Current trends in the study of the pathogenesis of acne


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2021.14.10-14

E.E. Sidorenko (1), A.N. Lvov (2)

1) Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; 2) Central State Medical Academy of Department of Presidential Affairs, Moscow, Russia
Acne (acne vulgaris) is a chronic inflammatory disease of the pilosebaceous follicle, the characteristic manifestations of which include open and closed comedones, as well as papules, pustules, nodes. Acne is diagnosed in 9.4% of the general population and belongs to multifactorial dermatoses, accompanied by excessive production of sebum, follicular hyperkeratosis of the excretory ducts of the sebaceous glands, followed by their occlusion, hypercolonization of Cutibacterium acnes and an inflammatory reaction. The study of the pathogenesis of the disease is relevant, because allows to expand the range of drugs for treatment and affect all links of pathogenesis thoroughly and comprehensively. The literature review presents the main pathogenetic aspects of the development of acne vulgaris.

Актуальность

Акне (вульгарные угри) – хроническое воспалительное заболевание сально-волосяного фолликула [1]. Различные проявления угревой сыпи, включая открытые и закрытые комедоны, а также папулы, пустулы, узлы, встречаются у 85% лиц подросткового и молодого возраста, но могут сохраняться во взрослом возрасте (acne tarda). По данным J.K.L. Tan, К. Bhate, акне диагностируется в общей популяции у 9,4% населения и считатся восьмым по счету среди самых распространенных заболеваний [2]. Акне относится к мультифакторным дерматозам и сопровождается избыточной продукцией себума, фолликулярным гиперкератозом выводных протоков сальных желез (СЖ) с последующей их закупоркой, гиперколонизацией Cutibacterium acnes и воспалительной реакцией [3]. Благодаря развитию молекулярной биологии, генетики и иммунологии в последние годы появляются новые данные о патогенезе заболевания. Согласно современным концепциям, персистирующее воспаление – это ключевой механизм, при котором выработка провоспалительных цитокинов происходит как в области элементов акне, так и на видимо неизмененной коже, в то время как андрогены, PPAR-лиганды, регуляторные нейропептиды, факторы окружающей среды вовлекаются в процесс в качестве триггеров [4]. Большое внимание также уделяется психоэмоциональным нарушениям у пациентов с акне за счет локализации высыпаний на лице и существенного влияния на качество жизни. Описана масса психологических изменений, связанных с наличием высыпаний, не всегда они напрямую зависят от тяжести процесса и приводят к состоянию тревожности и стресса, который в свою очередь еще больше усугубляет течение акне.

Мультифакторная природа заболевания требует проведения терапии, направленной на воздействие на все звенья патогенеза и устранение факторов, усугубляющих его течение. Как правило, основная цель – это быстрое достижение регресса высыпаний для предотвращения развития рубцов [5]. Дальнейшее изучение патогенеза акне позволит расширить спектр препаратов для лечения заболевания и воздействовать на все звенья патогенеза более детально и комплексно. Цель данной статьи: осветить основные патогенетические аспекты развития вульгарных угрей.

Роль воспаления в патогенезе акне

За последние десятилетия появилось много работ о роли воспаления в патогенезе акне. Доказано, что воспаление присутствует во всех элементах акне, а также в доклиническую стадию на этапе формирования микрокомедона [6]. Иммуногистохимические исследования подтверждают более высокие уровни CD4 лимфоцитов, макрофагов и интерлейкина-1α (ИЛ-1α) в невовлеченной коже пациентов с акне по сравнению со здоровыми лицами. Данные исследования подтверждают, что воспаление предшествует гипепролиферации эпителия фолликула, что во многом меняет существовавшую ранее модель патогенеза акне. В развитии субклинического воспаления также участвуют ИЛ-6 и фактор некроза опухоли α (ФНО-α). В переходе от субликлинических проявлений до развития воспаления играет роль гипоксия, возникающая в результате закупорки выводного протока СЖ [7, 8].

Воспаление и C. acnes

C. acnes также участвует в развитии и поддержании воспаления с помощью различных механизмов, включающих как выработку липаз и протеаз, повреждающих стенку фолликула, так и выделение факторов хемотаксиса, привлекающих CD4 лимфоциты, а затем нейтрофилы и моноциты [9]. В дополнение C. acnes способствуют активации факторов врожденной иммунной системы, в частности Toll-like-подобных рецепторов 2-го типа (TLR-2) на моноцитах, что впоследствии приводит к увеличению количества провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-8. Взаимодействие с TLR-2 способствует активации путей MAPK и NF-kB, затем кератиноциты продуцируют ИЛ-1, -6, -8, ФНО-α, β-дефензин-2 и матриксные металлопротеиназы [10–12]. Себоциты также участвуют в воспалительной реакции. Кроме того, C. acnes стимулирует экспрессию генов каспазы-1 и инфламмасомы NLRP3 в моноцитах, вызывая выработку ИЛ-1β. В активированном адаптивном иммунном ответе, индуцированном C. acnes, участвуют CD4+-Т-лимфоциты, в частности Т-хелперные (Th) 1 и Th17 клетки.

В результате активируются эффекторные цитокины Th, такие как ИЛ-17 и интерферон γ [13, 14].

Акне и микробиом

Помимо избыточной продукции себума и фолликулярного гиперкератоза фолликулов СЖ одну из главенствующих ролей в патогенезе акне, по последним данным, играет микробиом кожи, поэтому его изучению уделяется особое внимание. Число микробных клеток, колонизирующих кожу, в 10 раз превышает число человеческих клеток. Состояние микробиома оказывает влияние на барьерную функцию кожи, баланс иммунной системы и состояние метаболизма [15, 16].

Микробиом представляет собой совокупность микроорганизмов, объединенных определенной анатомической зоной. Состав микробиома кожи включает резидентные микроорганизмы, которые присутствуют постоянно, и транзиторные микроорганизмы, которые попадают из окружающей среды и являются условно-патогенными [17]. При акне отмечается дисбаланс состава микробиоты: преобладают C. acnes и Staphylococcus epidermidis, из условно-патогенной флоры – Staphylococcus aureus. Возникновение дисбиоза влияет на патогенез акне посредством взаимодействия с факторами врожденного иммунитета. Доказано, что изменения касаются не только увеличения количества C. acnes, но и потери разнообразия филотипов с преобладанием филотипа IA1, обладающего большей вирулентностью [18]. Некоторые филотипы, наоборот, не обладают вирулентностью и преобладают на коже без проявлений акне. Известно, что данные филотипы увеличивают выработку ИЛ-10 и других противовоспалительных цитокинов.

Также было обнаружено, что C. acnes типов IA и IB индуцируют более высокие уровни продукции человеческого антимикробного пептида (AMP), β-дефензина 2 (hBD2) из культивируемых себоцитов и проявляют более высокие уровни липазной активности, чем филотип типа II [19, 20].

Влияние гормонов

Активность сально-волосяного фолликула регулируется половыми гормонами. Андрогены вырабатываются половыми железами и надпочечниками. Мишенью для андрогенов служат кератиноциты волосяных фолликулов и себоциты, под их воздействием происходит пролиферация кератиноцитов, увеличение размеров СЖ и увеличение секреции кожного сала [21]. Основным гормоном, оказывающим влияние на СЖ, является 5-α дегидротестостерон (DHT), образуемый из тестостерона под действием фермента 5-α-редуктаза. Себоциты также способны продуцировать андрогены из холестерина посредством ферментной системы цитохром P-450. В метаболизме липидов СЖ важную роль играет PPAR-рецептор, который активируется андрогенами и влияет на дифференцировку себоцитов [22]. По данным D. Thiboutot et al., у женщин с акне уровень андрогенов выше по сравнению со здоровыми, однако у мужчин данной корреляции не наблюдалось [24].

Эстрогены за счет обратной связи подавляют выработку андрогенов и продукцию себума. Прогестерон в физиологических концентрациях не влияет на увеличение себореи, однако его синтетические аналоги могут стимулировать продукцию кожного сала [23]. Нарушение баланса между половыми гормонами приводит к возникновению угревой сыпи, наиболее часто отмечается повышение уровня тестостерона и 17-гидроксипрогестерона, играющих основную роль в патогенезе акне.

СЖ также имеет рецепторы к меланокортину – MCR-1, MCR-56 (alpha-MSH, ACTH), который увеличивает секрецию кожного сала при повышении уровня адренокортикотропного гормона [25, 26]. На продукцию себума могут оказывать влияние гормоны щитовидной железы, гидрокортизон, кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), субстанция Р (SP) [27].

Диета и метаболические нарушения

Несмотря на то что андрогены рассматриваются в качестве основного гормонального триггера, последние исследования предполагают, что главенствующая роль принадлежит инсулиноподобному фактору роста (ИФР-1) [28]. Доказано, что у лиц с синдромом Ларона в связи с наследственным дефицитом ИФР-1 акне не развиваются, в то время как высокие дозы ИФР-1 при заместительной терапии приводят к акне и гиперандрогении.

ИФР-1 провоцирует развитие акне посредством различных механизмов:

  • стимуляция синтеза андрогенов и повышение чувствительности кожи к дегидротестостерону;
  • активация фактора транскрипции FoxO1, который в норме подавляет рецепторы андрогенов;
  • PPAR-gamma, SREBP-1c [30, 31].

В дальнейшем происходит увеличение концентрации триглицеридов кожного сала и десатурация жирных кислот, приводя к повышению концентрации провоспалительных мононасыщенных жирных кислот. Повышение продукции кожного сала увеличивает уровень сквалена. Продукты с высоким гликемическим индексом, молочные продукты из-за содержания углеводов также запускают указанные выше механизмы и приводят к повышению уровней инсулина и ИФР-1, а позже в результате активации mTORC1 и SREBP-1c увеличивается образование липидов кожного сала [32, 33].

Нарушение диеты может способствовать гиперколонизации C. acnes и образованию биопленок за счет повышенной продукции фермента триглицерид-липазы, приводящей к увеличению количества комедогенных жирных кислот – пальмитиновой и олеиновой. В результате активируются TLR2, приводя к адгезии и пролиферации кератиноцитов и выработке ИЛ-1α [29].

Высокий индекс массы тела (ИМТ) и ожирение также могут осложнять течение акне и приводить к развитию резистентных форм, поэтому соблюдение гипогликемической диеты и применение сахароснижающих препаратов лицами с инсулинорезистентностью имеет обоснованность. В исследовании, проведенном L.E. Anaba et al.., были обследованы 179 учащихся школ в возрасте 9–20 лет, проводилось измерение их роста, массы тела, ИМТ и выявление акне. Тяжесть акне оценивалась по универсальной шкале. Данные анализировались с помощью SpSS 16. По результатам, процент страдающих акне составил 53,2%, средний ИМТ у лиц с акне составил 19,9±3,3 кг/м2, у лиц без проявлений акне – 18,3±3,11 кг/м2 (р<0,0001). У пациентов с ИМТ более 25 кг/м2 встречаемость акне составила 81,7%, 61,1% – у лиц с ИМТ 18,5–24,99 кг/м2 и 42% – у лиц с ИМТ менее 18,5 кг/м2 (p<0,001), но корреляции с тяжестью течения заболевания и уровнем ИМТ не наблюдалось (p=0,830). Был сделан вывод: люди с более высоким ИМТ более склонны к развитию акне, но степень тяжести не зависит от значения ИМТ [34].

Нейропептиды

СЖ является самостоятельным эндокринным органом, реагирующим на изменение уровней гормонов, и отвечает за контроль деятельности комплекса нейропептидов, функционирующих подобно гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе. Это происходит в первую очередь под влиянием КРГ, его связывающего протеина и рецепторов кортикотропина. Изменение уровня КРГ зависит от стресса, что объясняет связь между стрессом и кожными воспалительными нарушениями [35]. Также SP, α-меланоцит-стимулирующий гормон, КРГ-рецептор-1 вовлечены в регуляцию активности себоцитов. Отмечена также роль эндопептидаз, таких как дипептидилпептидаза IV и аминопептидаза N, в регуляции себоцитов [37].

В обзоре Masahiko Toyoda et al. сформулировано новое представление об участии нейропептидов, в частности SP, в патофизиологии акне. Были продемонстрированы морфологические изменения СЖ, вызванные SP, и различия в экспрессии различных нейрогенных факторов по сравнению с СЖ в коже, склонной к акне, и здоровой. В исследовании in vitro показано, что SP способствует активации как пролиферации, так и дифференцировке клеток СЖ. SP индуцирует экспрессию нейтральной эндопептидазы – мощного фермента, разрушающего нейропептиды в сальных зародышевых клетках, и Е-селектина в венулах СЖ. Кожа лица пациентов с акне характеризуется богатой иннервацией, повышенным количеством SP-содержащих волокон и тучных клеток, а также сильной экспрессией нейтральной эндопептидазы в СЖ и Е-селектина в венулах вокруг СЖ по сравнению с нормальной кожей. Полученные из тучных клеток ИЛ-6 и ФНО-α с последующей SP-стимулированной дегрануляцией обладают потенциалом индуцировать экспрессию фактора роста нервов клетками СЖ, что приводит к усилению иннервации и экспрессии E-селектина соответственно. SP усиливает пролиферацию тучных клеток за счет усиления регуляции экспрессии фактора стволовых клеток в фибробластах. Эти результаты свидетельствуют об участии нейрогенных факторов, таких как нейропептиды, в патогенезе акне и объясняют возможный механизм обострения акне с неврологической точки зрения [36].

Психоэмоциональные нарушения

Вульгарные угри вызывают также ряд психоэмоциональных расстройств, что является важной составляющей качества жизни. В качестве основных психологических проблем выделяют тревожность, депрессию с возможностью развития суицидальных мыслей, аутодеструктивный компонент поведения, дисморфофобические расстройства, которые сопровождаются проблемами в межличностных отношениях и социальной адаптации [38]. Данные мета-анализа по оценке риска депрессии и тревожности при акне, включающего 42 исследования, выявили существенную связь акне с данными состояниями (депрессия r=0,22 [95% доверительный интервал – ДИ: 0,17–0,26; p<0,00001]) и тревожность (r=0,25, 95% ДИ: 0,19–0,31; p<0,00001). Авторами сделаны выводы о целесообразности консультации и ведения данных пациентов совместно с психотерапевтами [39]. Согласно данным C.M. Nguyen et al., 19,2% лиц, страдающих акне, имеют психологические проблемы и трудности в социальной жизни, что приводит к снижению самооценки и существенно влияет на качество жизни, при этом к наиболее преобладающим состояниям относятся тревожность и депрессия [40]. В 2016 г. проводилось исследование C. Pagliarello et al., в котором для оценки качества жизни пациентов с акне использовался опросник из 12 пунктов, GHQ-positive (General Health Questionnaire), для определения риска психических нарушений и Skinindex-29. Было проанализировано 195 случаев: 26% были положительными по GHQ, при этом влияние акне на состояние здоровья было хуже по сравнению с другими хроническими заболеваниями. Положительный статус GHQ (общий индекс SKINDEX-29 в целом: отношение шансов (ОШ)=2,6, 95% ДИ: 1,20–5,60; р<0,05; функционирование: ОШ=2,5, 95% ДИ: 1,17–5,44; р<0,05; симптомы: ОШ=3,0, 95% ДИ: 1,36–6,53; р<0,01; эмоции: ОШ=2,55, 95% ДИ: 1,19–5,46; р<0,05) и наличие тяжелого/очень тяжелого PhGA (общий индекс SKINDEX-29: ОШ=3,4, 95% ДИ: 1,20–10,38; р<0,05) связаны с ухудшением качества жизни.

Возраст начала заболевания >25 лет был связан с положительным уровнем GHQ (ОШ=2,92, 95% ДИ: 1,2–7,1; р<0,05) с учетом пола, семейного положения и уровня образования [41].

Заключение

Таким образом, проблема изучения патогенеза акне остается актуальной, т.к. акне оказывают существенное влияние на все сферы жизни пациентов и требует комплексного подхода к терапии, воздействия на все патогенетические звенья, а также коррекции психологических проблем, возникающих в результате заболевания.


About the Autors


Corresponding author: Elizaveta E. Sidorenko, Dermatologist, Center for Internal Medicine, Laboratory Assistant at the Department of Skin and Venereal Diseases, Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; okt@rostgmu.ru


Similar Articles


Бионика Медиа