Rozdział 1
Just another brick in the wall, albo śmierć czai się w naskórku
All in all it's just another brick in the wall
All in all you're just another brick in the wall
Roger Waters, Pink Floyd, The Wall
Nie sposób chyba mówić o skórze, nie zaczynając od naskórka. W końcu to naskórek jest tak naprawdę wizytówką skóry, to naskórek sporo z nas ze skórą kojarzy i niejednokrotnie - naprawdę - naskórek jedynie. Skóra właściwa? Ach, jakieś wymysły, jaka tam skóra właściwa. Kto w ogóle widział coś takiego. Skóra to skóra, jak zwał, tak zwał. Co jest zatem pod naskórkiem? A coś tam. Cokolwiek. Nie wiadomo co. Może mięśnie już? Kto by się nad tym w ogóle zastanawiał. To tu na zewnątrz jest skórą i tyle, niezależnie od tego, jak to nazwiesz. Jeden pies.
Jakkolwiek trudno się wzdragać na takie uproszczenia, trudno też do pewnego stopnia fatalistycznie na nie, tymczasowo chociażby i dla świętego spokoju tylko, nie przystać. Ze skórą właściwą tak naprawdę miało bliższy kontakt każde z nas, o ile tylko kiedykolwiek się odrobinę głębiej zacięło, nawet wcale nie bardzo głęboko zresztą, ot, na tyle, by doprowadzić do krwawienia - naskórek kręgowców niemal nigdy (nieliczne wyjątki nie dotyczą ani człowieka, ani ssaków generalnie, to domena niektórych gatunków płazów) nie jest zaopatrzony we własne naczynia krwionośne i cokolwiek wydobyło z nas krew, musiało się przez barierę naskórka przedrzeć i dotrzeć głębiej, do tej mitycznej skóry właściwej właśnie. Jednakże może rzeczywiście nim zedrzemy z naszych wirtualnych ofiar naskórek i zajrzymy głębiej, warto się przy nim zatrzymać. Naskórek jest jeszcze w miarę prosty. A pod nim... Pod nim jest cały kosmos.
Myślicie, że żartuję z tym utożsamianiem skóry z samym tylko naskórkiem, prawda? Że tak sobie gadam, bo muszę jakoś zacząć? Nic bardziej mylnego. Nie wzięłam tego sobie wcale znikąd, to nie li tylko wymyślona zahaczka, mająca wprowadzić temat. To smutna rzeczywistość. I wcale nie mówię o laikach i laiczkach jedynie, o osobach zupełnie spoza branży, które wszak mają prawo nie wiedzieć wiele o zawiłościach anatomii i histologii człowieka czy innych zwierząt. Od tego macie nas - popularyzatorów i popularyzatorki. I tu właśnie jest pies pogrzebany. Bo niestety, popularyzacja nie zawsze dostaje do tych ambitnych założeń, do obietnic tłumaczenia świata osobom mniej zorientowanym. Jakiś czas temu małym polskim światkiem internetowej popularyzacji nauki wstrząsnęła awanturka - nie awantura nawet, bo mało kto się nią przecież przejął, dzień jak co dzień - awanturka w każdym razie z naskórkiem w roli głównej. Jeden z popularnych blogerów o ambicjach popularyzacyjnych wkleił na swym fejsbukowym fanpejdżu fotografię rozciętej skóry grzbietu dłoni. Rozciętej głęboko, przez całą grubość skóry i głębiej, aż do powięzi; na tyle głęboko, by pokazać jedną z powierzchownych żył, część tzw. sieci żylnej grzbietowej ręki. Owszem, dobrze się wam wydaje, że naczynia te raczej nie biegną tuż pod samym naskórkiem. Biegną sobie w tkance podskórnej, pomiędzy skórą a powięzią kończyny. Tymczasem podpis pod feralnym zdjęciem podkreślał, że rozcięty rzekomo jest jedynie naskórek, mający 1,5 mm. Uch. No jednak nie. Przez parę kolejnych dni przychylne osoby próbowały rzecz wyjaśniać, tłumaczyć, klarować. Bez efektu. Trzeba było ingerencji innych, mniej przychylnych osób, by sprawę naprostować. Och, oczywiście, naskórek może mieć 1,5 mm grubości. Na przykład na podeszwie stopy. Między innymi dzięki bardzo grubej w tym miejscu warstwie rogowej. Na grzbiecie dłoni jest cieniutki i delikatny. Około 10 (literatura mówi o 8-12) warstw komórek i bardzo cienka warstwa rogowa. Już nawet po stronie dłoniowej sytuacja wygląda diametralnie inaczej, tam naskórek potrafi być o wiele grubszy. No ale nie stronę dłoniową ukazywała fotografia, tylko grzbiet. Tu raczej rzecz mierzymy w mikrometrach czy ułamkach milimetrów.
Dobrze jest w każdym razie zacząć od podstaw. I naskórek to naprawdę dobry początek przygody ze skórą. Struktura wyjątkowo - wydawałoby się - prosta, choć w medycynie zawsze, gdy przyjrzeć się bliżej, trafia się na drobiazgi komplikujące całą opowieść. Ale też naskórek to - na pierwszy przynajmniej rzut oka - po prostu taki murek strzegący dostępu do leżących głębiej tkanek. I, jak to murek, składa się przede wszystkim z cegieł. A właściwie cegiełek, mówimy wszak o dość drobnych elementach. Podstawowe naskórkowe cegiełki nazywamy keratynocytami. Wbrew pozorom, każącym nam widzieć w naszym keratynocytowym murku strukturę dość statyczną, życie wre w nim i kłębi się nieustannie. Nieustannie dochodzą coraz to nowe cegiełki, coraz to kolejne, stare i zużyte, organizm utylizuje i usuwa wraz ze złuszczającą się powłoką.
W podręcznikach przeczytacie, że naskórek (epidermis) jest nabłonkiem wielowarstwowym płaskim rogowaciejącym. I rzeczywiście - ma wiele komórkowych warstewek - od kilku do kilkudziesięciu. I rogowacieje. Co więcej, dojrzewając, tworzące go poszczególne warstewki komórki przesuwają się stopniowo ku górze, dając miejsce kolejnym, młodszym, i zmieniając swój wygląd, zachowanie oraz właściwości. Na podstawie zmiennych cech dojrzewających keratynocytów zwykło się wydzielać w naskórku pewne przedziały czy warstwy, rozpoczynając od znajdującej się na samym dole, u podstawy, warstwy podstawnej (stratum basale) zbudowanej z drobnych walcowatych komóreczek. Na komórkach podstawnych leżą spłaszczone keratynocyty, które są czternastościanami (tetrakaidekahedronami lub tetradekahedronami) - to nie takie zupełnie najprostsze cegiełki, płytki czy kafelki, jak widzicie. Tworzą główną masę naszego muru, naszej naskórkowej bariery: warstwę kolczystą, u góry przechodzącą płynnie w warstwę ziarnistą. Ostateczną granicę oddzielającą nas od zewnętrza stanowi warstwa rogowa, w niektórych rejonach ciała oddzielona dodatkowo od warstwy ziarnistej wąziutką warstwą jasną, stratum lucidum. Wczorajsze komórki warstwy kolczystej być może już jutro zaczną przypominać swoje "ziarniste" siostry, a jeszcze niedawno były małymi komórkami podstawnymi. Od kiedy zaczęły dojrzewać, nieustannie dążą ku śmierci. Nie, nie chodzi o to, by brzmieć patetycznie. I tak, generalnie wszystkie komórki naszego organizmu umierają, niektóre jednak rzadko, a skutków ich zgonu obawiamy się bardzo. Nie chcemy, by ginęły nasze kardiomiocyty, komórki mięśnia sercowego, smucą nas obumierające neurony, ale śmierć keratynocytów to zupełnie inna kategoria. Bliżej już im do czerwonych krwinek. Erytrocyty również mają dość ograniczoną długość życia - każdy mały czerwony krążek, gdy powstaje, ma przed sobą mniej więcej 120 dni (nie, nie Sodomy). Czerwone krwinki umierają obficie i nikt za nimi łezki nie uroni. Z keratynocytami jest podobnie, tylko te żyją jeszcze krócej, mówi się o tygodniach, może miesiącu. Ze śmiercią nam do twarzy, zażartowałam kiedyś, tytułując blogowy tekst o śmierci komórkowej parafrazą tytułu słynnej komedii z Goldie Hawn, Meryl Streep i Bruce'em Willisem w rolach głównych. I tłumaczyłam, że - choć zwykle nie zdajemy sobie z tego sprawy - śmierć nieustannie zbiera niemałe żniwo w naszych organizmach i że nie, nie jest to powód do niepokoju ani żalu. To fizjologia. To nie tylko zupełnie naturalne, lecz także wysoce pożądane. Niezbędne.
Czytając o naskórkowej śmierci, natkniecie się na pewien galimatias językowy i używane wymiennie terminy, różnie się jednak kojarzące. O ile z rogowaceniem, czy niekiedy stosowaną zamiennie keratynizacją, zapewne spotkało się każde z was, o tyle kornifikacja, będąca trochę kalką z angielskiego cornification, pojawia się jedynie z rzadka i w niektórych tylko źródłach fachowych, zazwyczaj tych zajmujących się szczegółowo zagadnieniami i rodzajami komórkowej śmierci. Zwał, jak zwał, rogowacenie tożsame jest z końcem życia komórki naskórkowej. Sam początek jej żywota sięga błony podstawnej - grubego (w sensie mikroskopowym oczywiście) bezkomórkowego pasma upakowanych i powiązanych wzajemnie białek - kolagenów, laminin, fibulin i innych. Również w obrębie tego pasma wyróżniamy osobne warstewki zwane blaszkami - blaszkę jasną, grubości 30-40 nm (to jej właśnie bezpośrednio dotykają komórki podstawne), i leżącą poniżej blaszkę gęstą, 30-50 nm, pokrywającą tkankę łączną skóry właściwej. W błonie podstawnej kotwiczą keratynocyty warstwy podstawnej, rozrodczej. I to całkiem dosłownie kotwiczą. Zaczepiają się w niej głęboko zbudowanymi z keratyn i tzw. integryn włókienkami (filamentami) struktur mocujących nazywanych hemidesmosomami czy - bardziej po polsku - półdesmosomami. Takimi komórkowymi białkowymi zszywkami albo śledziami twardo przytrzymującymi naskórkowy namiot przy glebie. Samo już określenie "półdesmosomy" sugeruje istnienie jakichś całych, a nie tylko półdesmosomów, i rzeczywiście tak jest. Tak jak półdesmosomy podczepiają komórki podstawne do błony, na której te spoczywają, podobne do nich desmosomy łączą poszczególne keratynocyty ze sobą, sczepiając je obustronnie włókienkami zbudowanymi z białek z grupy kadheryn (z desmogleiny i desmokoliny). Włókienka poprzez błony komórkowe sięgają sąsiednich naskórkowych cegiełek, spajając całość w ścisły mur. W warstwie podstawnej jest ich jeszcze stosunkowo niewiele, ale to się zmieni.
Komórki warstwy podstawnej o dużych jądrach komórkowych, skąpej cytoplazmie i nielicznych jeszcze innych organellach (to takie wewnątrzkomórkowe mikronarządy) dzielą się. Ich narastające ku górze, nieskore już do podziałów potomkinie stają się większe i bardziej płaskie, dorastając stopniowo do wspomnianej wcześniej czternastościennej formy. Przybywa im cytoplazmy - tego wypełniającego otoczoną błoną komórkową przestrzeń gluta, w którym rozpościerają się liczniejsze już i bardziej rozbudowane organella oraz niewidoczne pod mikroskopem świetlnym włókienka i rusztowania cytoszkieletu, sam szkielet zaś, jak i cała komórka, również dojrzewa. Cytoszkielet keratynocytów, obok typowych dla innych komórek organizmu białek, budują w dużej mierze keratyny. To liczna grupa włóknistych białek i to właśnie m. in. zmiany dominujących w komórce keratyn znaczą ścieżki rozwoju naskórka. Komórki przestają wytwarzać jedne cytokeratyny, zaczynają produkować kolejne, w różnym stopniu współpracujące z pozostałymi w coraz bogatszej i coraz gęstszej wewnątrzkomórkowej sieci. Keratyn jest coraz więcej i więcej. Jednocześnie w czasie wędrówki keratynocytów ku górze powstają wciąż nowe desmosomy łączące je z sąsiadkami, zanikają stare, tak jakby komórka wspinała się od zaczepu do zaczepu, zmieniając tylko punkty uchwytu na ściance wspinaczkowej i w razie potrzeby wytwarzając sobie nowe. Powstają coraz to nowsze białka i białeczka, pomagające wiązać ze sobą keratynowe pęczki, sklejać je i łączyć. Profilagryna i powstająca z niej filagryna (?lament aggregating protein, białko agregujące filamenty, czyli włókienka) współtworzy z czasem, wraz z przesuwaniem się i dorastaniem komórek, grube ziarnistości, tzw. keratohialiny, typowe dla warstwy ziarnistej naskórka. O ile te właśnie ziarna łatwo tłumaczą nazwę warstwy, której są wizytówką, o tyle warstwa kolczysta swoje miano zawdzięcza tak naprawdę nieobecnemu w strukturze naskórka artefaktowi. Nie, nie Lewemu Oku Mamuta, Amuletowi Grabarza czy Hełmowi Alabastrowego Jednorożca rodem z ulubionej gry. Artefaktami nazywamy wprowadzające nas niekiedy w błąd zmiany czy uszkodzenia tkanek lub komórek, powstałe w procesie obróbki naszych preparatów. W rzeczywistości nie ma ich w oglądanej tkance, pojawiają się tylko na naszych szkiełkach jako niezamierzony efekt uboczny obróbki laboratoryjnej. Istnieją, bo coś po drodze wyschło, zgniotło się, odbarwiło dzięki odczynnikom, zaczęło pod wpływem naszych technicznych procedur od czegoś odstawać. Paradoksalnie niemało artefaktów to zjawiska na tyle stałe i charakterystyczne, że bywają pomocne w interpretacji obrazów mikroskopowych. I tak np. podczas procedur laboratoryjnych keratynocyty zwykły się obkurczać i poodsuwałyby się przez to od siebie w preparacie, gdyby nie to, że trzymają się siebie wzajemnie zszywkami desmosomów. Kurcząc się jednak pomiędzy desmosomami, komórka przybiera nieco kolczasty kształt, porozciągana między tymi zszywkami niczym rozpięta na nazbyt szeroko rozstawionych kołkach czy szpilach elastyczna materia.
Przejście warstwy kolczystej w dużo węższą i uboższą w cegiełki warstwę ziarnistą z jej upstrzonymi grudkami keratohialiny dojrzalszymi komórkami to, obok powstania grudek i ziarnistości, także wyodrębnianie się pęcherzykowatych ciałek blaszkowatych bogatych w białka i lipidy. Wytwarzane są one najpewniej z wewnątrzkomórkowych błoniastych labiryntów siateczki śródplazmatycznej i zwykle zajmują się rozkładaniem pochłoniętych przez komórkę zasobów lub zużytych już jej własnych składowych, wypełnionych kwaśną treścią bąbelków lizosomów. Pojawiają się lorykryna i inwolukryna, gromadzące się pod błoną komórkową w oczekiwaniu na śmierć keratynocytu. To początek końca. Ciałka blaszkowate zlewają się z błoną komórkową keratynocytu, uwalniając na zewnątrz zmagazynowane wcześniej białka i tłuszcze. Pozostałe organella zaczynają zanikać lub się rozpadać, częściowo zresztą najpewniej niszcząc się wzajemnie - niektórzy dopatrują się tu procesów podobnych autofagii, choć badania jasno pokazują, iż nie jest to zjawisko z nią identyczne - komórka nie zamierza się po prostu sama pożreć, popełnia samobójstwo w bardziej wyrafinowany sposób, tak by nawet po śmierci służyć organizmowi. Degradacji ulegają mitochondria, grzebieniaste komórkowe mikroelektrownie, niewykluczone zresztą, że nadtrawiane częściowo przez lizosomy, znikają siateczka śródplazmatyczna i aparat Golgiego ze swoimi przypominającymi spodeczki cysternami. Świat wewnętrzny keratynocytu zapada się w sobie. Komórka zmniejsza się nawet o połowę - nie tylko utraciła część swojej zawartości wraz z uwolnieniem ciałek blaszkowatych, lecz także zaczyna tracić wodę. Ostatecznie destrukcji ulega jądro komórkowe, dusza komórki przechowująca znakomitą część jej materiału genetycznego.
W niektórych obszarach ludzkiej skóry - głównie na powierzchni dłoniowej rąk i na podeszwach stóp - można jeszcze wyróżnić tzw. warstwę jasną, stratum lucidum, jaśniejszą i bardziej różową, przyczajoną pomiędzy ostatnimi podrygami umierających komórek warstwy ziarnistej a ostatecznym cmentarzyskiem warstwy rogowej. Jedna, czasem dwie warstewki komórek pozbawionych wszystkich istotnych składowych. Wszystko to jasne i przezierne dla światła, bo też i wszelkie resztkowe struktury coraz słabiej się barwią, pozostawiając jedynie pogrubiałą błonę komórkową wzmocnioną złogami lorykryny, inwolukryny i innych. To właściwie puste kadłubki z niewyróżnialnym już nawet jądrem. Cytoplazma niczym trocinami wypchana wło?kienkami sprasowanego, powia?zanego cytoszkieletu, wąskie przestrzenie międzykomórkowe wypełnione uwolnionymi z ciałek blaszkowatych substancjami niegdyś skrywającymi się we wnętrzu naszych denatek. To ostatnie przejście do warstwy zrogowaciałej.
Teraz już tylko kolejne warstwy na warstwach piętrzących się martwych komórek nazywanych korneocytami. Od kilku zaledwie po nawet i 200. Wypatroszone i wyschłe komórkowe truchełka powypychane tylko resztkami trzymających je wcześniej w formie włókien i włókienek keratynowych, otoczonych rogowymi kopertkami-trumienkami. Posklejane lipidami wyplutymi wcześniej z umierających keratynocytów tworzą bogatą w ceramidy, cholesterol i kwasy tłuszczowe hydrofobową barierę chroniącą nas przed utratą wody, ale też - przed jej wtargnięciem do naszego wnętrza. Z biegiem dni zrogowaciałe mumijki tracą coraz bardziej kontakt z otoczeniem, ich przebudowane w międzyczasie połączenia międzytrupkowe, korneodesmosomy, zaczynają ulegać degradacji, częściowemu rozpuszczeniu pod wpływem działających w warstwie rogowej enzymów. W końcu nadwerężone enzymatycznym atakiem zszywki puszczają i korneocyty opadają z nas pod postacią łuseczek rogowych. Złuszczają się i sypią.
Tak, całe nasze zewnętrze pokrywają posklejane mikropancerzyki, maleńkie skorupki pozostałe z martwych komórek. Taka sucha warstewka komórkowych trupków. Idziemy przez świat pod osłoną zwłok.
I tak, to te właśnie komórkowe mumijki zdzieracie z siebie peelingiem, narzekacie, gdy wydaje się ich nazbyt wiele, krzywicie się, gdy zwały komórkowych trupków psują wam nastrój i koloryt cery.
Ale jeśli wydaje się wam, że złuszczanie naskórka i pozbywanie się nadmiaru warstwy rogowej to temat nazbyt banalny, interesujący głównie dla branży kosmetycznej, dla osób używających peelingów do ciała i twarzy, generalnie: urodowy raczej, to - zanim nawet zajrzymy do obszernego katalogu chorób mogących procesy rogowacenia zakłócić z paskudnymi niekiedy konsekwencjami - skierujcie choć na chwilę swą uwagę na najświeższe doniesienia naukowe ze świata zoologii i ekologii morskiej, a konkretniej - na tajemnice otaczające zagadnienie migracji waleni, których to tajemnic rąbka udało się ostatnio uczonym uchylić na łamach "Marine Mammal Science". Bo walenie (najróżniejsze - humbaki, czyli długopłetwce oceaniczne, orki, kaszaloty i wiele, wiele innych) rokrocznie przemierzają tysiące kilometrów pomiędzy akwenami cieplejszymi i chłodniejszymi. Wiele hipotez miało te wielorybie pielgrzymki wyjaśniać, żadna z nich nie była w pełni satysfakcjonująca. Pisano o dostępności pokarmu, o upodobaniach rozrodczych, o termoregulacji i bezpieczeństwie młodych, nic z tego jednak nie wyczerpywało tematu. Kolejnego kawałka układanki dostarczył właśnie niedawno badający orki Robert L. Pitman z Marine Mammal Institute z Uniwersytetu Stanowego Oregonu. Otóż naskórek waleni również się złuszcza. Zależnie od gatunku i badania różnie się ten proces opisuje, od ciągłego gubienia łuseczek rogowych, jak u nas, po zrzucanie całych rogowych płatów; to już mniej dla nas w tej chwili istotne. Grunt, że również pozbywają się warstwy rogowej. Samo to nie jest w sumie niespodzianką. Pitman sam zresztą podkreślał: "Możesz prześledzić trasę humbaków wędrujących wzdłuż wschodnich wybrzeży Australii, podążając śladem ich opadających komórek naskórkowych". Przypomina to trochę tropienie okruszków chleba w bajce o Jasiu i Małgosi, prawda? Niejakie problemy pojawiają się jednak w zimnych wodach antarktycznych. Tam nie dość, że złuszczanie naskórka wydaje się trudniejsze, to jeszcze na powierzchni skóry odkładają się naszym wielorybkom grube warstwy okrzemek. Ich skorupki niekoniecznie stanowią neutralny dodatek, gromadzą bowiem potencjalnie groźne dla walenia dodatkowe mikroorganizmy. Co zatem utrudnia zwierzętom pozbycie się nadmiaru komórek własnych i okrzemkowych? Bazując na swoich i Johna Durbana wcześniejszych obserwacjach, Pitman snuje opowieść o mechanizmach termoregulacyjnych olbrzymich ssaków, które usiłując zachować ciepłotę ciała w niesprzyjająco niskich temperaturach, modulują nieco ukrwienie swojej powierzchni, wraz z odpływem krwi jednak zwalniając metabolizm skórny, co nie pozostaje bez wpływu na naskórek. Normalnie zachodzące w nim przemiany, wędrówka, obumieranie i złuszczanie ulegają spowolnieniu czy wręcz zahamowaniu, uniemożliwiając zarówno fizjologiczne pozbywanie się nadmiaru warstwy rogowej, jak i gromadzącej się na niej mikroflory. Brzmi jak drobiazg? Nie w oczach specjalisty. Pitman podsumowuje: "Większość ludzi nie postrzega tego procesu jako rzeczy dla waleni istotnej, ale to niezwykle ważna fizjologiczna potrzeba; złuszczająca się skóra to przecież pierwsza linia obrony organizmu przed chorobami i bakteriami".
Powiecie, że to ciekawostka, mało jednak dla nas istotna. Ale czy na pewno? Dobrze pokazuje, że proces na pierwszy rzut oka nieprzesadnie ważny, choć może interesujący, potrafi współdecydować o zjawiskach dziejących się na olbrzymią skalę. Jasne, naszej skóry nie obrastają okrzemki, u człowieka jednakowoż rogowacenie naskórka i ścieżki dojrzewania keratynocytów również nie stanowią li tylko banalnego drobiazgu. Prawidłowe namnażanie się i dojrzewanie naskórkowych cegiełek, obumieranie keratynocytów i zachowanie równowagi między życiem a śmiercią pośród połaci naskórkowego muru to warunek pozostawania w zdrowiu. Zaburzenia funkcji i struktury już samego tylko najbardziej zewnętrznego elementu naszej skóry dają w efekcie schorzenia, którym poświęca się całe rozdziały podręczników dermatologii: łuszczycę, choroby pęcherzowe, rybią łuskę i wiele mniej znanych. To niejednokrotnie sprawa życia i śmierci. I to nie tylko życia i śmierci samych keratynocytów.
