Общая характеристика многослойных эпителиев

Многослойные эпителии – это эпителии, в которых лишь часть клеток образующих базальныйслой располагается на базальной мембране; клетки, входящие в состав остальных слоев,утрачивают с ней связь. Форма клеток эпителиального пласта неодинакова и оценивается поформе клеток поверхностного слоя (Таблица).

Многослойные плоские эпителии (МПЭ) подразделяются на ороговевающие инеороговевающие. Поддержание целостности МПЭ происходит за счет непрерывногообразования клеток из базального слоя (деление камбиальных клеток), смещению в вышележащие слои и слущивания (десквамации).

Многослойный плоский неороговевающий эпителий (рисунок) образован тремяслоями:

базальный – клетки кубической формы, лежат на базальной мембране. Имеют овальноеядро с одним или двумя ядрышками и базофильную цитоплазму, в которой содержатся кератиновые филаменты (тонофибриллы); функции: эпителий содержит камбиальные элементы, фиксируется к базальной мембране с помощью полудесмосом, а клетки друг к другу - десмосомами, щелевыми и плотными контактами;

шиповатый (промежуточный) – крупные клетки полигональной формы с большимколичеством цитоплазматических отростков, которые образуют инвагинации с соседнимиклетками. Цитоплазма диффузно заполнена тонофиламентами, не образуя крупных пучков;

поверхностный – нерезко отделен от шиповатого. Клетки уплощенные, филаментырасположены рыхло. Путем десквамации постоянно происходит удаление верхнего слоя.

Р исунок 1.1. 1 – многослойный плоский неороговевающий эпителий, 2 – РВСТ (собственная пластинка), 3 – поверхностный слой плоских клетки, 4 – шиповатые клетки, 5 – базальные клетки, 6 – митоз (базальные клетки), 7 – базальная мембрана,  8 – артериола, 9 – фибробласты, 10 – сосочки соединительной ткани, 11 – коллагеновые волокна, 12 – капилляр.

Данный эпителий имеет ряд молекулярных особенностей:

• белки кератины базального слоя: K5/K14 обладают повышенной устойчивостью к механическим нагрузкам;

• Из адгезивных белков можно выделить следующие — десмоглеин-3, десмоколлин в составе десмосом; E-кадгерин для поддержания анизоморфизма;

• Нет кератинизации за счет отсутствуия экспрессии филаггрина, лорикрина, кератогиалиновых гранул, что ведет к сохранению ядер во всех слоях (паракератоз).

Клиническое значение При красном плоском лишае происходит аутоиммунная атака Т-лимфоцитов на базальные эпителиоциты. При этом происходит апоптоз клеток, разрушение базальной мембраны и, как следствие, характерные эрозии на слизистой рта/половых органов. В основе механизма лежит распознавание лимфоцитами плазмолеммы эпителиоцитов как антигенов, что ведет к выработка IFN-γ и дальнейшему апоптозу и хроническому воспалению

Многослойный плоский ороговевающий эпителий (рисунок) образует наружный слой кожи(эпидермис), покрывает поверхность некоторых участков слизистой оболочки. Состоит из 5 слоев:

- базальный – клетки кубической формы, лежат на базальной мембране. Имеют овальное ядро содним или двумя ядрышками и базофильную цитоплазму, в которой содержаться керативновыефиламенты (тонофибриллы). Функции: содержит камбиальные элементы (митотически делящиеся клетки), фиксация эпителия к БМ с помощью полудесмосом и клетки друг к другу десмосомами, щелевыми и плотными контактами. Главными продуктами кератиноцитовявляется 5 и 14 кератин;

шиповатый – клетки соединяются отростками («шипами») друг с другом, содержат пучкитонофиламентов, имеют неправильную форму. Форма изменяется от полигональной куплощенной. 5 и 14 кератин замещается 1 и 10;

зернистый – тонкий слой, образован уплощенными, веретеновидными клетками. Ядро плоское, цитоплазма содержит гранулы кератогиалина и кератиносомы (пластинчатыегранулы). Кератиноциты продуцируют белок филлагрин, который приводит к агрегациикератина.

блестящий – выражен только в толстой коже (подошвы и ладони) и является зоной перехода отклеток до роговых чешуек. Имеет вид оксифильной гомогенной полоски при микроскопии. Здесь завершаются процессы ороговения. Происходит распределение пластинчатых телец дляобразования защитной гидролипидной мантии кожи.

роговой – имеет максимальную толщину в эпидермисе. Образован плоскими роговымичешуйками с утолщенной плазмолеммой, не содержит ядер и заполнен толстой сетьюкератиновых филаментов, погруженных в плотный матрикс.

Р исунок 1.1. 1 – Многослойный плоский ороговевающий эпителий, 2 – рыхлая волокнистая соединительная ткань, 3 – неоформленная плотная волокнистая соединительная ткань, 4 – выводные протоки потовых желез, 5 – роговой слой, 6 – зернистый слой, 7 – шиповатый слой, 8 – базальный слой

Процесс кератинизации связан с дифференцировкой эпителия. Ведущий дифферон –кератиноциты, которые по мере дифференцировки перемещаются из базального в роговой слой с изменением формы – вертикальный анизоморфизм.

Промежуточные филаменты представлены гетерогенной группой структур цитоскелета(Таблица). Диаметр их находится в промежутке между микротрубочками имикрофиламентами. Промежуточные филаменты являются наиболее стабильнымиструктурами цитоскелета.

Таблица — участие белков кератиноцитов в десквамации 

Компонент	Функция	Патология при дефекте
Кератины K5/K14	Механическая прочность базального слоя	Буллезный эпидермолиз
Филаггрин	Агрегация кератина в корнеоцитах	Ихтиоз, атопический дерматит
Трансглутаминаза	Сшивание белков ороговевшей оболочки	Псориаз (паракератоз)
Лорикрин	Формирование водонепроницаемого барьера	Врождённый ихтиоз

Последовательно рассмотрим процесс ороговения (кератинизации):

1. Синтез кератинов происходит в базальном и шиповатом слоях — кератиновые филаменты формируют цитоскелет.

2. Накопление кератогиалина (в зернистом слое) — гранулы содержат профилаггрин → превращается в филаггрин.

3. Поперечное сшивание белков:

   • Филаггрин связывает кератиновые филаменты в плотную сеть.

   • Лорикрин и инволюкрин образуют корнеоцитную оболочку.

4. Дегидратация и апоптоз: клетки теряют ядро, органеллы → заполняются кератином.

5. Десквамация: корнеоциты отшелушиваются, связаны корнеодесмосомами.

Переходный эпителий (уротелий) – особый эпителий, выстилающий большую частьмочевыделительной системы (чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, часть уретры).

Рисунок 1.1. 1 – переходный эпителий, 2 – базальная мембрана, 3 – венулы, 4 – гладкая мускулатура (поперечное сечение), 5 – поверхностные клетки, 6 – РВСТ, 7 – артериолы,  8 – гладкая мускулатура (продольное сечение).

Состоит из следующих слоев:

базальный - мелкие клетки прилежат к базальной мембране;

промежуточный – удлиненные клетки, которые располагаются по типу «черепицы»,накладываясь друг на друга. Плазматическая мембрана содержит специальные пластинки, между которыми находятся гибкие участки – складки, которые выравниваются при растяжениии увеличивают поверхность клетки. При сокращении складки углубляются и поверхностьуменьшается;

поверхностный – крупные поверхностные клетки, которые изменяют свою форму прирастяжении. Этому способствует формирование в апикальной части цитоплазмы этих клетокв состоянии покоя многочисленных инвагинаций плазмолеммы и особых дисковидных пузырьков — депо плазмолеммы, которые встраиваются в нее по мере растяжения клетки. Формированию инвагинаций способствуют многочисленные микрофиламенты, которые фиксируются к ее особым участкам — пластинкам плазмолеммы.

Альтернативные представления о строении переходного эпителия основаны на данныхнекоторых исследователей, согласно которым клетки его промежуточного и дажеповерхностного слоев своими тонкими отростками контактируют с базальной мембраной. В соответствии с такими представлениями, переходный эпителий следует считать немногослойным, а особым видом однослойного многорядного.

Ультраструктурными особенностями переходного эпителия являются:

1. Пластинчатые везикулы: уникальные впячивания апикальной мембраны, содержащие уроплакины (UPIa, UPIb, UPII, UPIII). 

2. Асимметричная мембрана:

   • Наружный листок толще внутреннего (12 нм vs 4 нм) за счет встроенных уроплакинов.

   • В растянутом состоянии бляшки превращаются в складки → увеличение площади.

3. Межклеточные контакты:

   • Усиленные десмосомы и плотные контакты (клаудин-8) → барьер для мочи.

   • Эластичные сети кератинов (K7, K20) в цитоплазме → устойчивость к деформации.

Клиническое значение При карциноме уротелия мутации генов FGFR3 или TP53 нарушают регуляцию клеточного цикла. Опухолевые клетки теряют уроплакины и пластинчатые везикулы, что ведет к истончению апикальной мембраны, снижению барьерной функции → гематурия.

Взаимодействие эпителиоцитов с неэпителиальными клетками

Меланоциты – клетки отростчатой формы, находятся в базальном и шиповатом слоях,содержат в цитоплазме черные гранулы эумеланина или желто-красные гранулы феомеланина.Создают барьер для базального слоя от ультрафиолетовых лучей.

Данные клетки являются производными меланобластов — клеток-прекурсоров нервногогребня.

Меланоциты продуцируют меланин, который содержится в меланосомах,транспортирующихся в соседние кератиноциты через ветвящиеся отростки - дендриты меланоцитов.

Выделенный меланин накапливается кератиноцитами преимущественно в зоне над ядроми обеспечивает антимутационную защиту генетического материала. Меланины – пигменты,которые обеспечивают пигментацию кожи, волос и глаз (накопление пигмента в радужке, сетчатке и цилиарном теле) цветом и фотопротекцией против ионизирующей радиации (УФО).Меланин содержит полимеры черного/коричневого эумеланина (фотопротекторный эффект) икрасный/желтый феомеланин («двуликий» эффект образования свободных радикалов и антиоксидантной защиты). Меланосомы развиваются и созревают проходя 4 отдельных этапа: