Теоретически дермальные адипоциты должны представлять собой скорее исключение и не играть в дерме никакой важной физиологической роли. Об этом свидетельствует совсем небольшое количество этих клеток кожи (по сравнению с такими глобальными «игроками», как фибробласты и кератиноциты), а также большой объем, занимаемый сетью коллагена и другими специальными внеклеточными структурами, которые не должны быть физиологически связаны с функционированием адипоцитов. Уже из одного этого факта должно вытекать, что такие процессы, как, например, заживление ран, образование рубцов или старение кожи, могут в лучшем случае лишь косвенно быть связаны с адипоцитами. Тем не менее, кожные адипоциты – это главные «виновники» и мега глобальные «игроки» старения и проблем с кожей, включая пигментацию, фотостарение, хроностарение, а также нарушение текстуры и нарушение молодого состояния кожи. Давно известно, что два разных анатомических слоя жировой ткани находятся под ретикулярной дермой. У грызунов эти слои разделены поперечнополосатой мышечной тканью и оттого отчетливо заметны. В человеческой коже также есть дермальные адипоциты, однако, они концентрируются преимущественно вокруг волосяных фолликулов, а также разбросаны по дерме. Такие локальные скопления адипоцитов были сначала описаны у плода свиньи и после чего в течение довольно длительного времени их больше не исследовали. Позже эти скопления жировых клеток получили название «кожных конусов», причем верхняя часть этих «конусов» находится в дерме, а нижняя, иногда называемая «жировым куполом», в подкожном слое (субкутисе). При этом замечателен тот факт, что у людей этот жировой слой имеет вид мозаики, а у грызунов в виде непрерывно идущих параллельных слоев. Раньше дермальные адипоциты не рассматривались как «ключевые игроки» фиброзирования кожи, и эта точка зрения полностью изменилась в течение последних лет. После того, как было установлено, что эти адипоциты играют важную и решающую роль в заживлении ран, являются необходимым условием полноценного цикла развития волос, участвуют в процессах старения кожи, могут играть большую роль в развитии фиброза кожи и образовании рубцов, участвуют в регулировании температуры кожи, образуют «первую линию» обороны против кожной инфекции. Адипоциты, которые обычно «очень медлительны» и обновляются в субкутанной (подкожной) белой жировой ткани в течение примерно десяти лет, в дерме демонстрируют значительно более высокую динамику, типичную скорее для цикла роста волос, обновления и омоложение кожи и для процессов заживления. Таким образом, дермальные адипоциты сильно отличаются от обычных жировых клеток в подкожной белой жировой ткани. С другой стороны, эти клетки ведут себя как «химеры», так как могут обладать различными фенотипическими признаками и быстро трансформироваться в другие клеточные типы. Чтобы подчеркнуть эти различия и значение дермальных адипоцитов, был выделен новый вид жировой ткани, который назвали дермальная белая жировая ткань. Таким образом, адипоциты являются ключевым источником молодых клеточных популяций в коже. Крупные и микрорубцы (склерозирование кожи) образуются вследствие перехода клеток дермальной белой жировой ткани в миофибробласты. Биогели, увеличивая пул дермальных адипоцитов, снижают образование миофибробластов, предотвращая образование рубцов и органосклерозов кожи. Известно, что такие клетки, как фибробласты и особенно миофибробласты, играют важную роль в заживлении кожных ран, а также в формирования кожного склероза. Это и понятно, поскольку в поврежденной или склерозированной коже должно производиться большое количество компонентов внеклеточного матрикса. Однако то, что дермальные адипоциты заселяют повреждения параллельно с фибробластами, и что этот процесс реализуется посредством адипогенеза – относительно новые данные. Было показано, что у мышей с генетически обусловленной липоатрофией (атрофией дермальных адипоцитов), у которых зрелые адипоциты отсутствуют на системном уровне, образовываются дефектные фибробласты и крупные рубцы, происходит нестабильное заживление кожных ран, склерозирование кожи, ускоренное старение. Что подчеркивает значение зрелых дермальных адипоцитов в этом процессе. До сих пор образование фиброза в ходе заживления кожных повреждений связывали преимущественно с недостаточным апоптозом миофибробластов. Эти клетки должны «умирать» в поздних фазах заживления, чтобы избежать перепроизводства коллагена в ране и в органах при фиброзах. Считалось, что миофибробласты могут образовываться из имеющихся фибробластов или клеток эпителия путем так называемого эпителиально-мезенхимального трансдифференцирования. Такая трансформация должна быть обратима, поскольку адипоциты могут редифференцироваться в эпителиальные клетки. Для образования рубцов возрастного склероза кожи нужны малоподвижные коллагенообразующие миофибробласты с высокой синтетической активностью. Могут ли эти миофибробласты производиться из адипоцитов? Появилась важная публикация, которая ответила на этот вопрос положительно. В ней было продемонстрировано, что развитие дермального фиброза хорошо связано с потерей дермальных адипоцитов. Это значит, что жировая ткань замещается фиброзными тяжами. Также было показано, что миофибробласты производятся из адипонектин-положительных стволовых клеток. Этот эффект назвали «адипоцит-миофибробластной трансформацией». И сегодня представляется, что этот новый вид клеточной дифференцировки может играть более значительную роль в различных физиологических и патологических процессах, чем думали первоначально. Регуляция клеточной динамики в сторону увеличения количества дермальных адипоцитов не только способствует полноценному заживлению ран с образованием минимальных рубцов, но и предотвращению склерозирования кожных покровов, так как снижается дифференцировка дермальных адипоцитов в миофибробласты. Хорошо видна стволовая роль дермальных адипоцитов в цикле роста волос. Едва ли кто в настоящее время сомневается в том, что дермальные адипоциты активно участвуют в цикле роста волос. Присутствие этих клеток представляется не только необходимым, но и достаточным для нормального развития волосяных фолликулов (а также всех остальных компонентов кожи). В этой связи интересно, что в плодах мышей дермальный адипоцит развивается независимо от подкожной белой жировой ткани, и что это развитие связано с морфогенезом волосяных фолликулов. Это значит, что дермальные адипоциты должны значительно отличаться от адипоцитов белого подкожного жира. Зрелый адипоцит и адипозные клетки по-разному представлены в цикле роста волос. В начале фазы анагена количество преадипоцитов в коже мышей четырехкратно увеличивается, но возвращается к норме в конце этой фазы. Это говорит о том, что дермальные адипоциты имеют циклическое развитие. Зрелые адипоциты присутствуют преимущественно во время развития стержня волоса в фазе анагена, однако, их количество в фазах катагена и телогена отчетливо сокращено. Это частично объясняет, почему волосяные мешочки в фазе анагена гораздо менее чувствительны к свету, чем в других его фазах. Существующая корреляция между фазами роста волос и количеством дермальных адипоцитов ведет к изменению вида и состояния всей кожи. Так как в тех местах, где волосы находятся в фазе анагена, количество дермальных адипоцитов должно быть больше, чем в других, можно предположить, что должно возникать пространственно-гетерогенное распределение жировой ткани. Это в том числе связано с неравномерным старением кожи на разных участках тела. Это может вести к образованию пространственно ограниченных областей кожи, на границах которой могут возникнуть градиенты, производимых адипоцитами, паракринных (регулирующих) сигналов. Наступает дисрегуляция клеток. Это говорит о том, что структура кожи и, соответственно, ее функции должны быть гетерогенны. Дермальные адипоциты регулируют именно клеточную динамику. Не столько количество клеток, сколько их обмен и омоложение. Старение кожи также тесно связано с гомеостатической терморегуляцией. В последнее время обнаружился очередной «сюрприз»: дермальный адипоцит должен быть вовлечен в гомеостатическую терморегуляцию. Это показали эксперименты на мышах, у которых не было дермальных адипоцитов. Без этих клеток кожа остается сильно недоразвитой. На этой модели было показано, что кожа может реагировать на изменения условий окружающей среды быстрой инволюцией или экспансией дермальных адипоцитов. В то время как подкожная жировая ткань обычно реагирует на «мягкий холод» выработкой бурых адипоцитов, слой дермальных адипоцитов при тех же самых температурах быстро увеличивается в толщину до 4-х раз. Эта жировая экспансия обратима: после возвращения к нормальным температурам толщина слоя дермальных адипоцитов быстро сокращается и возвращается к своим нормальным значениям. Неодинаковая реакция дермальных адипоцитов и подкожной жировой клетчатки на изменение температуры окружающей среды указывает на разные свойства адипоцитов этих двух видов жировой ткани. Таким образом, дермальные адипоциты являются ключевым средством защиты кожи от температурных воздействий. Участвуя в иммунной защите кожи, дермальные адипоциты препятствуют в ней развитию воспаления и воспалительного старения. Уже давно предполагалось, что адипоциты могут обладать иммунной активностью. Совсем недавно это было доказано. После того как кожу мышей инфицировали золотистым стафилококком (самый частый микроб, который вызывает угревую сыпь, акне, фурункулы и так далее), жировая ткань отреагировала на заражение быстрым большим количеством преадипоцитов и многократным увеличением толщины слоя дермальных адипоцитов. Было отмечено, что, по крайне мере, частично это вызвано гипертрофией уже существующих адипоцитов. Оказалось, что у мышей с подавленной экспансией слоя дермальных адипоцитов иммунный ответ на золотистый стафилококк понижен. Данная иммунная реакция была описана выработкой антимикробного пептида - кателицидина. Это свидетельствует о существовании неожиданной связи между дермальными адипоцитами и воспалительными кожными заболеваниями, которые стимулируют воспалительную реакцию. Сегодня не вызывает сомнений, что дермальные адипоциты вовлечены в развитие воспалений, воспалительного старения, хронических воспалений и различных воспалительных кожных заболеваний. Это подтверждается тем фактом, что концентрация производимого ими кателицидина, обладающего противовоспалительным действием, значительно повышена в коже, пораженной псориазом и другими кожными заболеваниями. Производство кателицидина существенно меняется и при атопическом дерматите. Известно также, что противомикробные пептиды активно участвуют в патофизиологии угревой сыпи, недавно кателицидин был предложен в качестве возможного варианта лечения акне. Поскольку дермальный адипоцит участвует в развитии патофизиологии кожных заболеваний и воспалительного старения, можно предположить, что толщина слоя дермальных адипоцитов должна быть локально увеличена в тех участках, которые воспалены, стареют или поражены кожным заболеванием, включая розацеа и псориаз. Такое поведение жировой ткани не является необычным, учитывая, что воспаление может сильно усиливать местный адипогенез, поскольку это необходимо для здорового ремоделирования жировой и других тканей. Модуляция толщины слоя дермальных адипоцитов уже была продемонстрирована на различных генно-модифицированных нокаутных моделях. Недавно было показано, что адипонектин (известный как метаболический регулятор чувствительности к инсулину) участвует в развитии псориазоподобного дерматита у мышей. Более того, мыши, у которых выработка адипонектина генетически блокирована, демонстрируют тяжелую форму этого заболевания, что указывает на связь между псориазом и адипоцитами. То же касается и старения, при недостатке дермальных адипоцитов происходит значительное ускорение увядания кожи. Известно, что большинство воспалительных кожных заболеваний и воспалительное старение реагирует на воздействие одних и тех же физических факторов улучшением состояния кожи. Такая неспецифическая реакция была продемонстрирована при воздействии, например, ультрачастотным звуком на пораженную кожу при таких заболеваниях, как розацеа, акне, псориаз и воспалительное старение. Это говорит о том, что все перечисленные заболевания и воспалительное старение должны иметь общий неспецифический патофизиологический компонент. Такое воздействие низкочастотного ультразвука было обосновано выработкой локальных матриксных металлопротеиназ. Даже если содержание матриксных металлопротеиназ может быть фактически повышено на несколько порядков, такое увеличение не причина, а скорее следствие кожной воспалительной реакции. В то же время нарушение выработки кателицидина дермальными адипоцитами вследствие снижения их количества может претендовать на роль патофизиологического компонента в развитии воспалительного старения и воспалительных заболеваний кожи. Говоря о старении, можно сказать, что процессы характеризуются уменьшением объема жировых отложений и увеличением локального фиброзирования ткани. Инволюция жировой ткани в коже может быть реализована путем уменьшения размеров отдельных адипоцитов и их гибели или путем дифференцировки адипоцитов в другие клетки (например, фибробласты).