Часть I. Сквален — уникальный компонент липидов поверхности кожи человека
Введение
Человек уникален не только благодаря своей культурной эволюции. Многие биологические черты этого вида также уникальны. Книга известного британского антрополога и зоолога Десмонда Морриса “Голая обезьяна” начинается словами: “Существует сто девяносто три вида мелких и крупных обезьян. Сто девяносто два из них имеют волосяной покров. Исключение составляет голая обезьяна — Homo sapiens” [1]. Кожа человека, в отличие от всех остальных приматов, имеет ряд уникальных особенностей: отсутствие развитого волосяного покрова, сильное развитие слоя подкожного жира, наличие на поверхности кожи многочисленных сальных желез, продуцирующих кожное сало (sebum), расположение по всему телу потовых желез, причем интенсивность выделения пота у человека выше, чем у какого-либо другого вида млекопитающих.
Особенностью человека как вида является открытость его кожного покрова воздействию факторов внешней среды. Кожное сало, которое изначально предназначалось для смазывания шерсти, у человека просто распределяется по повер*хности, превратившись в естественный жирный крем, который постоянно находится на коже [2]. Для удобства изложения будем называть этот покров, образованный кожным салом, липидами поверхности кожи (ЛПК), что соответствует принятому в англоязычной литературе словосочетанию skin surface lipids.
Непосредственно поверхность кожи покрыта липидной пленкой, возникающей за счет смешивания секрета сальных желез (glandulae sebaceae) с липидами, продуцируемыми кератиноцитами. В состав этой поверхностной пленки входят триглицериды (60%) и продукты их гидролиза (диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты), возникающие за счет липолитической активности резидентной микрофлоры, эфиры восков (24–26%), холестерин и его эфиры (2,5–3,0%), а также сквален (11,5–15,0%) — полиненасыщенный тритерпен, который редко встречается в ЛПК других млекопитающих.
Интересно отметить, что сходная по составу пленка липидов формируется также на поверхности слёзной жидкости, покрывающей роговицу. Молекулы восков, входящих в состав этой пленки, содержат ненасыщенные углеводороды с температурой плавления около +35,0о С. Липидная плёнка препятствует чрезмерному испарению воды из слезы и служит надежным барьером для проникновения инфекционных агентов [3].
Большая площадь контакта ЛПК с кислородом воздуха в сочетании с действием ультрафиолетового (УФ) света, от которого кожа человека не экранирована волосяным покровом, создает предпосылки для инициации и развития в ЛПК реакций цепного окисления липидов.
Формирование и состав себума
Сальные железы расположены практически по всей коже за исключением ладоней и подошв и в подавляющем большинстве связаны с фолликулами волос (сальная железа волоса — glandula sebacea pili). Наиболее насыщена крупными сальными железами кожа волосистой части головы, щек и подбородка (400–900 желез на 1 см2). Сальные железы, расположенные в участках кожи, лишенных волос (губы, угол рта, головка полового члена, внутренний листок крайней плоти, клитор, малые половые губы, соски и околососковые кружки молочных желез), получили название свободных, или отдельных сальных желез (glandulae sebaceae separatae). Секреция сальных желёз составляет в среднем около 0,1 мкг/см2 в минуту, т. е. около 12 мг/ч для всей поверхности тела [4]. Отмечена значительная разница для отдельных участков, например, секреция в коже лба в 3–4 раза выше, чем в других частях тела.
Кожное сало у большинства желез выводится на поверхность кожи через корневое влагалище волоса, а у свободных желез — непосредственно из выводного протока. Секрет сальных желез придает эластичность волосу, смягчает эпидермис, придает ему водоотталкивающие свойства, регулирует испарение воды, препятствует проникновению в кожу некоторых веществ из окружающей среды, а также оказывает антигрибковый и антибактериальный эффекты.
Высказываемое иногда предположение о том, что у человека, большая часть покровов которого лишена волос, сальные железы являются рудиментом, является малоубедительным, поскольку деятельность этих желез находится под сложным гормональным контролем [5]. Высокая вариабельность состава секрета сальных желез у различных видов млекопитающих свидетельствует в пользу того, что этот секрет выполняет функцию химического сигнализатора. Однако этому предположению противоречит тот факт, что феромоны млекопитающих секретируются специальными железами, производящими пахучие липиды. Интересное предположение о роли сальных желез в терморегуляции было высказано недавно [6]. Согласно этому предположению роль ЛПК в терморегуляции зависит от температуры. А именно, при жаркой погоде (около 30о С) себум выполняет роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), снижающего поверхностное натяжение пота. Благодаря этому в присутствии ЛПК пот не формирует капель, которые напрасно стекали бы с кожи, а распределяется по ее поверхности и, испаряясь с большой поверхности, эффективно охлаждает кожу. При низких температурах жиры, покрывающие волосы и кожу, создают водоотталкивающий слой.
Кроме того, ЛПК вносят свой вклад в экранирование эпидермиса от вредного действия УФ-света. А именно, оценка роли ЛПК как УФ-фильтров показала, что на коже лба, например, липиды кожного сала снижают пропускание света с длиной волны 300 нм на 10% [7].
Состав ЛПК у человека варьирует в зависимости от возраста, пола и генетических особенностей. Основные компоненты кожного сала в составе желез и на поверхности кожи приведены в таблице 1.
Доминирующими по составу липидами себума человека являются триглицериды, которые не обнаруживаются в кожном сале других млекопитающих. Для большинства изученных видов млекопитающих в составе себума наиболее обычны стерины и их эфиры, а также диэфиры восков [9]. Отсутствие свободных жирных кислот (СЖК) в себуме cальных желез и появление их в составе ЛПК объясняется расщеплением триглицеридов на поверхности резидентными микроорганизмами, в частности Propionobacterium acne, живущими в протоках сальных желез и питающимися глицерином. Степень гидролиза триглицеридов варьирует у людей от 5 до 50% [10].
Рис. 1. Сквален
Около 15% ЛПК занимает сквален (спинацен; 2,6,10,15,19,23-гексаметил 2,6,10,14,18,22-тетракозагексаен) — ациклический полиненасыщенный жидкий углеводород состава C30H50 (рис. 1). Название сквален произошло от латинского Squalus — акула, печень которой богата этим соединением. В частности, в печени черной колючей акулы (Etmopterus spinax), живущей обычно на глубинах 300–1000 м, содержится 75% жира (у млекопитающих обычно около 5%), половину которого составляет сквален [11]. Кроме печени акул, сквален встречается в значительном количестве в оливковом, пальмовом, амарантовом маслах, а также в маслах из зародышей пшеницы и рисовых отрубей [12].
Высокое содержание сквалена в печени акул, как представителей хрящевых рыб, объясняется тем, что в отличие от костных рыб они не имеют плавательного пузыря. Большая часть жиров и масел имеет удельный вес около 0,90–0,92, но у сквалена он ниже и равен 0,86. Хотя разница и невелика, но для плавучести в морской воде эффект данного объема сквалена приблизительно на 50% больше, чем эффект равного объема обычного жира [13].
Первыми на сквален обратили внимание диетологи. Они заметили, что народы, которые потребляют в основном оливковое масло, имеют более благоприятную статистику по опухолям, чем те, которые питаются кукурузным и подсолнечным маслом [14].
Так как сквален является естественным компонентом кожного сала, он хорошо совместим с кожей. Исследования показали, что сквален не комедогенен в отличие от триглицеридов и жирных кислот кожного сала. Комедогенным действием обладают лишь пероксиды сквалена, которые получаются при перекисном окислении [15]. Так как сквален, в силу высо*кой ненасыщенности, способен к окислению, в косметике используют более стабильную форму — сквалан* (С30Н62, пергидросквален или 2,6,10,15,19,23-гексаметилтетракозан) [2] (рис. 1).
С точки зрения органической химии сквален является тритерпеном. Как известно, терпены представляют собой ненасыщенные углеводороды состава (С5Н8)n , где они рассматриваются как продукты полимеризации изо*прена (2-метилбутадиена-1,3). Изопреноиды широко распространены в природе, к ним относятся убихинон, каротин, жирорастворимые витамины (A, D, K, E), циклические терпеноиды (камфора, лимонен).
Из органической химии известно, что терпены практически не растворимы в воде, хорошо растворимы в неполярных органических растворителях; легко окисляются, полимеризуются, гидрируются, галогенируются, изомеризуются. Ациклические терпены легко превращаются в циклические, в частности, сквален является промежуточным метаболитом в синтезе холестерина. Биогенетическая взаимосвязь сквалена и холестерина предполагалась Чэнноном еще в 1926 г., однако достоверно участие сквалена в образовании углеродного скелета холестерина было установлено лишь в 1953 г. Независимо друг от друга Блох и Линен доказали, что мевалоновая кислота переходит в химически активный изопрен, из которого образуется ненасыщенный углеводород сквален, и в конечном итоге холестерин [12].
У человека в клетках сальных желез, по-видимому, происходит блокирование синтеза холестерина и накопление значительных количеств сквалена. Примечательно, что сквален не образуется в эпидермисе, поэтому его концентрация отражает содержание кожного сала. Так, определяя концентрацию сквалена, была измерена скорость продукции себума на коже головы мужчин (n=14), составившая 48,3 мкг/см2 час [16].
Сквален не только синтезируется в организме, но и усваивается из пищи и транспортируется с помощью липопротеидов очень низкой плотности по всему организму в различные ткани. Наибольшая концентрация сквалена обнаруживается в коже, значительные количества накапливаются в печени и жировой ткани [12].
Сходство молекулы сквалена с каротином, тушителем синглетного кислорода, позволяет предположить, что сквален также выполняет подобную функцию. Как было недавно показано, сквален является наиболее сильным тушителем синглетного кислорода среди всех липидов себума и его активность как антиоксиданта сравнима с 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокситолуолом [17]. Интересно отметить, что уровень сквалена в ЛПК коррелирует с концентрацией токоферола на поверхности кожи (коэффициент корреляции — 0,93, p<0,001), что, вероятно, объясняется их совместной секрецией сальными железами [18].
Наличие на поверхности кожи, постоянно подверженной воздействию различных факторов внешней среды, в частности, таких, как УФ-свет и кислород, столь уникальной молекулы, как сквален, содержащей шесть двойных связей, вызывает удивление и ставит вопрос о биологической роли этого соединения в составе ЛПК. Более 20 лет назад была обнаружена тесная корреляция между степенью липопероксидации себума и концентрацией сквалена, что позволило авторам работы высказать предположение о роли сквалена как своеобразного датчика-усилителя (“энхансера” от англ. enhance — усиливать), чувствительного к повреждающему воздействию УФ-света на кожу [19].
Чем же является сквален в составе себума? Антиоксидантом, принимающим на себя удар радикалов, возникающих постоянно на поверхности кожи, или антенной, получающей сигналы из окружающей среды и информирующей об этом организм, или же просто компонентом защиты кожи от резидентной микрофлоры? Попытка дать ответ на эти вопросы была проведена в серии работ, выполненных группой итальянских исследователей в Риме в Дерматологическом институте Ордена Непорочной Девы Марии (Istituto Dermopatico dell’ Immacolata, IDI), действующего под эгидой и при прямой финансовой и идеологической поддержке Ватикана. Основные результаты о роли сквалена в составе себума были опубликованы в научных журналах и обобщены в кандидатской диссертации Кьяры Де Люка “Сквален как акцептор прооксидантных воздействий на кожу человека”, защищенной в Москве в 2002 году [20].
Сквален — уникальный компонент кожи человека среди высших приматов
Уникальными чертами ЛПК человека являются как сложность их состава, проявляющаяся в многообразии фракций липидов и жирных кислот, так и необычность, заключающаяся в значительном различии по составу между ЛПК и внутренних тканей [21, 22]. В связи с вышесказанным возникает вопрос о том, присущи ли эти уникальные черты только человеку или также другим высшим приматам? Для ответа на этот вопрос было проведено сравнительное исследование состава ЛПК груди у 30 практически здоровых мужчин и 34 представителей узконосых обезьян (Catarrhini) из 9 различных родов: Cercopithecus (мартышка), Macaca (макака), Mandrillus (мандрил), Saimiri (саймири), Papio (павиан), Pongo (орангутан), Gorilla (горилла), Pan (шимпанзе), Hylobates (гиббон) [23]. Результаты исследования состава ЛПК у наиболее близких к человеку человекообразных (Hominoidea) представлены в таблице 2.
__________________________________________________ _______________
Таблица 2. Состав липидов поверхности кожи человека и человекообразных обезьян (обозначения: сл. — следовые количества, менее 0,01%) [23]
* Прочие — неидентифицированные фракции, представленные преимущественно парафинами.
__________________________________________________ ____________________________________
ЛПК человекообразных обезьян по сравнению с человеком характеризовались:
1) отсутствием легко окисляемого сквалена;
2) низким уровнем триглицеридов и продуктов их гидролиза;
3) различиями в спектрах жирных кислот и спиртов: наличием длинноцепочечных жирных кислот (до С32:0), разветвленных насыщенных жирных кислот с длиной более 18 звеньев (С18:0), моно- и диеновых цепей с двойной связью преимущественно в D9 и D9+D12 позициях, соответственно.
Уникальной особенностью ЛПК человека, по сравнению с другими высшими обезьянами, является наличие сквалена, который встречается также только в коже млекопитающих, ведущих преимущественно водный образ жизни: канадской выдры (Lutra canadensis, 44% сквалена), американского бобра (Castor canadensis, 84% сквалена), а также кинкажу (Potos flavus, 94% сквалена), небольшого древесного зверька, населяющего леса от Южной Мексики до Северной Бразилии [24]. Недавно сквален был также обнаружен в себуме скалёпуса (Scalopus aquaticus), принадлежащего к кротовым и обитающего в поверхностном слое почвы лугов и полян восточной части США [25]. Примечательно, что скалёпус, кожное сало которого содержит около 70% сквалена, так же, как выдра и бобры, обитает на часто заливаемых дождем лугах.
Обнаружение сквалена в ЛПК человека свидетельствует в пользу водной теории происхождения человека, согласно которой такие уникальные черты рода Homo (отсутствие волосяного покрова, сильное развитие подкожной клетчатки, интенсивная продукция кожного сала, обильное потоотделение, бипедализм, опущение гортани и др.) объясняются полуводным образом жизни предков человека в прибрежной зоне озёр и рек [26]. Как бы то ни было, но наличие сквалена ставит вопрос о функциональной роли этого легко окисляемого соединения на поверхности кожи человека, подверженной весьма интенсивному УФ-облучению за счет дневного образа жизни и преимущественного расселения, как и остальных приматов, в тропической и субтропической зонах.
Как известно, согласно биогенетическому закону, о филогенезе биологических структур и функций можно судить по их онтогенезу. С этой точки зрения представляло интерес сравнить состав себума у детей и взрослых. Сравнительное исследование состава себума детей (до начала периода полового созревания) и взрослых показано в таблице 3.
Таблица 3. Состав (%) и количество (мкг/см2) ЛПК здоровых взрослых и детей [27]
Как видно из представленных данных, содержание сквалена в себуме детей на 40% ниже, чем у взрослых, а содержание эфиров холестерина почти в 5 раз выше. У шимпанзе также содержание эфиров холестерина в 3,5 раза выше, чем у взрослого человека. По составу себума дети более близки к человекообразным обезьянам, чем взрослые люди, что, по-видимому, является проявлением биогенетического закона, т. е. близости себума на ранних стадиях развития к таковому у предков человека.
Введение
Человек уникален не только благодаря своей культурной эволюции. Многие биологические черты этого вида также уникальны. Книга известного британского антрополога и зоолога Десмонда Морриса “Голая обезьяна” начинается словами: “Существует сто девяносто три вида мелких и крупных обезьян. Сто девяносто два из них имеют волосяной покров. Исключение составляет голая обезьяна — Homo sapiens” [1]. Кожа человека, в отличие от всех остальных приматов, имеет ряд уникальных особенностей: отсутствие развитого волосяного покрова, сильное развитие слоя подкожного жира, наличие на поверхности кожи многочисленных сальных желез, продуцирующих кожное сало (sebum), расположение по всему телу потовых желез, причем интенсивность выделения пота у человека выше, чем у какого-либо другого вида млекопитающих.
Особенностью человека как вида является открытость его кожного покрова воздействию факторов внешней среды. Кожное сало, которое изначально предназначалось для смазывания шерсти, у человека просто распределяется по повер*хности, превратившись в естественный жирный крем, который постоянно находится на коже [2]. Для удобства изложения будем называть этот покров, образованный кожным салом, липидами поверхности кожи (ЛПК), что соответствует принятому в англоязычной литературе словосочетанию skin surface lipids.
Непосредственно поверхность кожи покрыта липидной пленкой, возникающей за счет смешивания секрета сальных желез (glandulae sebaceae) с липидами, продуцируемыми кератиноцитами. В состав этой поверхностной пленки входят триглицериды (60%) и продукты их гидролиза (диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты), возникающие за счет липолитической активности резидентной микрофлоры, эфиры восков (24–26%), холестерин и его эфиры (2,5–3,0%), а также сквален (11,5–15,0%) — полиненасыщенный тритерпен, который редко встречается в ЛПК других млекопитающих.
Интересно отметить, что сходная по составу пленка липидов формируется также на поверхности слёзной жидкости, покрывающей роговицу. Молекулы восков, входящих в состав этой пленки, содержат ненасыщенные углеводороды с температурой плавления около +35,0о С. Липидная плёнка препятствует чрезмерному испарению воды из слезы и служит надежным барьером для проникновения инфекционных агентов [3].
Большая площадь контакта ЛПК с кислородом воздуха в сочетании с действием ультрафиолетового (УФ) света, от которого кожа человека не экранирована волосяным покровом, создает предпосылки для инициации и развития в ЛПК реакций цепного окисления липидов.
Формирование и состав себума
Сальные железы расположены практически по всей коже за исключением ладоней и подошв и в подавляющем большинстве связаны с фолликулами волос (сальная железа волоса — glandula sebacea pili). Наиболее насыщена крупными сальными железами кожа волосистой части головы, щек и подбородка (400–900 желез на 1 см2). Сальные железы, расположенные в участках кожи, лишенных волос (губы, угол рта, головка полового члена, внутренний листок крайней плоти, клитор, малые половые губы, соски и околососковые кружки молочных желез), получили название свободных, или отдельных сальных желез (glandulae sebaceae separatae). Секреция сальных желёз составляет в среднем около 0,1 мкг/см2 в минуту, т. е. около 12 мг/ч для всей поверхности тела [4]. Отмечена значительная разница для отдельных участков, например, секреция в коже лба в 3–4 раза выше, чем в других частях тела.
Кожное сало у большинства желез выводится на поверхность кожи через корневое влагалище волоса, а у свободных желез — непосредственно из выводного протока. Секрет сальных желез придает эластичность волосу, смягчает эпидермис, придает ему водоотталкивающие свойства, регулирует испарение воды, препятствует проникновению в кожу некоторых веществ из окружающей среды, а также оказывает антигрибковый и антибактериальный эффекты.
Высказываемое иногда предположение о том, что у человека, большая часть покровов которого лишена волос, сальные железы являются рудиментом, является малоубедительным, поскольку деятельность этих желез находится под сложным гормональным контролем [5]. Высокая вариабельность состава секрета сальных желез у различных видов млекопитающих свидетельствует в пользу того, что этот секрет выполняет функцию химического сигнализатора. Однако этому предположению противоречит тот факт, что феромоны млекопитающих секретируются специальными железами, производящими пахучие липиды. Интересное предположение о роли сальных желез в терморегуляции было высказано недавно [6]. Согласно этому предположению роль ЛПК в терморегуляции зависит от температуры. А именно, при жаркой погоде (около 30о С) себум выполняет роль поверхностно-активного вещества (ПАВ), снижающего поверхностное натяжение пота. Благодаря этому в присутствии ЛПК пот не формирует капель, которые напрасно стекали бы с кожи, а распределяется по ее поверхности и, испаряясь с большой поверхности, эффективно охлаждает кожу. При низких температурах жиры, покрывающие волосы и кожу, создают водоотталкивающий слой.
Кроме того, ЛПК вносят свой вклад в экранирование эпидермиса от вредного действия УФ-света. А именно, оценка роли ЛПК как УФ-фильтров показала, что на коже лба, например, липиды кожного сала снижают пропускание света с длиной волны 300 нм на 10% [7].
Состав ЛПК у человека варьирует в зависимости от возраста, пола и генетических особенностей. Основные компоненты кожного сала в составе желез и на поверхности кожи приведены в таблице 1.
Доминирующими по составу липидами себума человека являются триглицериды, которые не обнаруживаются в кожном сале других млекопитающих. Для большинства изученных видов млекопитающих в составе себума наиболее обычны стерины и их эфиры, а также диэфиры восков [9]. Отсутствие свободных жирных кислот (СЖК) в себуме cальных желез и появление их в составе ЛПК объясняется расщеплением триглицеридов на поверхности резидентными микроорганизмами, в частности Propionobacterium acne, живущими в протоках сальных желез и питающимися глицерином. Степень гидролиза триглицеридов варьирует у людей от 5 до 50% [10].
Рис. 1. Сквален
Около 15% ЛПК занимает сквален (спинацен; 2,6,10,15,19,23-гексаметил 2,6,10,14,18,22-тетракозагексаен) — ациклический полиненасыщенный жидкий углеводород состава C30H50 (рис. 1). Название сквален произошло от латинского Squalus — акула, печень которой богата этим соединением. В частности, в печени черной колючей акулы (Etmopterus spinax), живущей обычно на глубинах 300–1000 м, содержится 75% жира (у млекопитающих обычно около 5%), половину которого составляет сквален [11]. Кроме печени акул, сквален встречается в значительном количестве в оливковом, пальмовом, амарантовом маслах, а также в маслах из зародышей пшеницы и рисовых отрубей [12].
Высокое содержание сквалена в печени акул, как представителей хрящевых рыб, объясняется тем, что в отличие от костных рыб они не имеют плавательного пузыря. Большая часть жиров и масел имеет удельный вес около 0,90–0,92, но у сквалена он ниже и равен 0,86. Хотя разница и невелика, но для плавучести в морской воде эффект данного объема сквалена приблизительно на 50% больше, чем эффект равного объема обычного жира [13].
Первыми на сквален обратили внимание диетологи. Они заметили, что народы, которые потребляют в основном оливковое масло, имеют более благоприятную статистику по опухолям, чем те, которые питаются кукурузным и подсолнечным маслом [14].
Так как сквален является естественным компонентом кожного сала, он хорошо совместим с кожей. Исследования показали, что сквален не комедогенен в отличие от триглицеридов и жирных кислот кожного сала. Комедогенным действием обладают лишь пероксиды сквалена, которые получаются при перекисном окислении [15]. Так как сквален, в силу высо*кой ненасыщенности, способен к окислению, в косметике используют более стабильную форму — сквалан* (С30Н62, пергидросквален или 2,6,10,15,19,23-гексаметилтетракозан) [2] (рис. 1).
С точки зрения органической химии сквален является тритерпеном. Как известно, терпены представляют собой ненасыщенные углеводороды состава (С5Н8)n , где они рассматриваются как продукты полимеризации изо*прена (2-метилбутадиена-1,3). Изопреноиды широко распространены в природе, к ним относятся убихинон, каротин, жирорастворимые витамины (A, D, K, E), циклические терпеноиды (камфора, лимонен).
Из органической химии известно, что терпены практически не растворимы в воде, хорошо растворимы в неполярных органических растворителях; легко окисляются, полимеризуются, гидрируются, галогенируются, изомеризуются. Ациклические терпены легко превращаются в циклические, в частности, сквален является промежуточным метаболитом в синтезе холестерина. Биогенетическая взаимосвязь сквалена и холестерина предполагалась Чэнноном еще в 1926 г., однако достоверно участие сквалена в образовании углеродного скелета холестерина было установлено лишь в 1953 г. Независимо друг от друга Блох и Линен доказали, что мевалоновая кислота переходит в химически активный изопрен, из которого образуется ненасыщенный углеводород сквален, и в конечном итоге холестерин [12].
У человека в клетках сальных желез, по-видимому, происходит блокирование синтеза холестерина и накопление значительных количеств сквалена. Примечательно, что сквален не образуется в эпидермисе, поэтому его концентрация отражает содержание кожного сала. Так, определяя концентрацию сквалена, была измерена скорость продукции себума на коже головы мужчин (n=14), составившая 48,3 мкг/см2 час [16].
Сквален не только синтезируется в организме, но и усваивается из пищи и транспортируется с помощью липопротеидов очень низкой плотности по всему организму в различные ткани. Наибольшая концентрация сквалена обнаруживается в коже, значительные количества накапливаются в печени и жировой ткани [12].
Сходство молекулы сквалена с каротином, тушителем синглетного кислорода, позволяет предположить, что сквален также выполняет подобную функцию. Как было недавно показано, сквален является наиболее сильным тушителем синглетного кислорода среди всех липидов себума и его активность как антиоксиданта сравнима с 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокситолуолом [17]. Интересно отметить, что уровень сквалена в ЛПК коррелирует с концентрацией токоферола на поверхности кожи (коэффициент корреляции — 0,93, p<0,001), что, вероятно, объясняется их совместной секрецией сальными железами [18].
Наличие на поверхности кожи, постоянно подверженной воздействию различных факторов внешней среды, в частности, таких, как УФ-свет и кислород, столь уникальной молекулы, как сквален, содержащей шесть двойных связей, вызывает удивление и ставит вопрос о биологической роли этого соединения в составе ЛПК. Более 20 лет назад была обнаружена тесная корреляция между степенью липопероксидации себума и концентрацией сквалена, что позволило авторам работы высказать предположение о роли сквалена как своеобразного датчика-усилителя (“энхансера” от англ. enhance — усиливать), чувствительного к повреждающему воздействию УФ-света на кожу [19].
Чем же является сквален в составе себума? Антиоксидантом, принимающим на себя удар радикалов, возникающих постоянно на поверхности кожи, или антенной, получающей сигналы из окружающей среды и информирующей об этом организм, или же просто компонентом защиты кожи от резидентной микрофлоры? Попытка дать ответ на эти вопросы была проведена в серии работ, выполненных группой итальянских исследователей в Риме в Дерматологическом институте Ордена Непорочной Девы Марии (Istituto Dermopatico dell’ Immacolata, IDI), действующего под эгидой и при прямой финансовой и идеологической поддержке Ватикана. Основные результаты о роли сквалена в составе себума были опубликованы в научных журналах и обобщены в кандидатской диссертации Кьяры Де Люка “Сквален как акцептор прооксидантных воздействий на кожу человека”, защищенной в Москве в 2002 году [20].
Сквален — уникальный компонент кожи человека среди высших приматов
Уникальными чертами ЛПК человека являются как сложность их состава, проявляющаяся в многообразии фракций липидов и жирных кислот, так и необычность, заключающаяся в значительном различии по составу между ЛПК и внутренних тканей [21, 22]. В связи с вышесказанным возникает вопрос о том, присущи ли эти уникальные черты только человеку или также другим высшим приматам? Для ответа на этот вопрос было проведено сравнительное исследование состава ЛПК груди у 30 практически здоровых мужчин и 34 представителей узконосых обезьян (Catarrhini) из 9 различных родов: Cercopithecus (мартышка), Macaca (макака), Mandrillus (мандрил), Saimiri (саймири), Papio (павиан), Pongo (орангутан), Gorilla (горилла), Pan (шимпанзе), Hylobates (гиббон) [23]. Результаты исследования состава ЛПК у наиболее близких к человеку человекообразных (Hominoidea) представлены в таблице 2.
__________________________________________________ _______________
Таблица 2. Состав липидов поверхности кожи человека и человекообразных обезьян (обозначения: сл. — следовые количества, менее 0,01%) [23]
* Прочие — неидентифицированные фракции, представленные преимущественно парафинами.
__________________________________________________ ____________________________________
ЛПК человекообразных обезьян по сравнению с человеком характеризовались:
1) отсутствием легко окисляемого сквалена;
2) низким уровнем триглицеридов и продуктов их гидролиза;
3) различиями в спектрах жирных кислот и спиртов: наличием длинноцепочечных жирных кислот (до С32:0), разветвленных насыщенных жирных кислот с длиной более 18 звеньев (С18:0), моно- и диеновых цепей с двойной связью преимущественно в D9 и D9+D12 позициях, соответственно.
Уникальной особенностью ЛПК человека, по сравнению с другими высшими обезьянами, является наличие сквалена, который встречается также только в коже млекопитающих, ведущих преимущественно водный образ жизни: канадской выдры (Lutra canadensis, 44% сквалена), американского бобра (Castor canadensis, 84% сквалена), а также кинкажу (Potos flavus, 94% сквалена), небольшого древесного зверька, населяющего леса от Южной Мексики до Северной Бразилии [24]. Недавно сквален был также обнаружен в себуме скалёпуса (Scalopus aquaticus), принадлежащего к кротовым и обитающего в поверхностном слое почвы лугов и полян восточной части США [25]. Примечательно, что скалёпус, кожное сало которого содержит около 70% сквалена, так же, как выдра и бобры, обитает на часто заливаемых дождем лугах.
Обнаружение сквалена в ЛПК человека свидетельствует в пользу водной теории происхождения человека, согласно которой такие уникальные черты рода Homo (отсутствие волосяного покрова, сильное развитие подкожной клетчатки, интенсивная продукция кожного сала, обильное потоотделение, бипедализм, опущение гортани и др.) объясняются полуводным образом жизни предков человека в прибрежной зоне озёр и рек [26]. Как бы то ни было, но наличие сквалена ставит вопрос о функциональной роли этого легко окисляемого соединения на поверхности кожи человека, подверженной весьма интенсивному УФ-облучению за счет дневного образа жизни и преимущественного расселения, как и остальных приматов, в тропической и субтропической зонах.
Как известно, согласно биогенетическому закону, о филогенезе биологических структур и функций можно судить по их онтогенезу. С этой точки зрения представляло интерес сравнить состав себума у детей и взрослых. Сравнительное исследование состава себума детей (до начала периода полового созревания) и взрослых показано в таблице 3.
Таблица 3. Состав (%) и количество (мкг/см2) ЛПК здоровых взрослых и детей [27]
Как видно из представленных данных, содержание сквалена в себуме детей на 40% ниже, чем у взрослых, а содержание эфиров холестерина почти в 5 раз выше. У шимпанзе также содержание эфиров холестерина в 3,5 раза выше, чем у взрослого человека. По составу себума дети более близки к человекообразным обезьянам, чем взрослые люди, что, по-видимому, является проявлением биогенетического закона, т. е. близости себума на ранних стадиях развития к таковому у предков человека.
Комментарий