Швейцарские ученые объяснили, почему человеческая кожа плохо пропускает воду

Все знают, что наша кожа – надежный барьер между нашими органами и капризами окружающей среды. Она не только препятствует излишней потери влаги из человеческого организма, но и не допускает проникновение жидкости извне. И хотя все эти факты являются общепризнанными уже давно, но до сих пор ученые не могли объяснить досконально ее уникальные свойства, так как ее микроструктура была изучена недосконально.

Исследователи из швейцарского Каролинского института решили разобраться в этом с особой тщательностью. Для этого они взяли у нескольких добровольцев пробы их кожи, которые затем подвергли под высоким давлением глубокой заморозке при -140˚C. Это позволило зафиксировать взятые образцы в таком состоянии, в котором обычно кожа у живых людей и находится. Затем исследователи провели анализ микро срезов замороженных образцов. Ученых интересовал в первую очередь самый верхний слой эпидермиса (или роговой слой кожи). Клетки эпидермиса имеют между собой межклеточное пространство, которое заполняют липидные (жировые) молекулы. Именно этот наполнитель и был подвергнут учеными самому тщательному изучению.

У каждой «среднестатистической» липидной молекулы существует полярная функция, когда ее один конец – гидрофильный, несущий на себе определенный заряд, а другой конец – водоотталкивающий, или гидрофобный. Группа таких молекул обычно представляет собой двухслойную структуру, когда гидрофильные концы обращены к водному раствору, а гидрофобные, напротив, обращены внутрь слоя, а значит, от воды защищены. Но данное утверждение оказалось неверным, по отношению к жиру, заполняющему промежутки между клетками эпидермиса человеческой кожи.

Исследователи в своей статье, опубликованной в журнале «Journal of Investigative Dermatology» описывают, что стандартная бислойная структура верхнего слоя кожи человека как бы «вывернута наизнанку», то есть водоотталкивающие концы молекул жира у нее обращены к воде. Благодаря такому расположению, вода не способна преодолевать кожный барьер, чтобы проникать внутрь организма, или покидать его. При этом липидные молекулы располагаются таким образом, что даже при растяжении кожи водонепроницаемость никак не уменьшается. И только лишь в районах около пор жиры имеют обычную бислойную структуру.

Авторы исследования считают, что полученные результаты особенно пригодятся при создании некоторых лекарственных препаратов. Некоторые лекарства малоэффективны при приеме через пищеварительный тракт, так как их расщепляет кислота желудка и печень, что к тому же часто сопровождается побочными эффектами в связи с негативным действием продуктов расщепления.

Согласно новым данным можно будет создавать вещества, которые позволят вводить медикаменты через кожу больного, а значит, повышать, тем самым, эффективность лечения. Плюс ко всему, чем больше знаний ученые получат о настоящей коже человека, тем их разработки будут ближе к созданию идеальной искусственной кожи, которая очень пригодится в лечении ожогов и пластической хирургии.