Лазерная конфокальная микроскопия в изучении морфологических процессов старения кожи мужчин

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА_

УДК 612.67

Д. С. Аламанкин, Н. А. Плотникова

ЛАЗЕРНАЯ КОНФОКАЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ В ИЗУЧЕНИИ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ КОЖИ МУЖЧИН

Аннотация.

Актуальность и цели. Изучены морфологические изменения, возникающие в процессе старения кожи in vivo с помощью лазерной конфокальной микроскопии у мужчин разного возраста.

Материалы и методы. В исследовании участвовали 50 мужчин добровольцев в возрасте от 20 до 60 лет. Сравнение проводилось между возрастными группами 20-25 лет (10 человек), 26-30 лет (9 человек), 31-40 лет (11 человек), 41-50 лет (11 человек), 51-60 лет (9 человек) с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии.

Результаты. В ходе исследования было выявлено, что начальные морфологические признаки старения кожи у мужчин появляются в возрасте 25-30 лет. Более значимые инволюционные изменения в коже мужчин наблюдаются после 40 лет и проявляются выявлением в дерме контрастных участков соединительной ткани.

Выводы. С помощью конфокальной лазерной микроскопии было выявлено, что процесс старения кожи мужчин обусловлен в большей степени фотоэла-стозом, меньшее значение играет прогрессирующее снижение уровня половых гормонов, в отличие от подобных изменений у женщин.

Ключевые слова: конфокальная лазерная микроскопия, морфологические процессы старения кожи мужчин, фотоэластоз.

D. S. Alamankin, N. A. Plotnikova

LASER CONFOCAL MICROSCOPY IN THE STUDY OF MORPHOLOGICAL PROCESSES OF MEN'S SKIN AGING

Abstract.

Background. The goal of the research is to study morphological changes during the process of skin aging in vivo by laser confocal microscopy of men of different age.

Material and methods. The study involved 50 men volunteers of the age from 20 to 60 years old. The authors compared the following age groups: 20-25 years (10 people), 26-30 years (9 people), 31-40 years (11 people), 41-50 years (11 people), 51-60 years (9 people). The study was performed using confocal laser scanning microscopy.

Results. During the research it was found out that the initial morphological signs of men skin aging appeared at the age of 25-30 years. More significant involutional changes in men's skin were observed after 40 years old and were detected in the dermis of contrasting areas of connective tissues.

Conclusions. Using confocal laser microscopy it has been found out that the process of men's skin aging is caused more by photoelastosis, then by a progressive decline of the reproductive hormones level, unlike women.

Key words: confocal laser scanning microscopy, morphological processes of men's skin aging, photoelastics.

Введение

В условиях современного общества внимание ученых все больше занимают проблемы геронтологии. В частности, проводятся многочисленные экспериментальные и клинические исследования, направленные на изучение процессов старения кожи у женщин, при этом упускаются из внимания мужчины [1-3]. Известно, что физиология старения кожи у женщин имеет свои особенности. Доказано, что в основе процессов старения женского организма лежит снижение уровня эстрогенов, сопровождающееся в менопазуальный период изменением положения жировых пакетов, резорбцией поверхностной мышечно-апоневротической системы лица, с последующим нарушением скульптурности и композиции [2, 4]. Считается, что в мужском организме большой вклад в процесс старения кожи вносит такой процесс, как фотоэла-стоз, но конкретные морфологические изменения, происходящие в коже под действием данного фактора, изучены недостаточно [2, 5].

Целью данной работы явилось изучение морфологических изменений в процессе старения кожи in vivo с помощью лазерной конфокальной микроскопии у мужчин разного возраста.

Материалы и методы: в исследовании участвовали 50 мужчин-добровольцев, которые были разделены на следующие возрастные группы: 20-25 лет (10 человек), 26-30 лет (9 человек), 31-40 лет (11 человек), 41-50 лет (11 человек), 51-60 лет (9 человек). В качестве объекта изучения возрастных изменений кожи были выбраны морфологические структуры эпидермиса и дермы на коже лба. Основой выбора области исследования явился тот факт, что данный участок относится к областям, более подверженным возрастным изменениям.

Исследование проводили с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, являющейся единственным из существующих на данный момент неинвазивным методом диагностики, который позволяет изучать структуры кожи в режиме реального времени, без нарушения целостности кожных покровов, в четырех измерениях - глубина, ширина, длина и время [6-8]. Метод конфокальной лазерной сканирующей микроскопии позволяет получать изображения различных слоев эпидермиса, придатков кожи, сосудов, волокон дермы, изучать морфологию клеток разных слоев кожи, определять размер и форму субклеточных структур. Следует отметить, что степень рефракции различных структур кожи различна [6-9].

Так, например, высокой отражательной способностью обладают: мела-нинсодержащие клетки, гранулоциты и активированные клетки Лангерганса, кератинсодержащие структуры. Средняя отражательная способность наблюдается у клеток шиповатого слоя, себоцитов, нуклеол, гранул кератогиалина,

коллагена. Низкую отражательную способность имеют эритроциты, лимфоциты, ядра клеток и дерматоглифы. Отражение отсутствует у воздуха и плазмы крови [4].

Результаты исследований

При изучении структуры эпидермиса и дермы области лба вариант нормы среди лиц 20-25 лет характеризуется следующими признаками. Роговой слой представлен в виде множества клеток полигональной формы, плотно прилегающих друг к другу, залегающих на глубине 1-3 мкм (рис. 1). На рис. 1: ВВ - волосяная воронка, К - корнеоциты, Д - дерматоглиф.

Рис. 1. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба. Роговой слой

Зернистый слой располагался на глубине 12-19 мкм и отмечался наличием кератиноцитов меньшего размера, чем в роговом слое, больше похожий на «пчелиные соты». Кератиноциты зернистого слоя (КЗС) имели округлую форму с крупными ядрами и тонкой светлой цитоплазмой (рис. 2).

Рис. 2. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба. Зернистый слой

Шиповатый слой располагался на глубине 18-30 мкм, клетки имели полигональную форму с еще меньшими размерами кератиноцитов шиповатого слоя (КШС) с наличием центральнорасположенных ядер черного цвета. Хорошо определялись просветы эккриновых потовых желез, а также просветы сально-волосяных фолликулов (рис. 3).

, „ / \ -  V •/.' .4. • ; ' •   h : - 2-. >.-' = ' Г: - "i ' v

»-**' 'C*'

\ Ы %

Рис. 3. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лица лба. Шиповатый слой

Базальный слой обнаруживался на глубине 43,31 мкм. Кератиноциты имели округлую форму, более мелкие ядра, чем клетки вышележащих слоев.

В области сально-волосяного фолликула визуализировались множественные мелкие меланоциты (рис. 4) (СД - сосочки дермы; БК - базальные кераноциты; меланоциты; К - коллаген, С - сосуды).

Рис. 4. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба. Базальный слой эпидермиса

Сосочковый слой дермы располагался на глубине более 52 мкм, в нем выявлялись тонкие волокна коллагена и эластина, формирующие трехмерную

сеть. Более глубокие срезы позволяли наблюдать кровоток в петлях капилляров, которые определялись в виде темных зон (рис. 5).

Рис. 5. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба. Сосочковый слой дермы

Сетчатый слой дермы располагался на глубине более 70 мкм и был представлен скоплениями мощных волокон коллагена (рис. 6).

Рис. 6. Конфокальная лазерная микроскопия лба. Сетчатый слой дермы

Морфологические признаки старения кожи начинают прослеживаться уже к 25-30 годам. Так, у обследуемых данной возрастной группы наблюдалось уменьшение толщины эпидермиса, клетки рогового слоя эпидермиса, хотя и сохраняли полигональную форму, но залегали уже на глубине 4-6 мкм. Зернистый слой располагался на глубине 13-20 мкм, при этом отмечалось нарушение пролиферации и дифференцировки кератиноцитов, что морфологически проявлялось нарушением структурной картины в виде формирования сот.

Среди лиц 31-40 лет отмечались более выраженные морфологические изменения, которые затрагивали не только поверхностные слои эпидермиса, но и весь эпидермис и дерму. Роговой слой представлен клетками полиго-

нальной формы, плотно прилегающими друг к другу, залегающими на глубине 5-7 мкм.

Зернистый слой располагался на глубине 13-21 мкм, при этом выявлены более выраженные нарушения пролиферации и дифференцировки керати-ноцитов, чем у предыдущей возрастной группы. Шиповатый слой располагался на глубине 19-31 мкм, клетки имели полигональную форму с еще меньшими размерами кератиноцитов. Четко определялись просветы эккрино-вых потовых желез, а также просветы сально-волосяных фолликулов.

Базальный слой обнаруживался на глубине 44,51 мкм. При этом отмечалось уменьшение количества меланоцитов и клеток Лангерганса. Сосочко-вый слой дермы располагался на глубине более 54 мкм, где наблюдалось уплотнение и огрубление коллагеновых и эластических волокон. Сетчатый слой дермы выявлялся на глубине более 72 мкм и представлен скоплениями волокон коллагена.

Наиболее интенсивные изменения в строении кожи мы отмечали у мужчин 41-50 лет, что можно объяснить несколькими причинами. Известно, что в мужском организме доминирует содержание тестостерона и дигидроте-стостерона, которые обеспечивают сохранение скульптурности лица. К данному возрасту высокий уровень этих гормонов начинает постепенно снижаться, что визуально проявляется появлением морщин, выраженность и глубина которых у мужчин проявляется значительно больше, нежели у женщин. Кроме того, у мужчин значительный вклад в процесс старения кожи лица и формирование статических морщин вносит такой процесс, как фотоэластоз.

Характерно, что наиболее значимыми и выраженными среди данной группы лиц являются инволюционные процессы в дерме. Конфокальная микроскопия позволила выявить в дерме специфические контрастные участки соединительной ткани: пространства без содержания волокон с низкой степенью рефракции (на снимках темные) и фрагменты с высокой степенью отражения лазерного луча (на снимках яркие) (рис. 7).

Рис. 7. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба мужчины 47 лет. Дерма. Сетчатый слой

Данное явление можно объяснить хаотичным расположением волокон дермы, когда пучки волокон огрубевают, теряют свою пространственную

ориентацию, гомогенизируются, накапливая эластоидный материал. На наш взгляд, описанные явления дезорганизации волокнистых структур являются признаками эластоза дермы с наличием четко визуализирующихся нефунк-ционирующих капилляров и артериол.

После 50 лет происходит существенное истончение всех слоев кожи, отмечаются значительные изменения эластических волокон и уменьшение секреторных долей крупных сальных желез. Коллагеновые волокна в сосоч-ковом слое дермы постепенно атрофируются, располагаясь более рыхло, чем в молодом возрасте (рис. 8) В этих волокнах преобладают предшественники коллагена, а не его зрелые молекулы. Дистрофические изменения происходят также в сальных и потовых железах, кроме того, снижается проницаемость стенок лимфатических капилляров, стенки кровеносных сосудов склерози-руются и утолщаются, что сопровождается нарушением крово- и лимфообращения в структурных элементах кожи.

Рис. 8. Конфокальная лазерная микроскопия кожи лба мужчины 59 лет.

Дерма. Сосочковый слой

Таким образом, метод конфокальной лазерной микроскопии является высокоинформативным неинвазивным методом диагностики, позволяющим провести исследование кожи лица, а именно области лба у мужчин разного возраста, выявить инволюционные изменения в дерме.

Заключение

В ходе исследования было выявлено, что более значимые инволюционные изменения в коже мужчин появляются после 40 лет и характеризуются формированием в дерме контрастных участков соединительной ткани: участков без содержания волокон с низкой степенью рефракции (на снимках темные) и фрагментов с высокой степенью отражения лазерного луча (на снимках яркие). Данное явление можно объяснить хаотичным расположением волокон дермы, когда пучки волокон огрубевают, теряют свою пространственную ориентацию, гомогенизируются, накапливая эластоидный материал. На наш взгляд, описанные явления дезорганизации волокнистых структур яв-

ляются признаками стромально-сосудистых дистрофических изменений дермы. Кроме того, визуализируются нефункционирующие капилляры и артериолы.

С помощью конфокальной лазерной микроскопии было выявлено, что процесс старения кожи мужчин обусловлен больше процессами фотоэласто-за, меньшее значение играет прогрессирующее снижение уровня половых гормонов, в отличие от подобных изменений у женщин.

Список литературы

1. Андрейчев, В. В. Контурная коррекция и БТА-терапия у мужчин I В. В. Ан-дрейчев II KOSMETIK international. - 2Gi2. - № 5. - С. 5S-62.

2. Василевская, Е. А. Современные методы оценки морфофункционального состояния кожи I Е. А. Василевская, Е. В. Иванова, Т. С. Кузьмина II Вестник научно-исследовательского института молекулярной медицины. - 2GG7. - № 7. -С. 127-147.

3. Carruthers, J. The science and art of dermal fillers for soft-tissue augmentation I J. Carruthers, S. R. Cohen, J. H. Joseph et al. II Drugs Dermatol. - 2GG9. - Apr. -№ S (4). - С. 335-35G.

4. Иванова, Е. В. Конфокальная лазерная микроскопия в изучении структурных особенностей кожи I Е. В. Иванова II Экспериментальная и клиническая дермато-косметология. - 2G1G. - № б. - С. 3-iG.

5. Шутова, С. Возраст и кожа, результаты морфофункциональных исследований I С. Шутова, И. Суслина II Les Nouvelles Esthetiques. - 2GG6. - № б (i). - С. 1б-19.

6. Сравнительная оценка световой конфокальной лазерной сканирующей микроскопии как метода для изучения морфофункционального состояния кожи I Т. С. Кузьмина, Е. А. Василевская, С. Б. Ткаченко, Н. Н. Потекаев, Н. И. Индило-ва II Клиническая дерматология и венерология. - 2GG9. - № i. - С. 23-27.

7. Прижизненная отражательная конфокальная лазерная сканирующая микроскопия: история создания, принцип работы, возможности применения в дерматологии I Н. Н. Лукашева, С. Б. Ткаченко, Н. Н. Потекаев, Т. С. Кузьмина, Е. А. Василевская II Клиническая дерматология и венерология. - 2GGS. - № 5. - С. iG-15.

S. Лукашева, Н. Н. Возможности прижизненной конфокальной лазерной сканирующей микроскопии при оценке морфологической структуры кожи больных атопическим дерматитом : дис. ... канд. мед. наук I Лукашева Н. Н. - М., 2GG9. 9. Индилова, Н. И. Лазерная конфокальная микроскопия в диагностике и оценке эффективности методов лечения базальноклеточного рака кожи : дис. ... канд. мед. наук I Индилова Н. И. - М., 2Gii.

References

1. Andreychev V. V. KOSMETIK international. 2Gi2, no. 5, pp. 5S-62.

2. Vasilevskaya E. A., Ivanova E. V., Kuz'mina T. S. Vestnik nauchno-issledovatel'skogo instituta molekulyarnoy meditsiny. [Bulletin of Research institute of molecular medicine]. Moscow: Russkiy vrach, 2GG7, no. 7, pp. 127-147.

3. Carruthers J., Cohen S. R., Joseph J. H. et al. Drugs Dermatol. 2GG9, Apr., no. S (4), pp. 335-35G.

4. Ivanova E. V. Eksperimental'naya i klinicheskaya dermatokosmetologiya [Experimental and clinical dermatocosmetology]. 2GiG, no. б, pp. 3-iG.

5. Shutova S., Suslina I. Les Nouvelles Esthetiques. [New aesthetics]. 2GG6, no. б (i), pp. 1б-19.

6. Kuz'mina T. S., Vasilevskaya E. A., Tkachenko S. B., Potekaev N. N., Indilova N. I.

Klinicheskaya dermatologiya i venerologiya [Clinical dermatology and venereology]. 2GG9, no. i, pp. 23-27.

7. Lukasheva N. N., Tkachenko S. B., Potekaev N. N., Kuz'mina T. S., Vasilevskaya E. A. Klinicheskaya dermatologiya i venerologiya [Clinical dermatology and venereology].

2008, no. 5, pp. 10-15.

8. Lukasheva N. N. Vozmozhnosti prizhizennoy konfokal'noy lazernoy skaniruyushchey mikroskopii pri otsenke morfologicheskoy struktury kozhi bol'nykh atopicheskim derma-titom: dis. kand. med. nauk [Opportunities of intravital confocal laser scanning microscopy in examination of skin morphological structure of patients with atopic dermatitis: dissertation to apply for the degree of the candidate of medical sciences]. Moscow,

2009.

9. Indilova N. I. Lazernaya konfokal'naya mikroskopiya v diagnostike i otsenke effek-tivnosti metodov lecheniya bazal'nokletochnogo raka kozhi: dis. kand. med. nauk [Laser confocal microscopy in diagnostics and examination of basal cell skin carcinoma treatment methods efficiency: dissertation to apply for the degree of the candidate of medical sciences]. Moscow, 2011.

Аламанкин Дмитрий Сергеевич аспирант, Медицинский институт, Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: Trak.Irina@mail.ru

Alamankin Dmitriy Sergeevich Postgraduate student, Medical Institute, Ogarev Mordovia State University

Плотникова Надежда Алексеевна доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой патологии с курсом патологической физиологии, Медицинский институт, Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: plona@mail.ru

Plotnikova Nadezhda Alekseevna Doctor of medical sciences, professor, head of sub-department of pathology with a course of pathological physiology, Medical Institute, Ogarev Mordovia State University

УДК 612.67(611.77) Аламанкин, Д. С.

Лазерная конфокальная микроскопия в изучении морфологических процессов старения кожи мужчин / Д. С. Аламанкин, Н. А. Плотникова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2015. - № 4 (36). - С. 5-13.