Голокриновая секреция

Голокриновая секреция — это тип секреции экзокринных желез, при котором секреторные клетки полностью разрушаются в процессе выделения своего секрета, становясь его частью. Данный механизм характерен для сальных желез кожи, мейбомиевых желез век и некоторых других структур. В отличие от мерокриновой (выделение без повреждения клетки) и апокриновой (выделение с отрывом части цитоплазмы) секреции, голокриновая секреция предполагает гибель всей клетки, что делает её уникальным примером программируемой клеточной смерти, совмещённой с выполнением физиологической функции.

Механизм процесса

Голокриновая секреция представляет собой многостадийный процесс, включающий дифференцировку, накопление секрета и гибель клетки. В типичном случае, например, в сальных железах, базальные клетки (герминативные) делятся митозом и постепенно продвигаются к центру железы. По мере продвижения они увеличиваются в размерах, накапливая липидные капли и другие компоненты будущего секрета (кожного сала). В терминальной стадии клетка подвергается апоптозоподобной гибели: ядро разрушается, клеточная мембрана теряет целостность, и всё содержимое клетки (липиды, белки, фрагменты органелл) высвобождается в проток железы. Таким образом, секрет представляет собой смесь синтезированных веществ и остатков самой клетки.

Ключевое отличие от других типов секреции — обязательная гибель секреторной клетки. Время жизни такой клетки от момента образования до гибели составляет от нескольких дней до нескольких недель. Процесс регулируется гормональными и паракринными факторами, в частности андрогенами, которые стимулируют пролиферацию и липогенез в сальных железах.

Структура и локализация желез

Голокриновые железы имеют характерное гистологическое строение. Они относятся к простым альвеолярным (или ацинарным) железам. Секреторный отдел представляет собой мешочек (альвеолу), выстланный многослойным эпителием. Внешний слой состоит из базальных клеток, способных к делению, а внутренние слои — из клеток на разных стадиях дифференцировки и накопления секрета. Проток короткий и открывается обычно в волосяной фолликул или непосредственно на поверхность кожи.

Основные локализации голокриновых желез в организме человека:

• Сальные железы кожи (glandulae sebaceae) — наиболее распространённый пример. Располагаются по всему телу, за исключением ладоней и подошв. Наибольшая плотность на лице, волосистой части головы, груди и спине.
• Мейбомиевы железы (glandulae tarsales) — видоизменённые сальные железы, расположенные в хряще век. Их секрет (липидный слой слёзной плёнки) предотвращает испарение слёзной жидкости.
• Железы крайней плоти (тизоновы железы) — вырабатывают смегму.
• Железы наружного слухового прохода — у некоторых млекопитающих (например, у мышей) железы, аналогичные сальным, присутствуют в ушном канале.

Сравнение с другими типами секреции

Для понимания места голокриновой секреции в физиологии её полезно сравнить с двумя другими основными типами:

Регуляция и физиологическое значение

Секреторная активность голокриновых желез, в первую очередь сальных, регулируется комплексом факторов. Основную роль играют андрогены (тестостерон, дигидротестостерон), которые стимулируют деление базальных клеток и синтез липидов. Эстрогены, напротив, оказывают ингибирующее действие. Также на секрецию влияют нейропептиды, факторы роста (например, инсулиноподобный фактор роста-1) и диета.

Физиологическое значение кожного сала (себума) многообразно:

• Защита кожи — липидная плёнка препятствует потере воды, поддерживает рН кожи (кислая мантия), защищает от микроорганизмов.
• Участие в терморегуляции — вместе с потом создаёт эмульсию, способствующую испарению.
• Антиоксидантная функция — кожное сало содержит витамин Е и другие антиоксиданты, защищающие кожу от окислительного стресса.

Секрет мейбомиевых желез (мейбум) обеспечивает стабильность слёзной плёнки, предотвращая её разрыв и испарение. Нарушение его состава ведёт к синдрому «сухого глаза».

Нарушения и патологии

Дисфункция голокриновых желез является причиной ряда распространённых заболеваний.

• Акне (угревая болезнь) — гиперпродукция кожного сала в сочетании с гиперкератинизацией протока сальной железы и колонизацией бактерий Cutibacterium acnes приводит к образованию комедонов и воспалительных элементов. Заболевание поражает до 80% подростков и часто сохраняется во взрослом возрасте.
• Себорея — чрезмерная секреция кожного сала, приводящая к жирной коже, перхоти и себорейному дерматиту. Может быть связана с гормональными нарушениями или неврологическими заболеваниями (например, болезнью Паркинсона).
• Мейбомиит — воспаление мейбомиевых желез, приводящее к блефариту и халязиону. Часто возникает при дисфункции мейбомиевых желез, когда их секрет становится вязким и закупоривает протоки.
• Гиперплазия сальных желез — доброкачественное разрастание желез, проявляющееся в виде множественных мелких желтоватых папул на лице, особенно у пожилых людей.
• Сальная аденома — редкая доброкачественная опухоль из клеток сальных желез.

Эволюционные и сравнительные аспекты

Голокриновая секреция встречается не только у человека, но и у многих других млекопитающих. У большинства видов она служит для продукции кожного сала, защищающего шерсть и кожу. У некоторых животных, например, у бобров, видоизменённые сальные железы (препуциальные) вырабатывают пахучий секрет для мечения территории. У птиц аналогом является копчиковая железа, которая также выделяет липидный секрет для смазки перьев, однако её механизм секреции ближе к апокриновому, чем к голокриновому.

У беспозвоночных голокриновая секреция встречается редко, но описана у некоторых насекомых, например, в железах, выделяющих воск.

История изучения

Термин «голокриновая секреция» (от греч. holos — целый, krinein — отделять) был введён в начале XX века немецким гистологом Йоханнесом Шаффером (Johannes Schaffer) в его классификации типов секреции экзокринных желез. В 1920-х годах он подробно описал гистологические стадии процесса в сальных железах. Долгое время считалось, что гибель клеток при голокриновой секреции является пассивным процессом, вызванным механическим растяжением. Однако в 1990-х годах исследования показали, что она представляет собой форму программируемой клеточной смерти, регулируемую специфическими генами (например, каспазами и Bcl-2 семейством). Современные работы направлены на изучение молекулярных механизмов регуляции дифференцировки и гибели клеток сальных желез, а также на поиск новых терапевтических мишеней для лечения акне и себореи.

Интересные факты

• Сальные железы человека выделяют около 1–2 граммов кожного сала в сутки, но при акне эта цифра может возрастать в несколько раз.
• Мейбомиевы железы названы в честь немецкого врача Генриха Мейбома (Heinrich Meibom), описавшего их в 1666 году.
• В отличие от большинства клеток организма, клетки сальных желез не способны к регенерации после гибели — их заменяют новые клетки, образующиеся из базального слоя.
• У некоторых млекопитающих (например, у китов) сальные железы отсутствуют, так как их кожа постоянно находится в воде.

Источники

• Гистология: учебник / под ред. В. Л. Быкова. — 9-е изд., испр. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019.
• Физиология человека: учебник / под ред. В. М. Смирнова. — М.: Медицина, 2002.
• Schaffer J. Die Hautdrüsen // Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen. — Berlin: Springer, 1927.
• Zouboulis C. C. et al. Acne and sebaceous gland function // Clinics in Dermatology. — 2004. — Vol. 22, No. 5.
• Thody A. J., Shuster S. Control and function of sebaceous glands // Physiological Reviews. — 1989. — Vol. 69, No. 2.
• Knop E. et al. The international workshop on meibomian gland dysfunction: report of the subcommittee on anatomy, physiology, and pathophysiology // Investigative Ophthalmology & Visual Science. — 2011. — Vol. 52, No. 4.