Большинство клеток, которые выталкиваются наверх, – это кератиноциты и меланоциты. Окончание обоих слов – «циты» – означает просто «клетки», а первые части слов объясняют, что эти клетки делают. Кератин – это белок прочности; именно из него в основном состоят наши волосы и ногти, именно благодаря ему клетки кожи прочны. Кератиноциты – это примерно 95 процентов всех клеток, содержащихся в эпидермисе. Меланоциты, которых намного меньше, содержат меланин – пигмент, который окрашивает кожу. Существует две формы меланина: один из них придает коже коричневый цвет (эумеланин), а другой – красно-желтый цвет (феомеланин). Среди новорожденных кератиноцитов и меланоцитов также встречаются клетки Меркеля. Из этих клеток растут маленькие волоски, служащие механорецепторами; они помогают нам чувствовать прикосновения.

Базальный слой защищается следующим слоем, который работает почти как зонтик, не позволяя практически ничему проникнуть сквозь себя. Этот слой называется шиповатым. Собственно, именно благодаря этому тончайшему слою эпидермиса кожа непроницаема для большинства веществ. Прочные клетки кератиноцитов связываются цепочкой с помощью десмосом, играющих роль своеобразного межклеточного клея. Эта связь кератиноцитов помогает коже не рваться при механическом движении, например натягивании. Эти клетки служат линией обороны против травм.

Но не только они помогают обеспечить безопасность организма. Иммунная система тоже предлагает свою поддержку: иммунные клетки постоянно патрулируют этот слой кожи, выслеживая незваных гостей. Клетки Лангерганса играют роль пограничников, которые обнаруживают любые чужеродные тела и отправляют доклад T-лимфоцитам – клеткам-бойцам.

Следующий слой, который мы увидим в нашем путешествии к поверхности кожи, – зернистый слой, состоящий из материала, похожего на гранулы. Поднимаясь к поверхности, кератиноциты накапливают кератин – это называется кератинизацией. Добираясь до зернистого слоя, они накапливают плотные базофильные кератогиалиновые гранулы, содержащие липиды (жиры). Эти липиды с помощью десмосом (межклеточного «клея», соединяющего клетки кожи) формируют защитный барьер – водонепроницаемый липидный слой, который не пропускает влагу извне и не дает жидкостям покинуть тело изнутри.

Из зернистого слоя клеткам кожи уже практически некуда подниматься, чтобы добраться до поверхности и завершить свою миссию по защите кожи. Но тем не менее они еще могут выполнить одну важную функцию. Они теряют ядро, обезвоживаются и отмирают. Пожертвовав собой, они ложатся рядом друг с другом, формируя слой мертвых клеток, а затем под ними формируется еще один слой, подталкивая их все ближе и ближе к поверхности. Таких слоев набирается от 15 до 20. Чем выше их выталкивают, тем больше жидкости они теряют, и постепенно начинают разрушаться десмосомные связи. Добираясь до пяти верхних слоев, они начинают в случайном порядке опадать с кожи. Клетки этих двадцати слоев, возможно, умирают или уже умерли, но они все равно защищают кожу от внешней среды. Чтобы держать эту линию обороны хорошо укомплектованной, сальные железы смазывают кожу салом, которое формирует кислотную мантию – тонкую кислотную пленку на поверхности кожи, в которой создается комфортная среда для микрофлоры кожи (полезных кожных бактерий). Подвергаясь воздействию окружающей среды, вместе с этим кожа встречается и с патогенами, например вирусами или вредными бактериями, а также загрязняющими веществами, с которыми кожа должна сражаться. Кислотная мантия – это первая линия обороны против вредных бактерий, вирусов и свободных радикалов. Таким образом, кожное сало играет важную роль в защите кожи. Считается также, что кожное сало имеет противогрибковые свойства, но как именно реализуется эта функция, пока неизвестно.

Итак, вот мы и добрались до поверхности кожи: что же здесь происходит? Вы, возможно, удивитесь, узнав, что у нас на коже живут миллиарды бактерий. Эти микроорганизмы по большей части не вредны для нас, а некоторые и вовсе полезны. Они конкурируют за питательные вещества и выделяют смертоносные соединения, не позволяя тем самым вредным незваным гостям колонизировать кожу, а также общаются с нашей иммунной системой. Бо́льшая часть исследовательских данных в этой области очень новая, но даже сейчас уже ясно, насколько важна поддержка здоровой кожной микрофлоры для здоровья в целом.

Мир генетики очень занимателен, но для большинства из нас непонятен. Мне, например, оказалось очень сложно разобраться, как же там все работает. Когда я писала свою кандидатскую диссертацию в девяностых, большой интерес вызывали ДНК, генная инженерия и особенно клонирование. Именно тогда появилось первое «официальное» клонированное животное, овечка Долли, и начались серьезные разговоры о клонировании человека. Мне стало интересно, к чему это может нас привести. Я решила сменить специальность и сосредоточиться на философии науки; моя диссертация была посвящена этике генной инженерии. Однако тема оказалась очень широкой и требовала хорошего научного понимания, так что мне пришлось пройти интенсивный частный курс биохимии – и именно там меня поразили чудеса ДНК. Позже эти знания мне пригодились: чтобы понять, как работает кожа, нужно знать, что такое гены и что они делают. Ниже вы найдете очень краткий курс по ДНК. (Профессор, пожалуйста, простите меня за настолько упрощенные объяснения!)

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) содержит рабочую инструкцию для организма. Она хранит всю необходимую информацию в сегментах, называемых генами.

ДНК содержится в ядре клетки. Клетке необходимо ядро, чтобы иметь неповрежденную и легкую для чтения ДНК. У зрелых эритроцитов ядра нет, как нет его и у ороговевших клеток. Последние находятся на сухой коже, волосах и ногтях и проходят последнюю стадию кератинизации – они потеряли ядро и подверглись обезвоживанию, превратившись в мощную защитную структуру. Жесткая часть волос и ногтей все равно содержит рибонуклеиновую кислоту (РНК) – молекулу, участвующую в кодировании и декодировании генов, – которую можно переработать в ДНК, но ее зачастую бывает довольно трудно прочитать. Однако в основании ногтя и в волосе, прикрепленном к фолликулу, содержится множество новых клеток, у которых по-прежнему есть ядро и, соответственно, цельная ДНК. Кроме этих безъядерных клеток, все остальные клетки нашего организма содержат ДНК.

Гены – это сегменты внутри ДНК. Гены контролируют функционирование и развитие всех органов, в том числе самого большого органа нашего тела – кожи. Каждая человеческая клетка содержит почти 30 000 специализированных генов. Как ни удивительно, полная копия тех же самых генов содержится во всех наших клетках, содержащих ДНК. Экспрессия или подавление определенных генов в клетках вызывают развитие различных частей тела и их функциональности.