланцюга можуть утворюватися супероксіданіон-радикал і гідроксид-радикал. Крім того, азотисті основи mtDNA, на відміну від ядерної, не захищені гістонових білками, що полегшує поява однонітіевих розривів mtDNA та освіта димарів їх азотистих основ. Раніше вважалося, що основна частина пошкодженої мітохондріальної DNA (93%) локалізується в дермі. Пізніше було продемонстровано, що подібний тип мутацій досить часто зустрічається і в клітинах епідермісу. Більше того, частота мутацій mtDNA в шкірі з явищами фотостаріння вище, ніж у шкірі закритих ділянок. Так, кількісний аналіз показав, що частота мутацій mtDNA в епідермісі, схильному УФО, значно вище в порівнянні з закритими від інсоляції ділянками шкіри і збільшується при повторних опромінюваннях. Саме ця обставина дозволяє розглядати мутації mtDNA в якості маркера хронічного фотоповрежденія епідермісу.
У виживанні кератиноцитів з Фотоіндуковані ушкодженнями mtDNA ключову роль грає онкопротеінамі bcl-2. Виявлення його локалізації на внутрішній мембрані мітохондрій поблизу основного джерела вільних радикалів дає підстави припускати, що він запобігає апоптоз клітини, інгібуючи вироблення радикалів або діючи як антиоксидант. І хоча в культурі клітин під дією УФІ типу А експресія bcl-2 пригнічується в умовах in vivo високий вихідний рівень цього протеїну підтримується завдяки фактору росту нервів, який секретується кератиноцитами і КМ. Відомо, що в епідермісі bcl-2 експресується базальними кератиноцитами і, отже, забезпечує виживання активно проліферуючих клітин. Як зазначено раніше, УФО може пошкоджувати і ядерну DNA, мутації, транслокації та делеції якої асоціюються з активацією або інактивацією різних генів, в тому числі залучених в регуляцію клітинного циклу. Так, одноразове УФО культури кератиноцитів веде до утворення в ядрах клітин фотопродуктов і димарів циклобутану-пиримидина, причому останні мають тенденцію до накопичення при повторних опромінюваннях. Водночас у дослідженнях in vivo встановлений більш низький рівень освіти димарів тиміну в епідермісі ділянок шкіри, схильних хронічної інсоляції, в порівнянні з закритими. Такий несподіваний результат трактується як наслідок більш ефективної репарації ушкоджень ядерної DNA. На користь цього припущення свідчить високий рівень базальної експресії протеїну р53, що грає центральну роль в процесах репарації DNA в епідермісі відкритих ділянок шкіри.
Відомо, що експресія протеїну р53 супроводжується блокадою клітинного циклу у фазі Gin або відновленням пошкоджених молекул DNA, або апопгозом клітин при значних пошкодженнях генетичного апарату. Численні дослідження виявили особливості експресії і реактивності протеїну р53 при фотостарінні. В епідермісі шкіри, схильної хронічної інсоляції, відзначається висока експресія протеїну, особливо у весняно-літній період. Більш того, в шкірі обличчя реактивність р53 зростає з першої по восьму декаду життя практично в 4 рази. Водночас іммуноокрашіваніе протеїну в епідермісі закритих ділянок шкіри або відсутня, або визначається на невисокому рівні і не має вікових особливостей. Слід зазначити, що в більшості спостережень (97%) експресія р53 кератиноцитами шкіри обличчя обумовлена фарбуванням "дикого" типу протеїну р53, кодованого так званим диким типом гена-онкопрессора wt р53. Однак дикий тип р53 характеризується коротким періодом напіврозпаду (не більше 20 хвилин) і низьким вмістом в клітці, яке може бути нижче чутливості імуногістохімічних методів.


Цікаво, що висока базальна експресія wt р53 виявлена і в дослідах з культурою старих кератиноцитів. Причому в останньому спостереженні використання антитіл до різних епітопів р53 виявило позитивну реакцію з антитілами, що розпізнають конформаційну форму протеїну. Подібні результати були отримані в дослідах з кератиноцитами мишей, в яких після УФО також виявляли конформації дикого типу р53, що відрізняються тривалим періодом напіврозпаду - до 200 хвилин. Таким чином, можна припустити, що підвищення імунореактивності дикого типу р53 при фотостарінні шкіри людини пов'язано з появою різних конформацій протеїну. Однак ця гіпотеза вимагає підтвердження в дослідженнях in vivo.
Більш того, в епідермісі відкритих ділянок шкірного покриву відзначається підвищена реактивність р53 під дією інсоляції. Так, якщо при УФО закритих ділянок іммуноокрашіваніе протеїну, досягнувши піку в Супрабазально клітинах через 4 години (в базальних дещо пізніше), починає плавно знижується, то в епідермісі відкритих ділянок шкірного покриву воно зберігається на високому рівні протягом 24 годин, що збігається з динамікою иммунореактивности димарів тиміну. Причому в старих кератиноцитах відзначається більш швидке наростання іммуноокрашіванія р53 в порівнянні з молодими клітинами, яке можливо, зумовлено наявністю в них ба-зальної експресії протеїну. Висока реактивність р53 на відкритих ділянках шкіри супроводжується більш ефективним відновленням часткових пошкоджень DNA.
Процес репарації DNA супроводжується залежною від дози опромінення експресією ряду протеїнів, в тому числі PCNA, субодиниць основного транскрипційного фактора Р62 і Р89, Хра, RPA та ін При цьому репресія промотора PCNA відбувається під дією дикого типу р53. Аналіз послідовності DNA промотора PCNA виявив сайт, гомологічний такому протеїну р53. А дослідження in vitro продемонстрували, що активація промотора PCNA відбувається після його зв'язування з р53. Подальша експресія PCNA має подібний просторовий і часовий характер з реактивністю р53. Свідченням же згаданої вище ролі c-foc в активації PCNA можуть служити результати експериментів з інгібітором протоонкогена, нанесення якого на шкіру вело до зниження експресії PCNA, за часом подібному з придушенням експресії c-foc. Відзначається, що PCNA виступає як допоміжний фактор для DNA полімерази і виконує важливу роль в реплікації і відновленні DNA. Посилення експресії PCNA при цьому не асоціюється з мітотичним відповіддю клітини і репликационной експресією антигену Ki67.
Експресія PCNA після УФО здійснюється не тільки проліферуючими базальними клітинами, як в неопромінених епідермісі, але і диференціюється кератиноцитами. Іммуноокрашіваніе PCNA в кератиноцитах Супрабазально відділів пояснюється накопиченням його шляхом фагоцитозу термінальних ділянок дендритних відростків меланоцитів, які після опромінення також експресують маркер в цитоплазмі і відростках. У де-або гіпопігментірованние шкірі, зі зниженою кількістю меланоцитів, експресія PCNA Супрабазально кератиноцитами відсутній або слабо виражена, що призводить до недостатньої репарації пошкодженої DNA. Передбачається, що з цими особливостями системи відновлення індукованих УФО ушкоджень DNA може бути пов'язана висока частота пухлин епідермісу у осіб зі світлою шкірою. Є дані про підвищення з віком резистентності кератиноцитів до апоптозу. Це може бути результатом блокади wt р53 іншими білками, в першу чергу ендогенними bcl-2 і MDM-2, або мутацій гена і освіти мутантного типу протеїну - mt р53. Слід зазначити, що мутації р53 в шкірі, схильною хронічної інсоляції, - досить часте явище. Мутантний тип протеїну не здатний активувати PCNA, систему репарації DNA або ініціювати апоптоз. Він відрізняється тривалим періодом напіврозпаду і здатність накопичуватися в клітинах в значних кількостях.
Аналіз обширного архівного матеріалу показав, що в шкірі відкритих ділянок, отриманої при проведенні біопсій в сезон з підвищеною інсоляцією, з'являються численні фокуси інтенсивного іммуноокрашіванія протеїну , що припускають клональную проліферацію кератиноцитів з mt р53. Гіперекспрессія протеїну зазначається також у клітинах актініческого кератоза в порівнянні з кератиноцитами прилеглих та особливо віддалених, закритих від УФО, ділянок шкірного покриву. У плоскоклітинному раку шкіри голови та шиї гіперекспресія р53, що виявляється більш ніж у половині випадків, поєднується з підвищенням реактивності антиапоптотических протеїнів Мс1-1 і bcl-2. З іншого боку, в кератнноцітах шкіри, схильної хронічної інсоляції, більш виражена експресія Fas-рецептора (CD95/АРО-1), пряма активація якого УФО також веде до загибелі клітин шляхом апоптозу. Иммунореактивность Fas-рецептора на закритих від інсоляції ділянках відзначається тільки в базальних клітинах, а на відкритих - у всій товщі епідермісу. У дослідах з культурою кератиноцитів показано, що поряд з посиленням експресії Fas-рецепторе і його mRNA УФО стимулює і експресію mRNA FasL. Таким чином, посилення експресії Fas-peцептора при фотостарінні шкіри можна вважати важливим механізмом системи контролю над ступенем фотоповрежденія кератиноцитів. Водночас надлишкова інсоляція, яку асоціюють з порушенням пролиферативного гомеостазу епідермісу і розвитком дисплазії, супроводжується пригніченням експресії Fas-рецепторів. Так, при кератоакантоме і инвазивном зроговілому раку антиген CD95 експресується кератиноцитами слабо і фокально на кордоні контакту з лімфоцитами запального інфільтрату, а при базальноклеточ-ном раку шкіри взагалі не визначається.
Поряд з генами, пов'язаними з ингибицией клітинного циклу і репарацією DNA, при старінні шкіри порушується експресія генів, асоційованих з диференціюванням кератиноцитів, в тому числі кодують цитокератин типу 1, протеїн, подібний кальмодулін, пептид, збагачений пролином, та ін Внаслідок цього в дослідженнях in vitro і in vivo нерідко виявляються порушення диференціювання кератиноцитів. Так, є дані про якісні та кількісні зміни десмоплакінов, що вистилають контури кератиноцитів, і зниженні експресії цитокератинів типів 1 і 10 та підвищенні вироблення цитокератинів 5 і 14. УФО шкіри середніми хвилями ультрафіолету культури кератиноцитів веде до посилення експресії mRNA цитокератинів 5 і 14, а підвищення інтенсивності експресії самих протеїнів залежить від дози опромінення. Дослідження in vivo продемонстрували, що після УФО цитокератин типу 5 експресується не тільки базальними кератиноцитами, як в неопромінених епідермісі, а й Супрабазально клітинами. У цих же клітинах з'являється і відсутня в нормі експресія цитокератинів 6, 16 і 17. Ці дані свідчать про вкороченні клітинного циклу кератиноцитів. Водночас на рівень м-RNA цитокератинів 1 і 10 та утримання самих білків впливу УФО не виявлено ні в дослідженнях in vitro, ні в дослідженнях in vivo.





UpDog logo  Proudly hosted with UpDog.