Текст книги "Сафари по коже. Удивительная жизнь органа, который у всех на виду"

Монти Лиман
Сафари по коже. Удивительная жизнь органа, который у всех на виду

Эта книга посвящается миллионам людей, страдающих в своей коже или из-за нее.

THE REMARKABLE LIFE OF THE SKIN.

AN INTIMATE JOURNEY ACROSS OUR SURFACE

by Monty Lyman

Copyright © Monty Lyman 2019

© Вершинина Н. Д., перевод на русский язык, 2020

© ООО «Издательство «Эксмо», 2021

Примечание автора
Осторожность и определения

Клятва Гиппократа гласит: «Что бы при лечении – а также и без лечения – я ни увидел или ни услышал касательно жизни людской из того, что не следует когда-либо разглашать, я умолчу о том, считая подобные вещи тайной»[1]1
  Edelstein, L., ‘The Hippocratic Oath: text, translation and interpretation’, Ancient Medicine: Selected Papers of Ludwig Edelstein, 1943, pp. 3–63


[Закрыть]. Врачи обязаны соблюдать конфиденциальность своих пациентов, поэтому все герои с кожными проблемами названы вымышленными именами. В некоторых случаях, особенно в случаях редких и легко узнаваемых заболеваний, я «удвоил» анонимность, изменив не только имя, но и место встречи, хотя это всегда были места, в которых я бывал или работал.

Несмотря на то, что называть людей по названиям их болезней, например, «прокаженный» или «альбинос», неприемлемо, иногда я буду использовать эти определения, чтобы показать читателю обыденную реальность людей, страдающих из-за состояния кожи.

Пролог

Для врача, интересующегося стариной, великолепный Анатомический театр Болонского университета – это истинный рай, даже в итальянский летний день, когда нестерпимая жара превращает отделанные деревом залы в настоящую баню. Стоя в четырехсотлетнем, от пола до потолка отделанном резьбой зале старейшего в мире университета, я чувствовал себя так, будто я уменьшился и рассматриваю изнутри старинную изукрашенную шкатулку для драгоценностей. В середине зала стоит внушительный мраморный секционный стол, на котором в течение столетий студентам, заполнявшим места на деревянных скамьях, демонстрировались вскрытия. Стены зала украшены большими, прихотливо вырезанными деревянными скульптурами, изображающими античных героев медицины. Гиппократ и Гален строгими взглядами наблюдают за студентами внизу – взглядами, которые, без сомнения, позже повторяло множество преподавателей медицинских школ и университетов. Но взгляд посетителя притягивает центральная часть. Над театром возвышается кафедра профессора, покрытая сверху резным деревянным навесом, который поддерживают великолепные Spellati, «люди без кожи». Эти две статуи, занимающие центральное место на алтаре этого храма медицины, блестяще изображают мышцы, кровеносные сосуды и кости.

Так называемые фигуры экорше (от французского «ободранный») изображают мышцы и кости тела и их взаимодействие, но без кожи. Эти мускулистые, бескожие тела были синонимом медицины с момента появления в пятнадцатом столетии революционных анатомических зарисовок Леонардо да Винчи, украшающих с тех пор обложки почти всех учебников по медицине.

БОЛОНСКИЕ СПЕЛЛАТИ

С одного взгляда на деревянные экорше Болонского университета становится ясно, что кожа – несмотря на то, что она является самым большим и самым заметным органом, несмотря на то, что мы ее видим, трогаем, живем в ней каждое мгновение нашей жизни – остается самым игнорируемым медиками органом. До XVIII века кожу, которая весит девять килограмм и имеет площадь в несколько метров, даже не считали органом. Когда мы думаем об органах и о человеческом теле в целом, мы редко вспоминаем о коже. Она скрыта на видном месте.

Когда мои новые знакомые спрашивают о моих интересах в медицине и исследованиях, то мой почти извиняющийся ответ о том, что меня привлекает дерматология, вызывает смущение, жалость или их сочетание. Мой близкий друг-хирург любит подшучивать надо мной, говоря, что кожа – это обертка для подарка. Но меня больше всего интересует то, что, хотя кожа – это самая заметная часть организма, в ней скрыто намного больше, чем можно увидеть простым глазом.

Мое увлечение кожей началось в восемнадцать лет, в один ленивый день через два дня после Рождества. Моя семья только что справилась с последними остатками праздничного ужина, и я после застолья валялся на диване. Обложившись одеялами и правками, я вяло готовился к первому экзамену в медицинском институте, который должен был состояться через неделю. Я немного неважно себя чувствовал, а сгибы локтей и лицо необычно чесались. Позже, посмотрев в зеркало, я увидел, что мои щеки стали темно-розовыми. Через пару дней мое лицо и шея превратились в красное пересохшее зудящее месиво. Друзья и семья предлагали разные убедительные версии, от стресса от экзаменов и аллергии до слишком горячего душа, кожных микробов и употребления слишком большого количества сахара. Как бы то ни было, после восемнадцати лет с чистой кожей что-то внезапно случилось – и с тех пор меня преследовала экзема[2]2
  Острое или хроническое незаразное воспалительное заболевание кожи, характеризующееся разнообразной сыпью, чувством жжения, зудом, склонностью к рецидивам.


[Закрыть].

Наша кожа – это удивительная загадка, укрытая чувствами, мнениями и вопросами. Чем больше наука открывает эту terra incognite[3]3
  Неизвестная земля. Первоисточник – надпись, которую делали на старинных географических картах и глобусах по чистому, белому месту, означающему неизведанную, неоткрытую землю.


[Закрыть], тем больше становится ясно, что самый недооцененный орган – на самом деле самый интересный. Кожа – это «швейцарский нож» среди органов, несущий множество функций, которым нет аналогов, от выживания до социального взаимодействия. Кожа – это одновременно защита от ужасов внешнего мира и – из-за миллионов нервных окончаний, помогающих нам чувствовать – мост к нашему собственному существованию. Кожа служит одновременно стеной и окном, она окружает нас физически, но также является психологической и социальной частью нашего существа. Кожа – это не только потрясающий материал, это линза, через которую мы видим окружающий мир и самих себя. Физическая кожа учит нас удивляться сложности нашего организма и чудесам науки. Она учит уважать миллионы микробов, которые сопровождают нас на жизненном пути, учит следить – не радикально – за тем, что мы едим и пьем, и рекомендует уважать солнечный свет, но не бояться его. Стареющая кожа сталкивает нас с осознанием нашей смертности. Ошеломляющая сложность человеческого прикосновения призывает нас пересмотреть роль физического контакта в компьютеризированном обществе с растущей изоляцией. Психологическая кожа служит лучшим способом демонстрации того, насколько тесно связаны разум и тело, и, несомненно, физическое и душевное здоровье. Одежда, макияж, татуировки, кипящие в обществе споры о цвете кожи, осуждение, с которым столкнулись миллионы людей, которых из-за кожи считали больными или грязными – все это показывает, насколько социальным органом является кожа. И наконец, кожа выходит за рамки своего физического присутствия и влияет на нашу веру, язык и образ мыслей.

«Удивительная жизнь кожи» – это не пошаговое руководство по красоте или здоровью кожи. Хотя вы и сможете найти здесь информацию о том, как можно позаботиться о своей наружной поверхности, эта книга намного важнее. Это кругосветное путешествие вокруг самого примечательного органа и любовное послание к нему. В этой книге кожа служит призмой, через которую можно посмотреть, как сквозь время – от древней истории к будущему науки – так и сквозь пространство – от изящных татуировок людей, поклоняющихся крокодилам в Папуа-Новой Гвинее до изменений кожи у солнцепоклонников Майами-Бич. Книга начинается с исследования поверхности кожи как физического объекта. Отделяя факты от выдумок, она задает вопросы о том, как на кожу влияет питание, из-за чего кожа стареет и сколько солнца для кожи – слишком много. Эти вопросы ведут в загадочные глубины связи кожи и разума, от ощущений боли и удовольствия от прикосновений до влияния на кожу стресса. Кожа и разум – очень близкие друзья, и ни один из остальных органов не имеет такого психологического веса. То, как нашу кожу воспринимают другие – или, возможно, наши мысли о том, как они ее воспринимают – может повлиять на наше душевное здоровье. Кожа – это в каком-то смысле книга, в которой другие могут прочитать нашу историю по шрамам, морщинам или татуировкам, но в то же время она служит экраном, выводящим наружу наши переживания, в том числе с помощью слабых движений лица, румянца или нежелательных проявлений внутренних физических или психологических состояний. Финальная часть путешествия вокруг нашей внешней поверхности – это взгляд на кожу в социальном контексте. Кожа объединяет нас: люди – это единственные организмы, которые наносят перманентные отметины и татуировки для того, чтобы общаться с окружающими. Но также и разделяет: цвет кожи и «дурные» кожные болезни разделяли общества и меняли ход истории. Человеческая кожа даже повлияла на философию, религию и язык, и последствия этого влияния вышли далеко за пределы слабой физической формы.

Я надеюсь, что вы будете довольны независимо от того, открыли ли вы эту книгу из исследовательского интереса или в поисках совета по здоровью кожи, но, помимо этого, ваше восприятие себя и других станет шире. На самом деле, это было мое путешествие, удивительное приключение, которое началось со взгляда на кожу на человеке или в чашке Петри, а закончилось совершенно иным взглядом на мир. Кожа необходима нам для выживания и для повседневной жизни, но она также рассказывает многое о нас как о людях. Деревянные экорше в Болонье обладают формой человека, но без внешнего покрытия они потеряли свою человечность. Понять свою кожу – значит, понять себя.

1
Орган – швейцарский нож
Множество слоев и жизней кожи

«Задача не в том, чтобы увидеть то, что еще никто не видел: но в том, чтобы подумать то, чего еще никто не думал, о том, что видят все».

Эрвин Шредингер

Мы постоянно видим кожу, и на себе, и на других. Но когда вы в последний раз по-настоящему на нее смотрели? Возможно, вы регулярно осматриваете себя в зеркале во время ежедневных процедур по уходу за кожей, но я имею в виду – правильно смотрели. И удивлялись. Удивлялись замысловатым неповторимым завиткам на кончиках пальцев, бороздкам и впадинам на ладонях. Удивлялись тому, как эта тонкая стенка может удержать внутренности внутри и не пропустить угрозу снаружи. Она царапается, сминается и растягивается тысячи раз в день, но не рвется – по крайней мере, не так просто – и не стирается. Она страдает от высокоактивного солнечного излучения, но не позволяет ему даже прикоснуться к внутренним органам. Множество самых смертоносных членов зала славы бактерий побывало на поверхности вашей кожи, но единицы из них смогли проникнуть сквозь нее. Хотя мы принимаем все это как должное, барьер, который создает кожа, абсолютно невероятен и постоянно поддерживает в нас жизнь.

Ничто так не подтверждает важность кожи, чем редкие, но от этого не менее печальные истории о том, как кожа терпит поражение. 5 апреля 1750 года, тихим весенним утром в Чарльз-Тауне (сейчас Чарльстон), Южная Каролина, назначенный недавно преподобный Оливер Харт спешил на срочный вызов. Харт был необразованным плотником из Пенсильвании, который привлек внимание руководства церкви в Филадельфии и в двадцать шесть лет получил должность пастора в Первой баптистской церкви Чарльз-Тауна (позже он стал влиятельным американским священнослужителем). Его дневник – это удивительная капсула времени, рассказывающая о сложностях жизни Америки восемнадцатого века: бушующих болезнях, ураганах и стычках с британцами. В одной из первых записей, написанной в первые несколько месяцев службы, Харт описывает детали срочного визита к новорожденному ребенку одного из членов общины, потому что то, что он обнаружил, было не похоже ни на что виденное ранее:

Это было неожиданностью для всех, и я не знаю, как можно это описать. Его кожа была сухой и твердой, потрескавшейся во многих местах, и чем-то напоминала рыбью чешую. Большой рот был открытым и круглым. У него не было носа, только два отверстия на том месте, где он должен был быть. Глаза выглядели сгустками свернувшейся крови, они выпирали наружу и были размером со сливу. На них было жутко смотреть. У него не было ушей, только отверстия на их месте… Оно издавало странный, очень низкий звук, который я не смогу описать. Оно прожило сорок восемь часов, и было еще живо, когда я его увидел[4]4
  Waring, J. I., ‘Early mention of a harlequin fetus in America’, American Journal of Diseases of Children, 43(2), 1932, p.442


[Закрыть].

Эта запись – первое известное описание ихтиоза арлекина[5]5
  Люди с таким недугом покрыты чешуйчатыми ромбовидными пластинами, которые разделены глубокими трещинами.


[Закрыть], редкого и страшного генетического заболевания кожи. Мутация одного гена, который называется ABCA12, сокращает производство кирпичей (белков) и строительного раствора (жиров), которые формируют stratum corneum, внешний роговой слой кожи[6]6
  Hovnanian, A., ‘Harlequin ichthyosis unmasked: a defect of lipid transport’, The Journal of Clinical Investigation, 115(7), 2005, pp. 1708–10


[Закрыть]. Ненормальное развитие выражается в появлении утолщенных, напоминающих рыбью чешую областей (ichthys – с древнегреческого «рыба») и незащищенных трещин между ними. Исторически дети с ихтиозом арлекина умирали в течение нескольких дней из-за разрушенного барьера, который выпускал наружу хорошее – что вело к серьезной потере жидкости и обезвоживанию – и впускал плохое – например, возбудителей болезней. Без кожи, регулирующей температуру тела, такое состояние также грозит постоянным риском опасной для жизни гипертермии или гипотермии (проще говоря, перегрева или переохлаждения)[7]7
  Rajpopat, S., Moss, C., Mellerio, J., Vahlquist, A., Gånemo, A., HellstromPigg, M., Ilchyshyn, A., Burrows, N., Lestringant, G., Taylor, A. and Kennedy, C., ‘Harlequin ichthyosis: a review of clinical and molecular findings in 45 cases’, Archives of Dermatology, 147(6), 2011, pp. 681–6


[Закрыть]. Для этой ломающей жизнь болезни до сих пор нет лечения, хотя современные методы интенсивного ухода помогают восстановить защитную функцию кожи и позволяют некоторым детям с заболеванием дожить до взрослого возраста, хотя и под постоянным наблюдением врачей.

Мы так легко принимаем как должное бесчисленные роли, которые самый сложный орган играет в нашей жизни, не говоря о его самой прозаичной функции – барьера. Но неправильно сформировавшаяся кожа может оказаться смертным приговором. Чтобы понять красоту и сложность самого большого органа, представьте, что вы сели в микроскопическую шахтерскую вагонетку и спускаетесь через два отдельных, но одинаково важных слоя: эпидермис и дерму.

Наружный слой, находящийся на внешних границах тела – это эпидермис (буквально «на дерме»). Обычно его толщина составляет меньше 1 мм, ненамного толще этой страницы, но на него возложены почти все защитные функции кожи. Он справляется со всеми видами повреждений, которые получает намного чаще, чем любые другие ткани организма. Его секрет – многослойные живые кирпичики, кератиноциты[8]8
  Основные клетки эпидермиса кожи человека.


[Закрыть]. Эпидермис состоит из 50-100 слоев кератиноцитов, именуемых так по названию их основного белка кератина. Кератин невероятно прочен – из него состоят как наши волосы и ногти, так и неразрушимые когти и рога представителей животного мира. Само слово «кератин» происходит от греческого Keras, «рог» (как и английское название носорога, rhinoceros). Если бы вы смогли посмотреть на свою ладонь с увеличением в 200 раз, вы бы увидели твердые перекрывающиеся кератиновые чешуйки, напоминающие броню броненосца. Этот биологический доспех – кульминация интереснейшей жизни кератиноцита.

СЛОИ КОЖИ

ЭПИДЕРМИС

Кератиноциты появляются на свет в самом нижнем, базальном слое эпидермиса, который находится прямо над дермой. Этот исчезающе тонкий, иногда толщиной всего в одну клетку, слой состоит из стволовых клеток, которые постоянно делятся и обновляются. Каждая клетка нашей кожи изначально происходит из этих загадочных источников жизни. Каждый новый кератиноцит после формирования медленно движется вверх, к следующему слою, stratum spinosum, или шиповатому слою[9]9
  Ростковый слой, внутренний слой эпителиальной части кожи.


[Закрыть]. Здесь молодые клетки начинают связываться с уже существующими кератиноцитами с помощью очень прочных белковых структур – десмосом. Также они начинают производить разные виды жира, которые вскоре превратятся в очень важный «строительный раствор» для внешней стены кожи. Возносясь на следующий уровень, кератиноциты приносят огромную жертву. В stratum granulosum, зернистом слое, клетки уплощаются, высвобождают жиры и теряют ядро, мозг клетки, содержащий гены. Всем клеткам организма, за исключением красных кровяных телец и тромбоцитов, ядро необходимо для работы и выживания, так что когда кератиноциты достигают верхнего слоя кожи, stratum corneum, рогового слоя, они уже очевидно мертвы. Но они достигли своей цели: этот невероятно тонкий слой становится защитной стеной тела. Живые кератиноциты становятся твердыми, перекрывающими друг друга кератиновыми пластинками, а окружающий их жировой «раствор» делает нашу кожу водонепроницаемой, как вощеная ткань. По окончании жизни продолжительностью около месяца, под воздействием окружающей среды, эти чешуйки отшелушиваются и опадают. Но эта потеря не нарушает прочность барьера, поскольку молодые клетки постоянно поднимаются из глубин кожи, чтобы встать лицом к лицу с внешним миром. Кератиноциты создают тонкий, но прочный защитный слой, оберегая триллионы клеток внутри тела. Нигде больше столь многие не оказываются в долгу перед столь малым числом.

Дополнительный, пятый слой эпидермиса можно найти на более толстых участках кожи, таких как ладони и ступни. Stratum lucidum, блестящий слой, имеет толщину в 4–5 клеток и расположен прямо поверх рогового слоя. Он состоит из многочисленных мертвых кератиноцитов и содержит прозрачный белок под названием элеидин[10]10
  Промежуточный продукт превращения кератогиалина в кератин, содержащийся в клетках блестящего слоя эпидермиса.


[Закрыть]. Этот слой помогает коже на рабочих участках конечностей справляться с постоянными воздействиями и растяжением. Среди защитных механизмов эпидермиса есть как физические, так и химические – слой антимикробных молекул и кислот создан для того, чтобы отпугивать незваных гостей, от насекомых до раздражающих веществ, и для того, чтобы увлажнять кожу[11]11
  Griffiths, C., Barker, J., Bleiker, T., Chalmers, R. and Creamer, D. Eds, Rook’s Textbook of Dermatology, Vols. 1–4, 2016, John Wiley & Sons


[Закрыть]. Водонепроницаемый барьер для нас жизненно важен. В жутких (и, к счастью, по большей части исторических) случаях, когда с людей заживо сдирали кожу, они умирали невероятно мучительной смертью от обезвоживания. Жертвы ожогов, потерявшие большую часть поверхности кожи, нуждаются в огромных количествах жидкости (иногда больше 20 литров в день). Без обертки из кожи мы бы просто испарились.

Эпидермис должен быть прочной стеной, но в то же время он постоянно в движении, стволовые клетки в базальном слое непрерывно производят новые клетки кожи. В среднем один человек теряет в день больше миллиона клеток кожи, и из них состоит примерно половина объема домашней пыли[12]12
  Layton, D. W. and Beamer, P. I., ‘Migration of contaminated soil and airborne particulates to indoor dust’, Environmental Science & Technology, 43(21), 2009, pp. 8199–205


[Закрыть]. Наш эпидермис полностью обновляется за месяц, но, что примечательно, это постоянное движение не приводит к разрушению барьера. Этот фундаментальный секрет кожи был открыт посредством довольно странного утверждения.

К 1887 году лорд Кельвин, шотландский математик и физик, уже был известен многочисленными научными открытиями, не последним из которых стало определение абсолютного нуля температуры. А в поздние годы он искал идеальную структуру пены. Это странное предположение имело целью ответ на до того не решенный математический вопрос: какой формы должны быть объекты равного объема, чтобы заполнить пространство и соприкасаться как можно меньше? Несмотря на то, что современники Кельвина отказались от поиска решения как от «чистой траты времени» и «абсолютно бессмысленной затеи», он продолжал вычисления, наконец предложив трехмерную форму с четырнадцатью гранями, которая при соединении с другими такими же объектами создавала красивую структуру, похожую на соты[13]13
  Weaire, D., ‘Kelvin’s foam structure: a commentary’, Philosophical Magazine Letters, 88(2), 2008, pp. 91–102


[Закрыть].

Гипотетический «тетрагекаэдрон» не стал известным, и около столетия казалось, что наработки Кельвина не имеют связи ни с материальной наукой, ни с природой. Но затем в 2016 году ученые в Японии и в Лондоне с помощью продвинутых технологий увеличения более внимательно рассмотрели человеческий эпидермис[14]14
  Yokouchi, M., Atsugi, T., Van Logtestijn, M., Tanaka, R. J., Kajimura, M., Suematsu, M., Furuse, M., Amagai, M. and Kubo, A., ‘Epidermal cell turnover across tight junctions based on Kelvin’s tetrakaidecahedron cell shape’, Elife, 5, 2016


[Закрыть].

ТЕТРАГЕКАЭДРОН

Они обнаружили, что когда кератиноциты попадают в зернистый слой эпидермиса перед финальным подъемом к поверхности, они принимают уникальную четырнадцатигранную форму. Так что хотя клетки кожи постоянно движутся, прежде чем отшелушиться, контакт между поверхностями клеток настолько тесный, что вода сквозь них не просачивается. Получается, что наша кожа – это идеальная пена. Подобно замысловатым геометрическим плиткам, которые использовались в средневековой мусульманской архитектуре, наша кожа сочетает функциональность и форму, чтобы создать прекрасный барьер.

Если нашу наружную стенку постоянно бить и тереть, эпидермис отвечает, ускоряя образование клеток, и каждый, чья кожа страдала от постоянных потертостей, имел дело с мозолями (от строителей до гребцов). У меня есть друг, который дома постоянно бренчит на гитаре, а на природе забирается на головокружительные скалы. Постоянное воздействие этих двух занятий заставило кератоциты его эпидермиса вырабатываться в намного больших количествах, чем обычно, создав на его пальцах толстые мозоли.

Формирование мозолей – гиперкератоз – это нормальная защитная реакция кожи, если ей нужно укрепить стену. Но нежелательная избыточная выработка кератоцитов может привести к многочисленным кожным проблемам. Примерно один из трех человек сталкивался с «гусиной кожей», или фолликулярным кератозом, при котором маленькие пупырышки телесного цвета появляются по большей части на предплечьях, бедрах, спине и ягодицах. Выглядят они как постоянные не исчезающие мурашки, а ощущаются как грубая наждачная бумага. Это наследственное заболевание вызвано избытком кератиноцитов, покрывающих и блокирующих волосяные луковицы, заставляя волосы расти внутри запечатанных «могил».

Фолликулярный кератоз безвреден и обычно не влияет на качество жизни, но не все виды гиперкератоза так безобидны. В 1731 году человек по имени Эдвард Ламберт был представлен Лондонскому Королевскому обществу. Его кожа (кроме лица, кистей рук и ступней) была покрыта черными хрупкими шипами, вызванными сильным гиперкератозом. «Человек-дикобраз», как его назвали, похоже, был первым в своем роде. Ламберт смог получить работу только в бродячем цирке, путешествующем по Британии и Европе, и в Германии он получил такой же нелестный титул Krustenmann – буквально «Хрустящий человек». Его имя сохранилось в современном названии этого крайне редкого заболевания – ichthyosis hystrix, иглистый ихтиоз. Hystrix – древнегреческое название дикобраза.

Помимо редких генетических заболеваний, сбои барьерной функции эпидермиса также проявляются в более распространенных болезнях. В Европе и США каждый пятый ребенок и каждый десятый взрослый сталкиваются с атопическим дерматитом (клиническое название экземы)[15]15
  Hanifin, J. M., Reed, M. L. and Eczema Prevalance and Impact Working Group, ‘A population-based survey of eczema prevalence in the United States’, Dermatitis, 18(2), 2007, pp. 82–91


[Закрыть]. Экзема, которая может как проявиться в виде раздражающей сухости и зуда, так и стать болезнью, разрушающей жизнь, долго считалась чисто «внутренним» заболеванием, внутренним нарушением баланса в организме, проявляющимся в повреждении кожи[16]16
  Maintz, L. and Novak, N., ‘Getting more and more complex: the pathophysiology of atopic eczema’, European Journal of Dermatology, 17(4), pp. 267–83, 2007


[Закрыть]. Тем не менее, в 2006 году исследование, проведенное командой Университета Данди, обнаружило, что мутации гена, несущего код белка филаггрина[17]17
  Структурный белок кожи, который специфически взаимодействует с промежуточными филаментами – кератинами.


[Закрыть], тесно связаны с экземой[18]18
  Palmer, C. N., Irvine, A. D., Terron-Kwiatkowski, A., Zhao, Y., Liao, H., Lee, S. P., Goudie, D. R., Sandilands, A., Campbell, L. E., Smith, F. J. and O’Regan, G. M., ‘Common loss-of-function variants of the epidermal barrier protein filaggrin are a major predisposing factor for atopic dermatitis’, Nature Genetics, 38(4), 2006


[Закрыть]. Филаггрин жизненно важен для целостности барьерного рогового слоя кожи. Он скрепляет мертвые, накладывающиеся друг на друга кератиноциты и естественным образом увлажняет этот слой эпидермиса. Потеря этого белка вызывает трещины, которые ослабляют стенку, позволяя аллергенам и микробам из внешней среды проникнуть в кожу, и вызывают потерю воды. Эта «внешняя» модель предполагает, что экзема (или как минимум многие ее случаи) вызвана скорее структурными нарушениями в защитном барьере кожи, чем внутренними сбоями иммунной системы. Она также может объяснить, почему люди с экземой сталкиваются с сезонными изменениями кожи. Исследование, опубликованное в Британском журнале дерматологии в 2018 году, обнаружило, что зимой – по крайней мере, в северных широтах – выработка филаггрина сокращается и клетки рогового слоя съеживаются под воздействием холода, уменьшая эффективность защиты[19]19
  Engebretsen, K. A., Kezic, S., Riethmüller, C., Franz, J., Jakasa, I., Hedengran, A., Linneberg, A., Johansen, J. D. and Thyssen, J. P., ‘Changes in filaggrin degradation products and corneocyte surface texture by season’, British Journal of Dermatology, 178(5), 2018, pp. 1143–50


[Закрыть]. Это помогает объяснить, почему экзема обостряется зимой, и исследователи советуют тем, кто в группе риска, использовать в этот период дополнительные смягчающие средства. Около половины людей с тяжелой экземой являются носителями мутантного гена филаггрина, и, хотя это не единственная причина этого комплексного заболевания – в числе других причин находятся внешняя среда и иммунная система – мы знаем, что главным фактором служит дисфункция защитного барьера.

Если мы едим поздно вечером, часы нашей кожи решают, что наступило время обеда, и отключают активности генов, отвечающих за защиту от утреннего УФ-излучения. Из-за этого на следующий день наша защита от солнца ослаблена.

Хотя эпидермис – это самая доступная часть самого заметного органа, мы все еще открываем его секреты. В последние годы стало очевидно, что эпидермис более динамичен, чем когда-либо считалось. Новые свидетельства предполагают, что клетки кожи содержат сложные внутренние часы, которые подчиняются двадцатичетырехчасовому ритму «главных часов», тикающих в области мозга, которая называется гипоталамус[20]20
  Janich, P., Toufighi, K., Solanas, G., Luis, N. M., Minkwitz, S., Serrano, L., Lehner, B. and Benitah, S. A., ‘Human epidermal stem cell function is regulated by circadian oscillations’, Cell Stem Cell, 13(6), 2013, pp. 745–53


[Закрыть]. Ночью кератиноциты активно растут, подготавливая и защищая наружный барьер от воздействия солнечного света и повреждений, которые появятся днем. В течение дня эти клетки выборочно включают гены, связанные с защитой от ультрафиолетового (УФ) солнечного излучения. Исследование 2017 года шагнуло дальше и обнаружило достаточно примечательный факт – ночное обжорство может на самом деле привести к солнечным ожогам[21]21
  Wang, H., van Spyk, E., Liu, Q., Geyfman, M., Salmans, M. L., Kumar, V., Ihler, A., Li, N., Takahashi, J. S. and Andersen, B., ‘Time-restricted feeding shifts the skin circadian clock and alters UVB-induced DNA damage’, Cell Reports, 20(5), 2017, pp. 1061–72


[Закрыть]. Если мы едим поздно вечером, часы нашей кожи решают, что наступило время обеда и соответственно отключают активности генов, отвечающих за защиту от утреннего УФ-излучения, и из-за этого мы на следующий день остаемся с ослабленной защитой. Так что в то время как все больше исследований показывают, что недостаток сна губителен для общего физического и душевного здоровья, теперь видно и то, что коже дополнительный сон тоже выгоден. Хотя эпидермис создан для контакта с окружающим миром, но все больше ясно, что он смотрит и на внутренние факторы, даже на то, в какое время мы едим.

Под эпидермисом находится совершенно другой слой – дерма. Дерма составляет большую часть толщины кожи, и в ней происходит очень разнообразная активность. Представьте, что эпидермис – это крыша завода, с которой можно заглянуть в оживленный цех. Кабели нервных волокон и трубы кровеносных и лимфатических сосудов змеятся вокруг возвышающихся источников белка, а пространство вокруг них наполнено разнообразными рабочими – специализированными клетками.

Если кератиноциты – самые важные клетки эпидермиса, то в дерме это место отведено фибробластам – рабочим-строителям. Эти клетки производят белки, которые служат строительными лесами кожи: волокна коллагена придают коже силу и объем, а эластин позволяет ей растягиваться и восстанавливаться после деформаций. Пространство между этими несущими конструкциями заполнено гелеобразной матрицей, богатой живыми молекулами, например, гиалуроновой кислотой, которая несет множество функций, в том числе восстанавливает ткани после повреждений от солнца. Общая длина кровеносных сосудов в коже – одиннадцать миль[22]22
  17,703 км


[Закрыть], этого достаточно, чтобы соединить Европу и Африку через Гибралтарский пролив. Сосуды доставляют питательные вещества развивающемуся эпидермису и многим специализированным структурам дермы.

В дерме находятся собственные миниатюрные органы кожи – потовые железы, сальные железы и волосяные луковицы, которые и определяют нашу кожу как человеческую. Если вы спросите у любой аудитории, что именно позволило нашему виду выжить, развиться и безоговорочно покорить планету, вы можете услышать в ответ «сложный мозг» или «противопоставленный большой палец», но человечества бы не случилось, если бы не уникальные, хотя и не слишком романтичные, свойства нашей кожи – отсутствие шерсти и способность потеть.

Независимо от температуры снаружи, нашему телу необходимо балансировать на тонкой линии между 36° C и 38° С, а температура выше 42 градусов для нас смертельна. Высокоразвитый, но чувствительный к жаре человеческий мозг не смог бы распространиться по всей планете без способности тела передвигаться на большие расстояния в жарком климате. Это было возможно только благодаря работе эккриновых потовых желез[23]23
  Являются основными потовыми железами человека, которые располагаются практически по всей поверхности кожи, но особенно много их на ладонях и подошвах, а также на голове, и гораздо меньше на туловище и конечностях.


[Закрыть]. Этот вид потовых желез по форме напоминает длинные макаронины, один конец которых свернут в спираль в глубине дермы, а другой выходит к поверхности, заканчиваясь устьем. На коже около четырех миллионов этих желез, и все вместе они способны произвести буквально ведро пота ежедневно, а у некоторых людей выделяется три литра пота в час. В жаркие дни чувствительный гипоталамус отмечает повышение внутренней температуры тела и отправляет через автономные (работающие без участия сознания) нервы сигналы эккриновым железам, приказывая им вывести пот на поверхность кожи. Когда пот – по большей части состоящий из воды со следовыми количествами солей – оказывается на голой коже, он быстро испаряется. Процесс испарения удаляет высокоэнергетические, содержащие жар молекулы из организма, немедленно охлаждая кожу и кровеносные сосуды дермы. Охлажденная венозная кровь затем возвращается из кожи к органам, предотвращая опасный для жизни подъем температуры.

Эккриновые потовые железы есть по всей поверхности тела, но больше всего их на ладонях и ступнях. Тем не менее, эти области не выделяют много пота в ответ на жару или на нагрузку. Вместо этого железы на руках и ногах чутко реагируют на другой стимул для наших автономных нервов – на стресс. Это объясняет, почему у нас ладони становятся влажными независимо от температуры, когда мы сидим под дверью комнаты для собеседований. Возможно, это покажется неожиданным, но пот на ладонях и ступнях на самом деле увеличивает трение и способность кожи сцепляться с поверхностью, поскольку тело готовится вступить в схватку с врагом или взобраться на дерево. Пот нужен, в том числе, для самозащиты.

Но пот – только одна из составляющих терморегуляции кожи. Кровеносные сосуды дермы, на которые также воздействуют нервы, либо расширяются, чтобы отвести тепло от тела, либо сужаются, чтобы сохранить его. По сравнению с другими млекопитающими, на теле человека волосы практически отсутствуют, и это критично для испарения, с помощью которого мы теряем тепло. И напротив, когда нам нужно согреться, у нас может не быть толстого слоя меха, но волосяные луковицы начинают работать над созданием другого покрова. Волоски на нашей коже обычно просто лежат на ней, но, когда становится холодно, мышцы, поднимающие волос, которые прикрепляются к каждой волосяной луковице, сокращаются. Из-за этого сокращения волосы поднимаются, удерживая тонкий слой теплого воздуха у поверхности кожи и создавая временное укрытие. Термостат кожи ходит по тонкой грани, постоянно проверяя температуру и реагируя на нее, и этим поддерживает жизнь.

Другой тип потовых желез в дерме – апокриновые железы. Апокриновые железы физически устроены так же, как эккриновые, но их маслянистые выделения послужили в развитии человечества совершенно другой цели. Апокриновые железы находятся в подмышках, на сосках и в паху, что указывает на их явную роль в занятиях любовью.