/// Взгляд клинициста на современные представления о патогенезе онихомикозов

© Ляшко Андрей Константинович, 2006-2016

ЛЯШКО А.К., к.м.н.

ВЗГЛЯД КЛИНИЦИСТА НА СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

О ПАТОГЕНЕЗЕ ОНИХОМИКОЗОВ

Аппарат (орган) ногтя развивается из эктодермы эмбриона, начиная с конца III месяца эмбрионального развития. Вначале образуется ногтевое ложе, затем – ногтевые валики и эпонихий, и только на VII-VIII месяце формируются ногтевые пластинки. Составить суждение о патогенезе онихомикоза нельзя без четкого представления о анатомофизиологических особенностях аппарата ногтя, в частности, его “топографической” биохимии.

Главным структурным компонентом ногтя является альфа-фиброзный протеин (α-спиральный, α-helix, кератин), аналог склеропротеинов волос и эпидермиса. α-кератин определяется также в коже в составе межклеточных десмосом и полудесмосом. Итак, кератин ногтевой пластинки человека состоит из 80-90% “твердого”, или плотного, кератина волосяного типа: формирующих гетеродимеры кислотных (Ha1-4, Hax, иначе – acidic/type I 44K/46K) и осно́вных (Hb2-4, Hbx, иначе – basic/type II 56-60K), и 10-20% “мягкого” эпидермального – кислотных К10-К20 и осно́вных К1-К9 (50K/58K, 48K/56K). Твердым волосяной кератин называют по причине относительной нерастворимости по сравнению с мягким (легко размягчающимся в растворителях). Высокое содержание кератиновых пар 50K/58K и 48K/56K в ногтях является отличительной чертой гиперпролиферативных кератиноцитов и активизированного, утолщенного, высокопролиферативного матрикса ногтя. Различные типы кератина пространственно распределены в ногте совершенно определенным особым образом. Эпонихий, гипонихий и ногтевое ложе экспрессируют только эпителиальные кератиныPerrin C2004, причем кератины K5и K17 (базальные) и K10 (супрабазальный) были обнаружены в ортокератозном эпонихии и гипонихии, а ногтевое ложе экспрессировало только K5 и K17Perrin C2007. Ногтевое ложе отличается отсутствием экспрессии волосяных кератинов и кератинов ороговевающего эпидермиса (супрабазальных, например, К10)De Berker D2000. Дорзальный, апикальный и вентральный матрикс обнаружили смешанную диверсифицированную картину экспрессии эпителиальных и волосяных кератинов. По данным de Berker D, André J, Baran R (2007) из проксимального отдела ногтевого матрикса формируется наружная треть ногтевой пластинки, из дистального – внутренние 2/3de Berker DA. Область гипонихия гистологически и функционально относится к эпидермису кожи кончика пальца; напротив, транзитный эпителий перешейка, или истмуса, клинически соответствующий белой (у ряда авторов – желтой) полоске Пинкуса, функционально и гистологически относится к ногтевому ложу, надежно “запечатывая” его, предотвращая онихолизPerrin C.

Альтернативные типы гистологии и экспрессии кератинов в дорзальном матриксе идентифицируют эту область как переходную зону между эпонихием и апикальным матриксом. Судя по распределению экспрессии кератинов, дорзальный слой ногтевой пластины формируется апикальной (проксимальной) частью матриксаPerrin C2007. Вентральный матрикс формирует внутренние слои ногтевой пластиныPerrin C2007. Мы находим эти сведения чрезвычайно важными клинически, поскольку они указывают на техническую сложность достижения терапевтических концентраций антимикотиков в наиболее глубоких слоях ногтя, образующихся из наиболее же глубокого источника, при наружной терапии.

Ногтевое ложе – независимая специализированная структура с истинным базальным слоем, обнаруживающим гетерогенную пролиферационную активность. Именно в ногтевом ложе происходят наиболее драматические моменты грибковой инвазии и персистенции инфекции. Санация ногтевого ложа – залог успешного лечения онихомикоза. Индекс пролиферативной активности здорового ногтевого ложа, по сравнению с матриксом ногтя, незначителен и составляет всего около 3% такового герминативного матрикса ногтя (определение при помощи маркера PCNA – ядерного антигена пролиферирующих клеток).deBerkerD, AngusB. Proliferativecompartmentsinthenormalnailunit.BrJDermatol. 1996 Oct;135(4):555-9.Однако в ногтях, пораженных псориазом и при гипертрофической форме онихомикоза  индекс пролиферирующих клеток ногтевого ложа возрастает до 29 раз. De Berker D, Mawhinney B, Sviland L. Quantification of regional matrix nail production. BrJDermatol. 1996 Jun;134(6):1083-6; По этой причине эффективное лечение онихомикоза затруднено – как средствами местной терапии, так и системной. Толщина нормального ногтевого ложа – всего 2-3 слоя шиповатых клеток. Качественный переход между живыми кератиноцитами ногтевого ложа и мертвым веществом вентрального слоя ногтевой пластины совершается внезапно, скачкообразно в пределах так называемого рогового слоя ногтевого ложа (транзитная зона, фактически соответствует пределам одного слоя поверхностных эпителиоцитов шиповатого слоя). В этой зоне, еще называемой solehorn, легко определяются межклеточные шипы, или мостики, соединяющие клетки, богатые розовой или ярко эозинофильной цитоплазмой. Глубокое взаимное проникновение бороздчатых и волнообразных вентральных структур ногтевой пластинки и наружных слоев эпителиоцитов ногтевого ложа обеспечивают высокую степень прочности соединения, практически монолитную в области ороговевающего истмуса, постепенно переходящего в гипонихийPerrin C2007. Собственно solehorn, как физическая адгезивная пленка, простирается до края ногтевой пластинки и, к сожалению, вместе с гипонихием безжалостно удаляется при маникюре, делая ноготь беззащитным перед инфекцией и детергентами.

Ногтевое ложе соединяется с надкостницей располагающимися вертикально коллагеновыми волокнами. Между ногтевым ложем, матриксом ногтя и надкостницей не содержится подкожно-жировой клетчатки, за исключением небольшой области под апикальной частью матрикса.

Био­логическая специфика ногтя включает три основные структуры, отлича­ющиеся морфофункциональноКаменных П.В. (плотный твердый кератин ногтевой пластины; живые клеточные слои матрикса и ногтевого ложа, барьерные свойства которых преимущественно определяются клеточными мемб­ранами; дерма, представленная сложной матрицей волокнистых структур, заключенных в основное аморфное вещество) чрезвычайно затрудняет полноценную диффузию лекарственных средств при самой активной терапии.

рН вещества ногтевой пластинки составляет, в среднем, около 7,4, что совпадает с рН внеклеточной жидкости (рН клетки – около 7,0) и весьма близко к рН специализированных кератиназ и полисубстратных протеаз дерматомицетов. Воды в ногтевой пластинке содержится, по разным данным, от 10 %Baden;Roberts(in Walters`s) до 18%Stern DK et al. Water content and other aspects of brittle versus normal fingernails. J Am Acad Dermatol. 2007  Jul;57(1):31-6. (Scher RK. Brittle nails. Int J Dermatol 1989;28:515-6. brittle nails from 18 to 16 Samman PD. Nail formation and some nail disorders. J Soc Cosmet Chem 1972;23:405-13.)

Stern DK et al. Water content and other aspects of brittle versus normal fingernails. J Am Acad Dermatol. 2007 Jul;57(1):31-6.

Mount Sinai Hospital, Mount Sinai School of Medicine, New York, New York, USA. CONCLUSIONS: There was no significant difference in water content of brittle compared with normal nails.

Липиды составляют, по одним данным, около 1%Baden, по другим – 1,5-2,0%. Bronaugh и Maibach (2002) сообщают о всего 0,1-1% липидов в ногтевой пластине. В stratum corneum, как известно, липидов не менее 10%Bronaugh R.

Сера в ногтевой пластине присутствует почти исключительно в виде цистина (молекулярная масса 240,3), димера неэссенциальной гидрофильной аминокислоты L-цистеина (Мм 121,16). Метионина, также содержащего атом серы, в ногтевой пластине в 15 раз меньше, чем цистина – всего около 0,7%. Цистин, по разным данным, составляет 9,5-12,0%  веса ногтя и обеспечивает  его прочность за счет множества дисульфидных связей, соединяющих вторичные α-спирали полипептидных цепей с образованием компактной третичной структуры склеропротеина. Полагают, что высокое содержание цистеина в ногте, определяющее его твердость и прочность, обусловлено генетическими наследуемыми факторами. Одним из важнейших источников цистеина в пище является неденатурированная сыворотка молока (непастеризованное молоко), а также желатин (денатурированный коллаген), большое количество которого содержится в холодце.

Таким образом, содержание серы (Мм 32,06) в ногте составляет около 2,8% массы ногтя, а вовсе не 10%, как ошибочно сообщает известный американский онихолог Richard Scher в недавнем обзоре, спонсированном Merz Pharmaceuticals and AllerganScheinfeld. Дисульфидные связи составляют биохимическую основу крепости ногтя и волоса, хотя их количество и намного меньше более слабых водородных и солевых (N-O) связей. L-цистеин содержится в ряде лекарственных средств, применяемых в лечении ониходистрофий (Мерц™). В здоровом человеческом волосе серы содержится около 5,2%, цистина, стало быть – около 20%. Примерно такое же высокое содержание цистина определяет прочность β-кератинового панцыря черепахи (18% , Lehninger A, 1982).

Для этиопатогенеза онихомикозов (избирательная аффинность различных грибковых патогенов) помимо содержания серы, возможно, имеет значение различие в содержании микроэлементов в эпидермисе, волосах и ногтях – кальция, железа, магния, хрома, фосфора, селена, цинка, кадмия, меди, свинца и висмута. По результатам исследования атомной абсорбционной спектрометрией цинка и меди в волосах больше, чем в ногтях, а уровень висмута, кадмия и железа – ниже. JuHF

Исследования, опровергая распространенное заблуждение, не выявили взаимосвязи между содержанием кальция в ногтевых пластинках (около 0,2% по весу Scheinfeld) и их прочностью и твердостью (Kubec K, 1979). Последние определяются характером взаиморасположения и адгезии клеток, ультраструктурой кератиновых микрофибрилл, располагающихся между клетками параллельно поверхности пластинки. В исследовании Picardo M et al. (1994) синтез твердого кератина культурами клеток матрикса ногтя наблюдался при любых концентрациях ионов кальцияPicardoM.

Известно, что физиологический рост ногтевой пластины составляет не более 3 мм в месяц для кисти и не более 1-1,5 – для стопы. При нарушениях кровообращения и естественном медленном росте ногтей отрастание и вовсе неудовлетворительно, требуя 12-18 месяцев для полного замещения тканей ногтя – от корня до дистальной части. Особенно медленно обычно растут ногти больших пальцев стоп. Итак, совершенно очевидно, что фунгистатическая системная антимикотикотерапия при поражении ростовой зоны ногтя (клинически – тотальная дистрофическая форма поражения – TDO) не может быть эффективной в большинстве случаев, поскольку обычно препараты не назначаются per os на срок более 3-6 месяцев.

Первоначальная инвазия при онихомикозе в большинстве случаев (и практически во всех случаях инфицирования T. rubrum) происходит в области гипонихия или перионихия – дериватов эпидермиса – при успешной первичной адгезии артроконидий. Однако, роговой слой эпидермиса и ногтевая пластинка – это не только кератин.

Эпидермальные протеины

1)      продукты дифференцировки

  • клеточные кератины (α-кератин) – не менее 25 вариантов
  • различные кератин-ассоциированные протеины, формирующие матрикс для кератиновых филаментов: филаггрин (образуется из профилаггрина – основно́го компонента кератогиалиновых гранул кератиноцитов), т.н. протеины с высоким содержанием серы или глицина/тирозина и др.
  • наружная (конечная) клеточная оболочка (terminal cell envelope) – заключает в себе всю массу кератиновых волокон, образована сетью перекрестно связанных между собой белков: периплакина, связанных трансглютаминазой инволукрина и энвоплакина, гидроксикерамидов (липидов), связанных с протеинами сложноэфирными связями, лорикрина, ряда малых протеинов, богатых пролином

2)       протеины адгезии

  • мультипротеиновые кадхериновые комплексы десмосом: трансмембранные десмоглеины и десмоколлины, внутриклеточные десмоплакины
  • мультипротеиновые, преимущественно интегриновые комплексы полудесмосом базальных кератиноцитов: внутри- и межклеточные десмоплакин, коллагены ХVII (трансмембранный) и VII (якорный), плектин, ламинин, фибронектин

 

Итак, помимо безусловно превалирующего α-кератина, 10% липидов в stratum corneum и около 1% – в ногтевой пластине в эпидермисе и ногте содержится достаточно некератиновых протеинов и ферментов. Очевидно, что для успешного внедрения в ткани организма-хозяина грибу необходимо вначале разрушить достаточно прочный “кокон” некератиновой наружной оболочки эпидермоцитов. Естественно предположить, что более эффективный лизис некератиновой оболочки может осуществляться при помощи некератиновых, или общих, протеаз грибов. Липопротеиновый гидроксикерамидный комплекс может быть эффективно разрушен эстеразами грибов, например, щелочной фосфатазой, фосфолипазой или липазой. Установлено, что при росте на обедненных средах (minimal media), каковому может быть уподоблена начальная фаза грибковой инфекции, ведущую роль играет т.н. общая (general) протеолитическая активность дерматомицетов, связанная с активацией других ферментов, не имеющих сколько-нибудь значительной тропности к кератину, например, общих химотрипсинподобных протеиназ, кислых протеиназ, полисубстратных металлопротеиназApodaca,Lambkin, высокоактивных в отношении в том числе ламинина и фибронектина (одни из основных факторов клеточной адгезии базальных кератиноцитов к веществу базальной мембраны), гораздо менее – кератина и эластина. Очевидна важная роль металлопротеиназ. Лишение кератиноцитов адгезивных свойств вследствие энзиматической активности патогенных грибов может являться одним из ключевых моментов развития инфекции. Так, по данным исследований in vitro (сканирующая электронная микроскопия, количественное определение цитозолевой ЛДГ в супернатанте культур), помимо явлений цитотоксикоза и апоптоза главные эффекты действия дерматомицетов на культуры живых человеческих кератиноцитов включают редуцирование сети клеточных выростов кератиноцитов и выраженное снижение их пластичностиApprichV.Следовательно, кератинофильность гриба сама по себе не определяет однозначно степень вирулентности дерматомицетов. Дискуссия о роли кератинолизиса при дерматомикозах/онихомикозах начата давно: OSullivan J еще в 1971 году поделился сомнениями по поводу решающей патогенетической роли кератинолизиса47. Подобное мнение высказано и рядом других исследователей. Например, сообщают об определяющей роли сульфитолизиса, разрывающего дисульфидные связи кератинов66,42,46,34,36. Исследователи феномена сульфитолизиса полагают, что эффективный лизис твердых кератинов практически невозможен без предварительной денатурации плотной третичной структуры, протеазорезистентность которой обусловлена высоким содержанием дисульфидных связей34,35,44. Дерматомицеты характерно секретируют сульфит – в качестве редуцирующего агента, разрывающего дисульфидные связи кератина (цистина) с образованием цистеина и S-сульфоцистеина36. В результате, α-спирали кератинов становятся доступными действию различных эндо- и экзопротеаз, секретируемых грибами. Monod М (2008) полагает, что сульфитолизис является ключевым моментом, предшествующим массированной энзиматической атаке44. Ген, кодирующий транспорт сульфита, типирован у T. rubrum и Arthroderma benhamiae (зоофильный дерматомицет), а также у плесневого Aspergillus fumigatus36. Автор считает, что механизм секреции сульфита может стать мишенью для антимикотиков следующего поколения, поскольку  полагает активную экзоферментную деградацию “плотно упакованного” кератина без предварительного разрушения его третичной структуры невозможной.

Между роговыми пластинками (чешуйками) определяются линейные щели, а сами пластинки содержат ячеистые пустотыЦераидис. Такая структура рогового слоя эпидермиса облегчает проникновение гифов и артроконидий. В настоящее время остается неизвестным, чем именно определяется высокая тропность ряда видов дерматомицетов структурам ногтя, какова природа такой избирательной аффинности. Возможно, отчасти она объясняется и рядом свойств артроконидий. In vitro трихофитоны (за некоторым исключением) продуцируют множественные микроконидии, у эпидермофитонов их нет, у микроспорумов – небольшое число. Однако, процесс образования конидий in vitro и in vivo у дерматомицетов различается кардинально – в условиях реального поражения обнаруживаются только артроконидии (прямоугольные или бочонковидные клетки длиной 10-15 микрон), т.е. дизартикулированный мицелий, но не микро- или макроконидииRashidA. По данным электронной микроскопии, одним из наиболее часто прослеживающихся структурных повреж­дений при онихомикозе являются разнообразные по форме и размеру полости, явля­ющиеся одним из патогенетических факторов, дающих возможность грибковой инфекции находить нишу для роста и размноженияКаменных П.В.. Очень часто полости располагаются под сохранившимся, но уже истончен­ным поверхностным слоем в виде линзы, отделяющей поверхностную часть от расположенных глубже гиперкеротических масс. В ряде случаев полости представляют собой воронку, образованную изме­нившими структурную ориентацию роговыми чешуйками, располагающуюся в глубине кератиновых масс. Одной из возможных ниш, способствующих инвазивному росту грибов за счёт перфорирующих гиф или быстрому росту в мицеальной фазе, являются запустевшие сосуды, что, возможно, вызвано пред­шествующей травмойКаменных П.В. Грибы в аппарате ногтя размножаются медленно. Молодые периферические нити мицелия представляются ровными, гомогенными, редко септированными; более старые распадаются на цепочки из округлых и многогранных клеток, покрытых двухконтурной оболочкой.

Иммунные аспекты патогенеза онихомикоза

Иммуномодулирующие функции эпидермальных кератиноцитов многообразны. Они вырабатывают множество специализированных регуляторных молекул:

  •   интерлейкины     IL-1, IL-3, IL-6, IL-7, IL-8
  •   эйзоканоиды       PGE2, LTB4
  •   факторы роста   bFGF, PDGF AA и B, TGFa, TGFb,TNFa
  •   колониестимулирующие факторы   GMCSF, GCSF, MCSF
  •   дефенсины (неэпителиальные дефенсины активно вырабатываются и нейтрофилами)

 В целом, регуляторные и антигенпредставляющие функции  интегративно осуществляют

кератиноциты и клетки Лангерганса (соотношение в эпидермисе 54:1), эпидермотропные (хоминговые) Т-лимфоциты, меланоциты, дендритические клетки дермы, посткапиллярный  эндотелий.

Цитокиновый профиль у больных хроническим онихомикозом характеризуется высоким уровнем противовоспалительных цитокинов и низким – провоспалительных, что объясняет отсутствие или незначительную выраженность воспаления в ногтевом ложе. Низкий уровень TGF-α и VEGF, обусловленный токсическим воздействием грибов, коррелирует с данными патоморфологического и доплеровского исследований, подтверждающих поражение сосудов при онихомикозе Васенова В.Ю. Иммунопатогенез, морфофункциональная характеристика, клиника, комплексная терапия и профилактика онихомикозов. Автореферат диссертации. Специальность: 14.00.36 Аллергология и иммунология. 2008 г..

В эксперименте культуры кератиноцитов вырабатывают защитные и иммуномодулирующие пептиды defensins в ответ на присутствие Candida, T. rubrum, Malassezia furfur, возможно, поэтому грибы не могут глубоко поражать эпидермис. T. rubrum индуцирует продукцию кератиноцитами HBD-2 (human beta-defensin-2) через рецепторный путь TLR2/TLR4HiroshiIshikawaetal.Human Defensin-2 Expression by Keratinocytes is Induced by Co-Culture with Trycophyton rubrum Through Toll-Like Receptors 2 and 4. TheOpenDermatologyJournal, 2009, 3, 81-85. Дефенсины еще сравнительно мало изучены. Известно, что:

  • α- и β-дефенсины – семейство пептидов; функция – эрадикация патогенов посредством прямого разрушения их мембран, иммуномодуляция врожденного и адаптивного иммунитета, ранозаживление
  • beta-defensin-1 защищает урогенитальный и респираторный тракты
  • beta-defensin-2 – универсальный защитный дефенсин эпидермиса и респираторного эпителия, стимулирует выработку Т-клетками IFN-γ, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, и IL-22 , супрессирует  IL-17

Наследственные нарушения в системе кератиноцитарных дефенсинов могут вести к нарушению функций гуморальной и клеточной (cellmediated immunity, CMI) иммунной защиты от патогенных грибов. Клеточный иммунитет представляется наиболее важным. В процессе клеточного иммунитета активируются макрофаги, натуральные киллеры, антиген-специфичные цитотоксические Т-лимфоциты, в ответ на антиген выделяются цитокины. В случае наследственной передачи восприимчивости к инфекции имеется предсуществующий дефект, предположительно, Т-клеточной иммунной защиты; однако, патогенные грибы и непосредственно взаимодействуют с Т-клетками, индуцируя угнетение иммунного ответа. Цитотоксической активностью против дерматофитов обладают и CD4+ и CD8+ T-клетки. Однако, CD4+ и CD8+ T-клетки, выделенные у пациентов с хроническим дерматофитозом (T. rubrum, T. mentagrophytes) обнаружили значительно менее выраженную цитотоксическую активность in vitro против активных спор (fresh spores) этих грибов, чем Т-клетки, взятые в контрольной группе здоровых лиц. Проводилось ультраструктурное и гистологическое исследование культур гифов с Т-клетками WaldmanAetal. T-cells mediated direct cytotoxic effect against Trichophyton rubrum and Trichophyton mentagrophytes. IntJDermatol. 2010 Feb;49(2):149-57..

У значительной части больных онихомикозом наблюдается дефицит специфического иммунного ответа на антигены Т. rubrum. При длительном течении онихомикоза (более 5-10 лет) происходит снижение количества ‘наивных’ Т-клеток , т.е. таких клеток, которые еще не вступали в процесс распознавания чужеродных антигенов, при росте популяции регуляторных СD4+25+ Т-клеток, свидетельствующем об избыточном уровне эндогенной иммуносупрессии. Прогностическим маркером продолжительности и эффективности терапии онихомикоза может являться уровень СD4+ Т-клеток в крови. При показателях более 900 в 1 мкл отрастание здоровых ногтевых пластинок происходит в течение 4 месяцев, при более низком (600) – в течение 6 месяцевВасенова В.Ю. Иммунопатогенез, морфофункциональная характеристика, клиника, комплексная терапия и профилактика онихомикозов. Автореферат диссертации. Специальность: 14.00.36 Аллергология и иммунология. 2008 г..

У многих пациентов кожный тест с внутридермальным введением антигена T. rubrum (TRIPA) отрицателен даже через 48 часовElewskiBEetal. Reactivity to trichophytin antigen in patients with onychomycosis: effect of terbinafine. JAmAcadDermatol. 2002 Mar;46(3):371-5.. Особенности представления антигена у разных лиц имеют, по-видимому, существенное значение. Вероятно, персистирование инфекции осуществляется активацией специфических супрессорных Т-клеток, подавляющих цитотоксические Т-клеточные эффекты. Помимо прочего, клеточная стенка T. rubrum содержит особой структуры маннаны, активнее ингибирующие процессинг и представление антигенов (что в итоге приводит к супрессии Т-клеточного ответа)BlakeJSetal. An immunoinhibitory cell wall glycoprotein (mannan) from Trichophyton rubrum.J Invest Dermatol. 1991 May;96(5):657-61, чем маннаны других дерматофитов. Вызывая лишь поверхностное поражение, T. rubrum избегает действия комплемента/опсонизации, миграции макрофагов и нейтрофилов к очагу поражения, а его споры хорошо выживают во внешней среде. К тому же, T. rubrum обладает способностью подавлять и вытеснять нормальную флору кожи (аменсализм)DahlMV, GrandoSA. Chronic dermatophytosis: what is special about Trichophyton rubrum? Adv Dermatol. 1994;9:97-109; discussion 110-1..

Дерматофиты в отдельных случаях способствуют формированию вторичного иммунодефицита. У большинства больных микозами стоп и онихомикозом ослаблены неспецифические факторы естественной защиты: барьерная функция эпителия, выработка медиаторов воспаления – цитокинов, функциональная активность клеток крови, системы комплемента, лизоцима, пропердина, снижена продукция интерферонов. Наряду с дефицитом факторов естественной защиты отмечается также значительная недостаточность/неполноценность клеточных факторов иммунитета. У ряда больных микозом стоп и онихомикозом происходит угнетение неспецифических защитных реакций организма: снижение поглотительной способности нейтрофилов, абсолютного фагоцитарного показателя, розеткообразующей способности. Обнаружено угнетение энзимной активности нейтрофилов и миграции дермальных макрофагов. О депрессии Т-клеточного иммунитета свидетельствует количественное снижение Е-РОК лимфоцитов и соотношения Т/В клеток, рост числа Т-супрессоров и сокращение популяции Т-хелперов, угнетение спонтанной миграции лейкоцитов, реакции бластообразования лимфоцитов на ФГА (фитогемагглютинине). Информативными иммунологическими тестами in vitro с антигеном Т.rubrum являются реакция торможения адгезии лимфоцитов и реакция непрямой гемагглютинации.

Многие исследователи полагают, что неповрежденный роговой слой непроницаем для патогенных грибов. Экспериментально было показано, что у здоровых добровольцев, которые погружали стопы в воду, насыщенную грибами Т. rubrum и Т. mentagrophytes var. interdigitale, заражение и возникновение микоза наблюдалось только тогда, когда кожа стоп подвергалась предварительной поверхностной травматизации. У носящих тесную, грубую, плохо вентилируемую обувь (потертости, мацерация) онихомикозы стоп встречаются значительно чаще. Онихомикозы стоп гораздо реже встречаются у сельского населения бедных стран по причине преимущественного хождения босиком. Резкое снижение заболеваемости микозами стоп было достигнуто во время войны у солдат, когда во время привалов было рекомендовано хождение босиком. Одной из причин более частой регистрации онихомикозов стоп у женщин, чем у мужчин, является ношение узкой обуви и обуви на высоком каблуке, приводящее к сдавлению и травматизации кожи стоп, особен­но в области I и V пальцев.

Ряд врожденных или приобретенных анатомических дефектов (плоскостопие, узость межпальцевых складок стоп), нарушения периферического кровообращения (акроцианоз,  ознобление, облитерирующий эндартериит), трофические расстройства (истончение кожи, ксероз, омозолелости, кератозы) играют существенную роль в развитии грибковых заболеваний.

Эндогенными факторами, снижающими защитные силы организма против инфекции, являются: аутоиммунные болезни; нарушение обмена веществ и гормонального состояния организма (гипо- и диспротеинемия, нарушения углеводного обмена, функции половых желез, щитовидной и паращитовидных желез, надпочечников; гипо- и авитаминозы; дисбиоз, связанный с нарушением питания, заболеваниями органов желудочно-кишечного тракта; прием сульфаниламидных препаратов, антибиотиков, глюкокортикостероидных гормонов, иммуносупрессивных и цитостатических средств). В последние годы все большее значение приобретают первичные и вторичные иммунодефициты, особенно последние, в частности ВИЧ-инфекция, гепатит С.

Некоторые популяции людей имеют генетическую предрасположенность к заражению теми или иными видами дерматофитов. Так, например, Т. rubrum чаще передается между кровными родственниками, живущими в одном помещении, тогда как супруги заражают друг друга редко.

Различают два пути распространения грибковой инфекции: прямой и непрямой. Прямое заражение происходит при непосредственном контакте здорового человека с больным. Непрямое наблюдается значительно чаще, осуществляясь через различные предметы, загрязненные инфицированным материалом (чешуйками кожи, детритом ногтей), содержащим патогенные грибы.

Непрямое заражение обусловлено чрезвычайно высокой жизнеспособностью патогенных грибов во внешней среде. Грибы не только могут переживать длительное время вне организма больного, но и при определенных условиях размножаться: в условиях повышенной влажности моечных помещений и бань – на деревянных решетках, неокрашенном дереве скамеек, плиточных швах, тазах, в сточных водах.

При онихомикозах стоп заражение чаще всего происходит в банях, душевых, плавательных бассейнах (хлорированная вода разъедает кожу), спортивных залах, через коврики, обезличенную спортивную и больничную обувь, полотенца, портянки. Спортсмены подвергаются действию целого комплекса негативных факторов, что и обусловило возникновение термина стопа атлета (athlete’s foot). Женщины очень часто заражаются при маникюре и педикюре из-за загрязненного, нестерильного инструментария.

Постоянное физиологическое шелушение эпидермиса (desquamatio insensibilis) способствует отторжению попавших на кожу грибов. Некоторые исследователи полагают, что при заболеваниях кожи, сопровождающихся усилением десквамации эпидермиса, например, при псориазе, заражение дерматофитами происходит реже, чем у здоровых. В тех случаях, когда шелушение замедляется, например, при ихтиозе, инфицирование дерматофитами наблюдается чаще.

Чрезвычайно важен факт использования патогенными грибами естественного для эпидермиса механизма деградации межклеточных структур сцепления в stratum corneum в процессе десквамации – протеолиза десмосом. Физиологическая экспрессия химотрипсиновых сериновых протеиназ (SCCE) происходит на заключительной стадии развития кератиноцитов, являясь маркером конечной дифференцировки, подобно кератину 10, филаггрину и инволукрину, предшествуя, однако, экспрессии кератина 10 и филаггрина. В отличие от инволукрина, обнаруживаемого во всех супрабазальных кератиноцитах, SCCE экспрессируется только верхними слоями супрабазальных клетокEkholm E, Egelrud T.

Экспонента роста мицелиальных грибов в драматический момент инвазии довольно пологая, нитчатые грибы не растут в геометрической прогрессии, как бактерии, размножающиеся простым поперечным делением с образованием двух идентичных особей. Значительно уступают бактериям в скорости размножения и дрожжеподобные грибы, хотя Candida albicans, например, при благоприятных условиях invitro способна давать почку уже через 20-30 минЕлинов. Дерматомицеты и плесневые грибы не обладают такими способностями чудесных горшочков. Нитчатые грибы растут верхушкой, как дерево. Именно там обнаруживаются молодые клетки. Не может произойти и умножения числа артроконидий дерматомицетов – сами по себе они не делятся, сколь бы ни высока была их ферментная активность. Артроспоры возникают путем расчленения (дизартикуляции) отдельных нитей мицелия на прямоугольные или бочонковидные клетки длиной 10-15 микрон. К артроспорам относят тканевые формы дерматофитов в волосе, ногте и кожной чешуйкеКашкин.

Взаимодействие микро- и макроорганизма – сложный динамический процесс. По данным MendesGiannini M, механизмы паразитизма грибов включают вне- и внутриклеточные пути, определяемые экспрессией комплементарных поверхностных молекул. Патогенные грибы используют разнообразные специализированные молекулы для связывания с экстрацеллюлярным матриксом/адгезии (например, интегриноподобные молекулы) и индуцирования микроскелетной и биохимической  перестройки в клетках организма-хозяина (например, через посредство трансмембранных интегринов)MendesGiannini. Другой распознанный механизм заключается в депрессии синтеза/экспрессии  грибом β-глюкана, являющегося активирующим рецептором для лейкоцитов. Решающую роль в патогенезе могут играть факторы неочевидные, например, низкая иммуногенность T. rubrum, особенности адгезивно-инвазивных свойств и некератинолитической биохимии гриба, оптимальной клеточной микроструктуры, особенности активной пространственной ориентации гифов как аппарата инвазииRashidA, особенные свойства артроконидий определенных родов и видов грибов. Полагают, что иммуногенность грибов преимущественно определяется антигенными свойствами клеточной стенки. Маркерной структурой в клеточной стенке грибов является хитин (длинные полимерные цепи N-ацетилглюкозамина, а у ряда зигомицетов – ещё и хитозан. В настоящее время высокие адгезивные/биоадгезивные и пенетрантные свойства гидрофильного хитозана (линейного полисахарида со случайным распределением составляющих – D-глюкозамина и N-ацетил-D-глюкозамина) и его дериватов (от олигомеров в 3-6 кДа до 50-400 кДа) используются, например, в генной инженерии для невирусного переноса генов, для изготовления высокопенетрантных нанокапсул, содержащих лекарственные средства, самостоятельная проницаемость которых сквозь роговой слой кожи ограниченаTrullasC.

Хитин, как правило, ассоциируется с другими полисахаридами (гликанами). Доля хитина в органическом веществе клетки гриба может достигать 45%. Однако не хитин определяет антигенные свойства микобиоты. Скромнее представленные количественно, сравнительно легко растворимые углеводные структуры с меньшей молекулярной массой выступают детерминантами антигенов. К их числу относят структурно-метаболические гликаны типа галактанов, глюканов, маннанов или их ковалентно связанных с другими молекулами комплексыЕлинов.

Особенности образования артроконидий (программируемая дизартикуляция гифов) как вектора инвазии патогенных дерматомицетовRashidA, адгезивные свойства конидий и гифов, инвазивные потенции обнаруживающих максимум литической активности внеклеточных ферментов зародышевых трубок (germ tubes) и первичных гифов, биохимическое сродство определенному субстрату у разных родов, видов и даже штаммов могут быть весьма различны. Несомненно существует множество тонких особенностей ферментных систем, антигенных свойств, пространственной поляризации клеток (биохимической и биофизической), трансмембранных белков, клеточного цикла и т.д. и т.п. Для этиопатогенеза онихомикозов имеет значение и особый биохимический состав тканей ногтя (повышенное содержание цистеина, дисульфидных связей, ряда микроэлементов). Дебатируется и вопрос о наследственной предрасположенности к инфицированию дерматофитами, главным образом T. rubrum. Исследователи даже выделяют специализированный ген, ответственный за аутосомально-доминантную передачу повышенной восприимчивости инфекцииFaergemann J. Scher R , между тем, отвергает существование таких наследственных механизмов, отмечаемых рядом авторовZaiasN, полагая, что нет ясных эпидемиологических свидетельств аутосомально-доминантного наследования склонности к заболеванию дерматофитозом.

Что касается сравнительного клинического значения антропофильных и зоофильных дерматомицетов, можно отметить уникальную приспособленность антропофилов к длительному паразитированию, не вызывающему столь активного и высокоэффективного противодействия со стороны иммунной системы, как при инвазии зоофильных грибов. Известно также, что маннаны клеточной стенки T. rubrum угнетают защитные функции лимфоцитов и механизмы замедленной гиперчувствительности. Полагают также, что одним из важных неспецифических факторов антифунгальной защиты организма является фунгистатическое действие ненасыщенного трансферрина (сывороточного ингибирующего фактора – SIF) плазмы крови, эффективно конкурирующего с патогенными грибами за жизненно необходимое для них железоArtisWM. При определенных условиях, например, при воспалении, SIF из сыворотки крови проникает через поврежденный мальпигиев слой эпидермиса в роговой слой и здесь подавляет рост грибов. Другими защитными факторами являются иммуноглобулины, в особенности IgG, и нарушающая образование зародышевых трубок активность системы комплемента. В сыворотке крови выявлен также α2-макроглобулин, ингибирующий действие кератиназ дерматофитов. Результаты клинических наблюдений и экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что в патогенезе грибковых заболеваний важную роль играют все звенья иммунной системы человека. Достоверно установлено, что у больных микозами в процессе инфекции и после выздоровления наблюдаются изменения клеточного и гуморального иммунитета, а также аллергическая перестройка организма.

 Глубина поражения тканей при онихомикозе (в отсутствие выраженного иммунодефицита/иммуносупрессии) ограничена надкостницей. Известно, что при инфекциях гладкой кожи она преимущественно лимитирована уровнем зернистого слоя. В здоровом ногте зернистый слой отсутствует, поэтому поражается вся толща эпителия ногтевого ложа. Онихомикоз в подавляющем большинстве случаев начинается с внедрения гриба в области гипонихия или аналогичного последнему эпидермиса боковых ногтевых валиков/пазух ногтя. Мицелиальные грибы обнаруживают способность поляризованного роста, совмещая в реализации инвазии протеалитическую активность и акцентированный рост, направленный преимущественно в область межклеточных (межчешуйковых) соединений. Ряд авторов придерживается гипотезы специализированных аппаратов инвазии – пенетрирующих гифов, особых перфорирущих органовBraschJгрибов, в которых сконцентрирована энзиматическая (протеолитическая, синтетическая и герминативная) активность мицелия, что находит и экспериментальное подтверждение. Феномен  направленного, избирательного роста в биологии обозначается термином фигмотропизм (thigmotropism) – от греч. θιγμος – касание, прикосновение. Контактные стимулы определяют направление роста, например, у вьющихся растений. Механизм фигмотропизма характерен для инвазивной стадии/фазы инфицирования ногтя дерматомицетами, плесенями, мицелиальной фазы диморфных Candida spp. и, по-видимому, определяет различные клинические аспекты поражения при онихомикозе G.E. Piérardetal. Fungal Thigmotropism in Onychomycosis and in a Clear Hydrogel Pad Model. DermatologyVol. 215, No. 2, 2007. Пристальное изучение модельных дерматомикозов, в том числе при помощи сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии, конфокальной сканирующей лазерной микроскопииKaufman G позволило выявить новые существенные морфологические феномены и вычленить определенную гистологическую стадийность инфекции. Для информационной адаптации к тканевому окружению и в качестве органов адгезии, дерматомицеты продуцируют длинные фибриллы при нахождении на поверхности рогового слоя или тонкие короткие – при локализации среди плотных тканевых слоевKaufman G. Адгезия артроконидий к вентральной поверхности образца ногтевой пластиныRashid A1995 и их герминация/прорастание наблюдались через 6 часов, к 16 часу можно было видеть зародышевые трубки с крохотными боковыми ответвлениями, через 24 часа – микроколонии, далее – сформированный мицелий (∆48 ч.). Через 72 часа большая часть образца ногтя была охвачена мицелиальным ростомRashid A1995 – активным ветвлением гифов в разных направленияхKaufman G, с очагами инвазии. Прободение ногтя происходило с вентральной поверхности через межклеточные пространства, и при длительной инкубации все три слоя ногтевой пластинки были инвазированы ростом артроконидий сквозь образованные микроканалы. Инвазия наблюдалась в отсутствие внешней стимуляции питательными веществами.

Итак, инвазия дерматомицетов носит комбинированный механохимический и иммуномодулирующий характер. Оказывается, существенное значение имеет не только сосредоточение и секреция протеолитических ферментов. Вполне возможно, что мицелий дерматомицета способен также неспонтанно, избирательно расти в направлении меньшей концентрации антимикотика в ногте, информация о неблагоприятном воздействии может передаваться на существенное расстояние внутри мицелия, активизируя синтетические/герминативные процессы в удаленных от зоны фунгицидного и фунгистатического действия противогрибковых средств клетках.

 

Библиография:

Copyright 2019 НОГТИ Clinic. | Локализация темы wordpress