Сравнительная морфология кожи человека и лабораторных животных (краткое сообщение)

Введение

Кожа человека – сложнейший многофункциональный и самый большой по площади орган, который у взрослого человека достигает 1,5–2,3 м². Ее масса составляет 4–6%, а вместе с гиподермой –16–17% от общей массы тела. Кожный покров человека представляет собой границу между организмом и окружающей средой. Функции кожи: защитная, абсорбционная, выделительная, терморегулирующая, рецепторная, метаболическая [1]. При проведении доклинических исследований накожных лекарственных форм крайне важно понимать особенности морфологического строения, основных структурных и функциональных компонентов кожи человека и лабораторных животных. Это позволяет еще на стадии доклинической разработки лекарственного препарата выбрать вид лабораторных животных, который наиболее полно удовлетворяет задачи исследования и служит достижению поставленной цели. Кроме того рациональный выбор животных обеспечивает более полную трансляцию полученных данных в клинические исследования, позволяет исключить нежелательные реакции и непредсказуемые результаты на ранних стадиях клинической разработки лекарственных препаратов, при невозможности их полного исключения позволяет выбрать правильные критерии оценки физиологических параметров клинического мониторинга потенциальных нежелательных явлений.

Строение кожи

Кожа у человека состоит из 3 слоев: наружного – эпидермиса (многослойного плоского ороговевающего эпителия), среднего – двухслойной дермы и внутреннего – гиподермы (рис. 1–10) [2].

Эпидермис состоит из слоев клеток: базальный, шиповатый, зернистый, и самый верхний – роговой; выделяют также дополнительный – блестящий слой, расположенный в толстой грубой коже ладоней и стоп.

Если рассматривать гистологическое строение кожи животных, то следует отметить отсутствие принципиальных различий: у них так же, у человека, прослеживаются все слои, прежде всего, это касается крупных животных, например свиней. У мелких лабораторных животных толщина кожи значительно меньше, чем у человека (табл. 1), поэтому граница эпидермальных слоев нечеткая и количество клеточных элементов каждого разнится. Так, шиповатый слой у человека состоит из 3–6 рядов клеток (до 15 на коже стоп), у мышей и крыс [2, 3, 4] можно четко различить 1–2 слоя, то же наблюдается в зернистом и роговом слоях, где рядов в 2–3 раза меньше, чем у человека.

Есть незначительные изменения в качественном составе: в базальном слое у человека диффузно расположены меланоциты, у свиней их несколько меньше [5], у мелких лабораторных животных, и прежде всего у мышей [6] меланин сконцентрирован в области волосяных фолликулов, придавая цвет не коже, а шерсти. Стоит отметить, у белых животных (альбиносов) меланоциты присутствуют, но нет гена – тирозиназы, необходимого для производства меланина [7].

Таблица 1

Сравнительная характеристика толщины эпидермиса и дермы у разных видов

Дерма – следующий слой кожного покрова, располагается ниже эпидермиса, отграниченная от него базальной мембраной, препятствующей проникновению одного в другой. Дерма разделяется на тонкий – сосочковый и толстый соединительнотканный сетчатый слои. Эпидермис и дерма, взаимодействуя друг с другом, образуют выпячивания – эпидермальные тяжи и дермальные сосочки [2]. У грызунов эта рельефность выражена слабо, зачастую полностью отсутствуя у мышей, и сохраняясь только в области подошв. Возможно, это связано с наличием у животных шерсти, которая предохраняет кожу от излишнего механического воздействия и трения, которое у человека компенсируется этими складками [7]. Однако рыхлый сосочковый слой способствует легкому отслоению эпидермиса [5].

У человека и мини-пигов сильно развита капиллярная сеть, участвующая в терморегуляции, у грызунов, в виду развитого шерстяного покрова, кровеносные сосуды локализуются больше в области волосяных фолликулов, что обусловлено сложным циклом жизни волос [7].

У человека и животных в дерме лежит большое количество сальных желез, а вот экзокринные железы, разбросанные у людей по всей поверхности кожи, у животных присутствуют только в области морды и подошвенных отделов конечностей [4, 5, 7]

Гиподерма – самый нижний слой кожи – представлен рыхлой соединительной тканью, жировой тканью и клеточными элементами фибробластами и макрофагами. У грызунов в гиподерме, помимо белой жировой ткани, содержится и бурая [8, 9], которую у людей и свиней можно обнаружить лишь в первые месяцы жизни [9].

Заключение

Понимание морфологического строения кожи, основных структурных и функциональных особенностей у каждого вида позволяет адекватно выбирать тест-систему для проведения доклинических исследований (включая оценку местной переносимости и местно-раздражающего действия) накожных лекарственных форм. Так, более высокая проницаемость кожных покровов у грызунов [11] может быть полезна при проведении токсикологических или санитарно-гигиенических исследований абсорбции веществ через кожу, в том числе при выборе накожного нанесения в качестве 2-го пути введения препарата. Безусловно, полученные нежелательные реакции на животных у человека будут выражены в значительно меньшей степени. При изучении фармакологической активности препаратов следует выбирать наиболее схожие тест-системы, например кожа свиньи структурно аналогична коже человека по толщине и расстоянию между волосяными фолликулами, что делает ее полезной для исследований лекарственных средств, используемых для заживления ран и ожоговых повреждений [12].