Сергей Жучков

Влияние изотретиноина на эпидермис

Сергей Жучков







       Влияние изотретиноина на эпидермис
       Структурно-функциональные аспекты


















LAP LAMBERT Academic Publishing

Impressum / Выходные данные
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Alle in diesem Buch genannten Marken und Produktnamen unterliegen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz bzw. sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Inhaber. Die Wiedergabe von Marken, Produktnamen, Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen u.s.w. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durften.

Библиографическая информация, изданная Немецкой Национальной Библиотекой. Немецкая Национальная Библиотека включает данную публикацию в Немецкий Книжный Каталог; с подробными библиографическими данными можно ознакомиться в Интернете по адресу http://dnb.d-nb.de.
Любые названия марок и брендов, упомянутые в этой книге, принадлежат торговой марке, бренду или запатентованы и являются брендами соответствующих правообладателей. Использование названий брендов, названий товаров, торговых марок, описаний товаров, общих имён, и т.д. даже без точного упоминания в этой работе не является основанием того, что данные названия можно считать незарегистрированными под каким-либо брендом и не защищены законом о брендах и их можно использовать всем без ограничений.

Coverbild / Изображение на обложке предоставлено: www.ingimage.com

Verlag / Издатель:
LAP LAMBERT Academic Publishing
ist ein Imprint der/ является торговой маркой
AV Akademikerverlag GmbH & Co. KG
Heinrich-Bocking-Str. 6-8, 66121 Saarbrucken, Deutschland / Германия
Email / электронная почта: info@lap-publishing.com

Herstellung: siehe letzte Seite/
Haпечатано: см. последнюю страницу
ISBN: 978-3-659-34653-8


Copyright/АВТОРСКОЕ ПРАВО © 2013 AV Akademikerverlag GmbH & Co. KG
Alle Rechte vorbehalten. / Все права защищены. Saarbrucken 201 3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ....................................................5
ГЛАВА 1.    ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ................................9
1.1. Строение интерфолликулярного эпидермиса................9
     1.1.1. Кератиноциты....................................9
     1.1.2. Меланоциты.....................................17
     1.1.3. Клетки Лангерганса.............................17
     1.1.4. Клетки Меркеля.................................18
     1.1.5. Клетки Гринстейна..............................19
     1.1.6. Лимфоциты......................................19
     1.1.7. Эпидермальная пролиферативная единица..........20
1.2. Ретиноиды, их метаболизм и влияние на морфогенез кератиноци-тов интерфолликулярного эпидермиса.........................25
     1.2.1. Фармакологические свойства ретиноидов..........25
     1.2.2. Влияние ретиноидов на морфогенез кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса..........................27
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...................31
2.1. Материалы.............................................31
     2.1.1. Животные.......................................31
     2.1.2. Субстанция.....................................33
2.2. Методы................................................35
     2.2.1. Морфологические и морфометрические методы исследований ................................................35
     2.2.2. Иммуноморфологические методы исследований......36
     2.2.3. Методы обработки цифровых изображений, увеличение............................................39
2.3. Статистическая обработка экспериментального материала.39

1

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................41
3.1. Изучение состояния популяции кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса у интактных крыс.................................41
     3.1.1. Гистологическое и морфометрическое исследование интерфолликулярного эпидермиса............................41
     3.1.2. Иммуногистологическое исследование пролиферативной активности кератиноцитов.............................43
     3.1.3. Иммуногистологическое исследование процессов дифференцировки кератиноцитов...............................43
3.2. Изучение состояния популяции кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса при накожном нанесении растворов 13цРК.....46
     3.2.1. Гистологическое и морфометрическое исследование интерфолликулярного эпидермиса животных опытных групп....46
     3.2.2. Иммуногистологическое исследование пролиферативной активности кератиноцитов при накожном нанесении 13цРК.47
     3.2.3. Иммуногистологическое исследование процессов дифференцировки кератиноцитов при накожном нанесении 13цРК...48
3.3. Изучение состояния популяции кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса после прекращения накожного нанесения растворов 13цРК..................................................53
     3.3.1. Гистологическое и морфометрическое исследование интерфолликулярного эпидермиса у животных контрольных и опытных групп............................................53
     3.3.2. Иммуногистологическое исследование пролиферативной активности кератиноцитов после прекращения нанесения растворов 13цРК...........................................55
     3.3.3. Изучение процессов дифференцировки кератиноцитов после прекращения нанесения растворов 13цРК...............57

2

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ...............61
4.1. Циркадные ритмы в популяции кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса крыс-самцов Вистар........61
4.2. Отдельные аспекты влияния и возможный механизм действия 13цРК на интерфолликулярный эпидермис крыс-самцов Вистар.65
4.3. Длительность полученных эффектов после окончания накожных аппликаций 13цРК....................................68
4.4. Дозозависимость воздействия 13цРК на интерфолликулярный эпидермис крыс......................................70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................73
ВЫВОДЫ..............................................75
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...........................75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................77

3

            ВВЕДЕНИЕ


       Эпидермис представляет собой постоянно обновляющуюся систему клеток (с преобладанием кератиноцитов), в которой одновременно протекают процессы пролиферации, дифференцировки и апоптоза, поддерживающие динамическое равновесие и играющие важную роль в сохранении целостности эпителиального пласта (M.Haftek, 2002). В основе многих заболеваний кожи лежит нарушение одного или нескольких процессов морфогенеза кератиноцитов. Например, при псориазе увеличивается пролиферативная активность клеток, что вместе с уменьшением уровня их дифференцировки и апоптотической гибели приводит к появлению псориатических папул и бляшек (А.И. Новиков, А.В. Кононов, В.А. Охлопков и др., 2003; Г.М. Цветкова, В.В. Мордовцева, А.М. Вавилов, 2003; И.А.Казанцева, 2004; В.И. Прохоренков, Т.Г. Рукша, Л.Л. Петрова и др., 2005).
       Известно большое количество химических веществ как естественного (ростовые факторы, интерлейкины, кейлоны, гормоны и др.), так и искусственного происхождения (ретиноиды, цитостатические препараты, метилура-цил и др.) которые могут изменять процессы гистогенеза и цитогенеза в коже. Понимание протекающих в эпидермисе процессов морфогенеза представляется важным, поскольку это может пролить свет на возможность модифицирования с помощью лекарственных препаратов в условиях патологии морфогенеза кожных структур в желаемом направлении.
       Витамин А и его производные являются естественными регуляторами гистогенеза эпителиальных тканей, а синтетические производные витамина А (ретиноиды) применяются для лечения кожных заболеваний, протекающих с нарушением морфогенетических процессов в эпидермисе. В связи с этим было решено использовать в качестве модификатора морфогенеза 13-цис-ретиноевую кислоту (13цРК), которая образуется в организме из ретинола

5

(Ю.И. Афанасьев, В.И. Ноздрин, Ю.Т. Волков, 1990; G. Siegenthaler, J.H. Saurat, M. Ponec, 1990; M. Maden, M. Hind, 2003).
       К настоящему времени исследования, посвященные изучению воздействия ретиноидов на гистоструктуру эпидермиса, относительно немногочисленны. В России в последние три десятилетия наиболее последовательно в этой области работали на кафедре гистологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова (Ю.И. Афанасьев, В.И. Ноздрин, 1983 и др.), а позднее - на фармацевтическом научно-производственном предприятии “Ретиноиды” (К.С. Гузев, В.И. Ноздрин, 2003; В.И. Ноздрин, В.М. Земсков, Ю.Т. Волков, 2004; В.И. Ноздрин, В.И. Альбанова, Л.Н. Сазыкина, 2005; В.И. Ноздрин, Т.А. Белоусова, В.И. Альбанова, О.И. Лаврик, 2006 и др.). Следует отметить, что аналогичные зарубежные исследования посвящены в основном изучению воздействия на эпидермис полностью транс-ретиноевой кислоты, хотя в последние годы наметилось активное изучение свойств и 13цРК. Полученные авторами данные (K.A. Tadini, L.R. Gaspar, P.M. Maia Campos, 2006; M. Schroeder, C.C. Zouboulis, 2007) вполне согласуются с результатами отечественных исследований. Для объективизации морфологических аспектов дерма-тотропной фармакологической активности ретиноидов применяются морфометрические методы исследований с использованием компьютерных технологий. Так, были выявлены определенные закономерности реакции эпидермиса на аппликации препаратов, содержащих 13цРК, в виде увеличения толщины кожного эпителия, снижения уровня кератинизации, тенденции к «омоложению» клеточной популяции при непродолжительном (ежедневном в течение двух недель) нанесении (В.И. Ноздрин, А.С. Кинзирский, Т.А. Белоусова и др., 2004). Но механизмы возникновения данных изменений оставались неясными. В более ранних экспериментах, выполненных с использованием тимидиновой метки, подсчетом митотического индекса, определением плоидности

6

и применением гистохимических методик, показано, что в условиях воздействия ретиноидов на кожу увеличивается пролиферативная активность керати-ноцитов, изменяется плоидность их ядер и содержание в цитоплазме сульфгидрильных групп и гликозаминогликанов (В .И. Ноздрин, М.З. Бахшинян, Н.Я. Артюхина, 1977, 1982; Е.М. Каралова, А.В. Петросян и др., 1988). Однако трактовка этих данных носила в значительной степени предположительный характер. Кроме того, не проводилось изучение длительности существования полученных эффектов после окончания нанесения препаратов. Знание особенностей изменения гистоструктуры и морфометрических параметров эпидермиса в условиях воздействия ретиноидов определяет необходимость объективной, более информативной, выполненной с применением иммуноморфоло-гических методов исследований оценки дерматотропной активности ретиноидов в отношении пролиферации дифференцировки.
      До настоящего времени влияние ретиноидов на пролиферативную активность и дифференцировку клеток нормального эпидермиса изучалось, главным образом, в условиях культуры ткани (G.J. Fisher и J.J. Voorhees, 1996; A. Lokshin, H. Zhang et al., 1999). Результаты этих исследований не отражают в полной мере процессы, происходящие в тканях, так как в клеточных культурах отсутствуют регуляторные влияния со стороны нервной, эндокринной, иммунной и др. систем. В литературе мы не встретили исследований, посвященных влиянию ретиноидов на клеточную популяцию кератиноцитов здоровых животных in vivo в свете оценки их цитогенеза, в том числе, выполненных с использованием иммуноморфологических методик. Также не удалось найти исследований по изучению состояния популяции кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса после окончания нанесения препаратов, содержащих 13цРК.

7

      В связи с этим, изучение морфогенетических процессов в эпидермисе в норме и при воздействии на кожу биологически активных форм витамина А представляется актуальным. Учитывая, что многослойный плоский ороговевающий эпителий кожи является полидифферонной тканью, ведущая роль в которой принадлежит дифферону кератиноцитов (основному компоненту эпидермальной пролиферативной единицы), изучение гистогенетических процессов внутри этой клеточной популяции является целесообразным, так как может послужить более глубокому пониманию процессов, лежащих в основе регенерации эпидермиса, а также механизмов местного действия ретиноидов.
      Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение пролиферации и дифференцировки кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса у крыс при накожном нанесении растворов 13-цис-ретиноевой кислоты.
      Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
      1.        Изучить структурно-функциональные аспекты пролиферации и дифференцировки кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса у интактных крыс-самцов.
      2.        Изучить структурно-функциональные аспекты пролиферации и дифференцировки кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса при накожном нанесении 13-цис-ретиноевой кислоты в виде растворов разных концентраций.
      3.        Изучить структурно-функциональные аспекты пролиферации и дифференцировки кератиноцитов интерфолликулярного эпидермиса после прекращения нанесения растворов 13-цис-ретиноевой кислоты.

8

     ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ



            1.1. Строение интерфолликулярного эпидермиса


      Эпидермис является поверхностным слоем кожи и представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием, который имеет слоистое строение, расположен на базальной мембране и представляет собой постоянно обновляющуюся клеточную систему, в которой одновременно протекают процессы, поддерживающие строгое динамическое равновесие: пролиферация клеток базального слоя, специфическая дифференцировка - кератинизация в шиповатом и зернистом слоях, и десквамация корнеоцитов с поверхности (В .И. Ноздрин, С.А. Барашкова, В.В., Семченко, 2005).
      В состав интерфолликулярного эпидермиса входят постоянно присутствующие кератиноциты, меланоциты, клетки Лангерганса, клетки Меркеля, клетки Гринстейна и мигрирующие клетки (в частности, лимфоциты). Иными словами, эпидермис является полидифферонной тканью.

      1.1.1. Кератиноциты
      Кератиноциты имеют эктодермальное происхождение и формируют основной дифферон эпидермиса, составляя при этом около 85% от общего числа клеток. Образуясь в базальном слое, кератиноциты вступают в дифференцировку и мигрируют к поверхности эпителиального пласта. Так как в процессе дифференцировки клетки выталкиваются из нижележащих слоев в поверхностные, создается впечатление многослойности. При этом в пределах одного слоя лежат кератиноциты, имеющие один уровень дифференцировки (О.Д. Мяделец, В.П. Адаскевич, 2006).
      Кератиноциты базального слоя представлены низкодифференцированными клетками, которые имеют, как правило, цилиндрическую форму и располагаются на базальной мембране в один ряд. В популяции базальных кера-

9