Чем обусловлена кислая мантия кожи

Содержание

Дерматология в России

Зарегистрируйтесь!

Если Вы врач, то после регистрации на сайте Вы получите доступ к специальной информации.

Если Вы уже зарегистрированы, введите имя и пароль (форма в верхнем правом углу или здесь).

PH кожи: от фундаментальной науки к основному уходу

PH кожи: от фундаментальной науки к основному уходу

Почти век назад, Шаде и Марчионини первыми ввели термин Säuremantel или “кислотная мантия”, чтобы описать присущую роговому слою (stratum corneum) кислую среду. В последнее десятилетие было показано, что pH кожи во многом влияет на барьерный гомеостаз, целостность и прочность рогового слоя (РС), а также на антимикробные защитные механизмы кожи.

Несмотря на убедительные доказательства того, что pH кожи играет важную роль в функции РС, применение концепции клинического ухода за “кислотной мантией” отстало. Важность сохранения кислой pH кожи, особенно в тех случаях, когда она влияет на некоторые кожные заболевания, остается признанной темой практикующих дерматологов США. Становится очевидным дефицит мыла, очистителей и увлажнителей с низким pH, доступными на рынке США.

Целью данной статьи является вновь ввести понятие “кислотная мантия” и предоставить читателю объективные доказательства того, что pH кожи тесно связана с жизненно важной функцией РС. Невозможно игнорировать последние размещенные убедительные базовые научные исследования о роли pH, как основного фактора, обеспечивающего функцию РС. Аномальная рН отмечается при ряде кожных заболеваний, которые будут рассмотрены ниже. Наконец, будут обсуждаться практические рекомендации в отношении использования мыла, очистителей и увлажнителей, которые способствуют сохранению “кислотной мантии”.

Физиологическая pH кожи

РН кожи, как правило, кислая, в диапазоне значений рН 4-6, в то время как внутренняя среда организма поддерживается близкой к нейтральной (рН 7-9). Это создает резкий градиент рН в 2-3 единицы между рН РС и рН эпидермиса и дермы. Физиологическая роль кислой поверхности кожи заключается в выполнении защитных механизмов против вторжения микроорганизмов. Совсем недавно было показано, что несколько ключевых ферментов, участвующих в синтезе и техническом обеспечении компетентного барьера кожи в значительной степени влияют на ее рН. Следовательно, появляется более полное представление о важности pH относительно функции и целостности кожи.

Факторы, влияющие на рН кожи

Ряд факторов, в т.ч. как эндогенные, так и экзогенные, влияют на рН кожи. (см. Таблицу№1).

Таблица I. Факторы, влияющие на pH кожи (принято Yosipovitch et al. 1996)

Моющие средства, косметика, мыло

Топические антибактериальные препараты

Возраст

Сразу после рождения рН поверхности кожи как доношенных, так и недоношенных новорожденных выше, чем у взрослых и у детей постарше. Среднее значение рН от 6 до 7.08 на различных участках тела в первые сутки жизни доношенных новорожденных, что значительно выше, чему взрослых (pH 5.7). рН резко уменьшается в первые дни послеродового периода. Значение рН позже в младенчестве схоже со взрослыми.

Снижение рН возникает с 3-го дня по 30 день неонатального периода и является наиболее заметным в области предплечий по сравнению со лбом, щеками и ягодицами. Нет различия в значениях рН между разными участками тела у новорожденного на 1-2 дне после рождения. Днем рН выше на щеках и ягодицах и ниже на лбу и предплечьях. Это кажущееся расхождение можно списать на внешние факторы, а именно окклюзию пеленками ягодичной области и воздействие климатических факторов на открытую кожу щек. Экзема, как правило, способствует снижению рН на разгибательных поверхностях конечностей, а также у новорожденных на щеках по сравнению с нормальной кожей у взрослых. Усиленная десквамация, наблюдаемая в первые несколько дней после родов во многом обусловлена повышенным уровнем рН. Повышенный уровень рН, как известно, способствует росту активности сериновой протеазы калликреина 5 и 7, которые участвуют в шелушении и деградации корнеодесмосом. Повышение активности этих ферментов в условиях более высоких уровней pH, вероятно, объясняет усиление десквамации, наблюдаемое в первые несколько дней после родов, когда поверхность кожи более щелочная. Кроме того, ключевые ферменты, участвующие в барьерной проницаемости, β-глюкоцереброзидаза и кислая сфингомиелиназа, которые требуют кислой рН, не полностью активированы в период новорожденности, что приводит к снижению гидратации кожи.

Увеличение рН кожи и снижение буферной емкости также были зафиксированы в коже пожилых людей. Недостаточность керамид в коже, наблюдаемая в пожилом возрасте, также способствует ощелачиванию кожи. Щелочные внешние раздражители, которые имеют рН-оптимум 9, способствуют деградации липидного барьера и обладают большей активностью в пожилом возрасте.

рН и область кожи

Пигментированная кожа

Gunathilake et al. отмечают значительно более кислую поверхность кожи у темнокожих лиц (Фицпатрик IV-V), по сравнению со слабо пигментированными типами (Фицпатрик I-II) (pH 4,6 ± 0.03 против 5.0 ± 0.04). Кроме того, более высокая целостность и барьерная функция наблюдались у лиц с темной кожей. Эти качества были приписаны увеличению эпидермальных липидов, повышению плотности пластинчатых тел и понижению pH у темнокожих. Активность сериновых протеаз была снижена в более кислой среде у лиц с темной кожей и увеличивалась при более высокой рН у слабо пигментированных лиц. Кроме того, подкисление кожи у лиц с I-II типами кожи топическими полигидроксильными кислотами до pH, наблюдаемого у лиц с IV-V типом кожи улучшало барьерные функции до сопоставимых с темнокожей группой.

рН кожи и барьерные функции

рН кожи и целостность рогового слоя

рН влияет не только на барьерный гомеостаз, но также влияет на целостность и шелушение рогового слоя. Сериновые протеазы калликреина 5 и калликреина 7 оптимально функционируют в нейтральной среде и тесно связаны с шелушением, воздействуя на десмоглеин 1. При повышении рН сериновые протеазы активируются, в то время как ферменты, ответственные за создание церамидов, для которых оптимальна кислая среда, инактивируются с ущербом для структуры и функции рогового слоя.

рН кожи и антимикробные свойства

Рост нормальной флоры кожи происходит при кислых значениях pH, в то время как патогенные бактерии, такие как S. аureus, растут при нейтральной рН. Дермицидин, антимикробный пептид обнаруженный в поту, демонстрирует антимикробную активность в отношении различных патогенных микроорганизмов. При инкубации S. aureus в седьмой фракции пота, содержащей дермицидин, в буфере с рН 5,5 наблюдался бактерицидный эффект, превышающий 90%, тогда как в буфере с рН 6,5 этот эффект снижался до 60%. Chikakane & Takashashi также замечено снижение антибактериальной активности катионных веществ, например, некоторых основных белков, вследствие уменьшения кислотности. Нитраты, которые вырабатываются в потовых железах, преобразуются бактериями в нитриты. Нитриты служат неспецифическим антибактериальным защитным механизмом. Это происходит в кислой среде.

рН кожи при заболеваниях

Кожный барьер проницаемости при правильном функционировании придает коже способность противостоять внешним агентам и сохранять увлажненность. Роговой слой, pH и проницаемость являются созависимыми. Несколько дерматозов, обсуждаемых ниже, характеризуются нарушением проницаемости барьера и изменением pH кожи.

Атопический дерматит (АД)

В исследовании 100 детей с АД было замечено, что рН у них значительно выше в очагах и внешне неизмененной коже по сравнению с кожей 21 здорового ребенка. Кроме того, более высокие значения рН выявляли в областях кожного покрова, соответствующих более интенсивному зуду и сухости кожи у пациентов с АД.

Почему pH изменена в атопической коже? Были предложены несколько факторов. Уровень свободных аминокислот и уроканиновой кислоты, которые, как полагают, участвуют в создании кислой среды в роговом слое, заметно снижаются в атопической коже. Предпосылкой для этого является дефицит белка филлагрина. Выделения пота, богатые молочной кислотой, также, как полагают, способствуют формированию кислотной мантии, снижающей проявления АД. Наконец, при АД замечена аномальная секреция пластинчатых тел, способных влиять на рН, так же как экзоцитоз ламеллярных тел является источником протонов для подкисления рогового слоя.

Нарушение барьерной функции при АД может быть объяснено в частности нарушенным процессом синтеза, выделения и созревания липидов рогового слоя, который зависит от ферментов, функционирующих в кислой среде. Аномальная организация липидов, а именно преобладание гелевой фазы относительно кристаллической фазы пластинчатых структур, была описана у пациентов с АД. Формирование ламеллярной жидкокристаллической фазы происходит при значениях рН 4,5-6. Сериновые протеазы, в частности, фермент химотрипсин рогового слоя, который имеет рН-оптимум 8, также может играть роль в патогенезе АД. У трансгенных мышей с повышенной активностью сериновой протеазы развивается дерматоз, подобный АД. Экспрессия фермента химотрипсина в роговом слое значительно возрастает при хронической экземе. Кроме того, сериновые протеазы вызывают зуд, активируя PAR-2-рецепторы на кератиноцитах и нервных клетках в атопической коже.

Ихтиоз

Öhman & Vahlquist обнаружили, что pH кожи значительно выше у пациентов с вульгарным ихтиозом (5.3 ± 0.7), чем у больных с х-сцепленным ихтиозом (4.6 ± 0.4) и здоровых испытуемых (4.5 ± 0.2). Филлагрин, как известно, снижается при вульгарном ихтиозе, а также полагают, играет определенную роль в подкислении рогового слоя. И наоборот, при X-сцепленном ихтиозе стероидная сульфатаза ведет к накоплению холестерина сульфата и выравниванию градиента рН. Ферменты, участвующие в шелушении, являются рН-зависимыми и, изменение pH мешает нормальному шелушению. Использование кислых препаратов с молочной кислотой способствует кератолизису и является эффективным при ихтиозе.

Кандидозное интертриго

Candida albicans, диморфные дрожжи, зависят от рН. Кислая pH способствует образованию бластоспор гриба, а увеличение рН способствует образованию патогенной мицелиальной формы гриба. В одном исследовании был применен раствор с C. albicans в виде окклюзионной повязки на левое и правое предплечья с буферами разных pH (6.0 и 4.5). Кожные реакции через 24 ч были более выражены на руке с более высоким pH у 14 из 15 человек. Подкисленный крем с нитритом, как сообщается, обладает противогрибковой активностью. К развитию кандидозного интертриго особенно склонны диабетики. В исследовании с участием пациентов с инсулинонезависимым сахарным диабетом рН кожи была значительно выше в кожных складках диабетиков по сравнению с таковыми у здоровых лиц. Интересно, что нет никакой разницы в pH предплечий у этих двух групп. Высокое значение рН при диабете в складках кожи было интерпретировано в качестве возможного фактора, способствующего восприимчивости пациентов с диабетом к кандидозной инфекции.

Пеленочный дерматит (ПД)

Раздражающий контактный дерматит (РКД)

Лица, склонные к РКД, как было показано, имеют более высокие значения рН по сравнению со здоровыми лицами.

Микоз стоп

pH кожи стоп у больных микозами стоп была значительно выше по сравнению с контролем (здоровые лица).

In vitro P. acnes хорошо растет при значениях рН между 6 и 6,5 и рост заметно снижается при значениях рН менее 6. В исследовании количество воспалительных очагов увеличивалось в группе, использовавшей щелочное мыло и снижалось в группе с использованием кислых, очищающих кожу, средств.

Уремия

рН поверхности кожи, как было показано, значительно выше у пациентов, находившихся на диализе по сравнению со здоровыми лицами, несмотря на то, что диализные пациенты имели хроническую ацидемию. Кожные инфекции, в первую очередь грибковые инфекции, характерны для пациентов на гемодиализе. Высокая рН может предрасполагать пациентов этой популяции к увеличению микотической инфекции и можно предположить ее возможную роль в уремическом зуде

Практическое применение

Было высказано предположение, что измененный рН наблюдается при различных дерматозах, описанных выше. Воздействие экзогенных агентов, таких как моющие средства, кремы, дезодоранты и топические антибактериальные средства влияют на рН кожи и могут еще больше усугубить основное заболевание у этих пациентов. Выбор топических агентов, которые сохраняют кислую среду, представляется важным у этих больных.

Моющие средства

Моющие средства на основе поверхностно-активных веществ известны как “syndets” (синтетическое моющее средство на основе жидкостей). Syndets как правило, имеют нейтральную или кислую среду (≤ рН = 7) по сравнению с мылом, которое, как правило, щелочного характера (рН 10). Мыло на основе моющих средств, как известно, имеет более высокий потенциал, чтобы раздражать кожу, чем syndets. Мытье рук щелочным мылом повышает pH на ладонях в среднем на 3 единицы и сохраняется измененным в течение 90 мин после мытья.

Подкисление рогового слоя

Топические альфа-гидрокси кислоты (AHA) характерны для препаратов, используемых в лечении расстройств кератинизации. АНА, такие как молочная кислота, как было показано, увеличивают производство керамидов на 300% in vitro. В одном исследовании, применение 2 раза в день 4% l-молочной кислоты (рН 3.7-4.0) в течение 4 недель привело к значительному улучшению барьерной функции. In vivo общая доля керамидов значительно возросла. Способность АНА увеличивать уровни церамидов выгодна у лиц со сниженной барьерной функцией, в т.ч. при АД, при котором церамиды снижены. Исследования показали благотворное влияние топического кислотного электролита (pH 2.0-2.7) при тяжелом дерматите и колонизации кожи S. aureus у детей и взрослых. Использование AHA эффективно и при раздражительном дерматите.

Рекомендации для врачей-дерматологов

Для лечения кожных заболеваний, таких как акне, АД, опрелости и аллергический контактный дерматит врач имеет в своем арсенале ряд топических и пероральных препаратов. Использование правильного мыла и кремов, которые не ставят под угрозу кислую рН кожи, должны стать частью лечения этих больных. Рекомендуется правильно подходить к подбору моющих средств, которые должны имееть рН между 4,5-6.5, т.е. приближенному к рН нормальной кожи. Syndets менее раздражающие и предпочтительнее. Часто используемые щелочные моющие средства, содержащие перекись бензоила, серу или резорцин-антибактериальные средства (например, триклокарбан или триклозан), хотя и действуют эффективно в искоренении стафилококков и грамотрицательных бактерий, имеют рН 9-10 и могут вызывать раздражение кожи, поэтому их ежедневное применение не рекомендуется. Часто пациенты с опрелостью или акне, считая, что их кожные заболевания связаны с плохой гигиеной, чрезмерно используют щелочное мыло, что часто усугубляет положение. Правильное образование и соответствующие рекомендации по топическому лечению имеют решающее значение в таких ситуациях.

Выводы

В последнее десятилетие была исследована роль pH кожи, как фактора, обеспечивающего барьерную функцию рогового слоя. Вероятно, еще многое предстоит узнать в этой области. Мы знаем, что многие кожные заболевания характеризуются повреждением барьерной функции с аномальными значениями рН. Это должно сориентировать врача на сохранение или восстановление кислой среды путем выбора оптимального топического агента, способного эффективно поддержать кислотную мантию кожи.

Источник

Содержание

Дерматология в России

Зарегистрируйтесь!

Если Вы врач, то после регистрации на сайте Вы получите доступ к специальной информации.

Если Вы уже зарегистрированы, введите имя и пароль (форма в верхнем правом углу или здесь).

Современные представления о кислотности поверхности кожи

История вопроса

Кислотность поверхности кожи является одной из наиболее важных ее констант, хотя и имеет некоторые физиологические колебания, адаптируя орган к изменяющимся внешним и внутренним условиям.

Впервые ацидофильность поверхности кожи была обнаружена E. Heuss в 1892 1 и с тех пор кислая реакция поверхности кожи является аксиомой. Хорошо известен термин «кислотная мантия Маркионини», названная в честь ученого, подтвердившего ацидофильность как защитную способность кожи 2. В те времена кислая реакция кожи объяснялась тем, что роговой слой пропитывается кислотными компонентами выделяемого пота. Результаты исследований H. Blank 3 показали, что естественный показатель pH кожи находится в диапазоне от 4,2 до 5,6.

Однако более поздние исследования закрепили в сознании специалистов и потребителей косметических средств значение нормальной кислотности здоровой кожи 5.5 4. В то же время, в литературе можно встретить данные как о более низких природных значениях рН поверхности кожи (ниже 5,0) 5 6, так и более высоких в интервале 6,4-6,5 7.

Природа кислотности кожи

На сегодняшний день остается без ответа вопрос: что делает кожную поверхность кислой? 8. В качестве эндогенных и экзогенных факторов, влияющих на кожную рН были предложены эккриновые потовые и сальные железы, анатомические сайты, влажность, протоновые насосы, генетическая предрасположенность, возраст, биоэнергетические процессы 9 10 8.

Например, молочная кислота продуцируется пассивным окислением поверхностных слоев кожи 11, а продукты пассивного метаболизма (свободные жирные кислоты, холестерола сульфат, уроканиновая кислота, пирролидон карбоксильная кислота) могут способствовать поддержанию кислой кожной рН 12.

Гендерные и возрастные особенности кислотности кожи

Кожа новорожденного и младенца отличается от взрослого по ряду характеристик16 17. Кислотность кожи младенца выше (6,6 ± 0,25), чем взрослого18 19 20 21, но через месяц она становится кислой22. Есть мнение, что высокая рН кожи младенцев может быть связана с различием в химической композиции липидов кожи16. Соответственно, косметические средства для новорожденных и младенцев с 1 месяца должны иметь различную кислотность, чтобы не вызывать ирритантных реакций со стороны кожи ребенка. Именно поэтому, стоит критически относиться к универсальным косметическим средствам с пометкой «с первых дней жизни ребенка», подразумевающих возможность использования в максимально широком возрастном диапазоне. Согласно литературным данным рН кожи является константой между 18 и 60 годами23 24 6. У мужчин и женщин старше 60 лет показано незначительное увеличение кислотности поверхности кожи25 6. В более позднем возрасте она имеет тенденцию к ощелачиванию. Так, в одном исследовании, у людей старше 70 лет рН кожи лба составляла в среднем 5,6 по сравнению с 5,3 в более молодых возрастных группах 25. Кислотности кожи присущи и расовые вариации, имеющие генетические корни. Темнокожие люди отличаются более низкой рН по сравнению со светлыми фототипами 24 26, что считается атрибутом эффекта пигментации. Различия между кислотностью поверхности мужской и женской кожи не полностью изучены. Опубликованные исследования демонстрируют противоречивые результаты (табл.1).

Таблица 1. Гендерные различия рН кожи27

В большинстве исследований обнаружено, что мужчины по сравнению с женщинами имеют более кислую кожу3 28 29 30, в одном31 показана обратная ситуация, некоторые вообще указывали на отсутствие гендерных отличий23 32 6 33.

Анатомические особенности кислотности поверхности кожи

Кислотность кожи отличается по анатомическим сайтам (табл.2). Так, например. рН поверхности кожи носа самая низкая из всех тестируемых локусов34. Было обнаружено, что анатомическое различие рН влияет и на плотность микробной композиции. Регион с наивысшей концентрацией Staphylococcus epidermidis имеет наибольшую кислотность. Вообще, рН поверхности кожи ассоциируется с сайтами тела, однако наивысшая рН показана для сайтов с максимальной увлажненностью – таких как складки (паховые, подмышечные, под молочными железами, межпальцевые)4 35 36. Это подтверждает и исследование Gupta A.B. с соавторами37, которое продемонстрировало, что рН подмышечных впадин, ладоней, ног, стоп и щек выше, чем скальпа, лба, ретроаурикулярной и подколенной ямок, передней поверхности плечей, предплечий, задней поверхности шеи, спины, тыла кистей, передней поверхности голеней и бедер. Наивысшее рН было в подмышечной ямке (5,98 у мужчин и 6,00 у женщин). Авторы сделали вывод, что высокая плотность потовых желез и бактериальной флоры приводят к повышению кожной рН. В то время как снижение рН обнаруживается в областях с высокой концентрацией сальных желез и бактериальной флоры.

Таблица 2. Значения рН кожи человека в различных анатомических локализациях по данным медицинской литературы 27

Несмотря на противоречивость данных, более низкие значения рН поверхности кожи свойственны фациальным сайтам, тогда как наивысшие значения обнаруживаются на коже кистей и предплечий.

Выводы

Таким образом, в последние десятилетия очевиден определенный прогресс в изучении кислотности кожи. Точное происхождение кожной кислотности все еще изучается, но недавние исследования указывают, что многие эндогенные факторы, включая наличие молочной кислоты, свободных жирных кислот, уроканиновой кислоты, пирролидон карбоновой кислоты в потовом и сальном секрете вовлечены в ее формирование. Получены данные, что рН поверхности кожи имеет расовые и гендерные различия. Не до конца понятно, имеет ли кожа врожденную кислую рН, которая определяется госпитальным окружением многочисленными организмами или организмы притягиваются другими факторами для колонизации кожи. Все полученные за последнее время данные указывают на то, что за исключением некоторых участков, где по физиологическим причинам наблюдаются более высокие значения pH (к ним относятся подмышечные впадины, генитально-анальные и межпальцевые участки, называемые «физиологическими разрывами в кислотной оболочке»), поверхность кожи обладает кислотными свойствами. Предполагается, что из-за меньшей кислотности нормальная бактериальная флора на этих участках отличается по своему составу. Связь между pH кожи и составом резидентной микрофлоры заслуживает отдельного внимания, также как и адаптационные возможности кислотности поверхности кожи. Эти вопросы мы надеемся осветить в последующих обзорах.

Источник