Буллезный эпидермолиз (БЭ) (epidermolysis bullosa), — гетерогенная группа почти из 30 редких наследуемых (орфанных) заболеваний, характеризующихся «хрупкостью» кожи и/или слизистых оболочек, которая может проявляться локально или генерализованно при рождении или вскоре после него. Распространенность всех форм варьируется в разных странах и составляет от 5 до 20 случаев на 1 млн населения. Патология обусловлена мутациями в генах, кодирующих различные белки, вовлеченные главным образом в поддержание структуры и функции эпидермо-дермального контакта; к настоящему времени идентифицировано 19 таких генов [1—3]. Ежегодно выявляют новые гены и их продукты, имеющие отношение к патогенезу БЭ, соответственно расширяется перечень клинических форм данной нозологии. Пациентов наблюдают дерматологи, в верификации диагноза участвуют врачи-генетики.

В настоящее время патогенетически обоснованное лечение не выработано и исследование патологии продолжается в аспекте поиска новых маркеров и генов-кандидатов с надеждой на разработку в перспективе таргетной и генной терапии [4]. Надежным способом установления точного диагноза является проведение генетического анализа, кроме биопсии кожи с трансмиссионной электронной микроскопией и/или иммунофлюоресценцией.

Тяжесть БЭ высоковариабельна — от локализованных форм с минимальным воздействием на качество жизни до быстро прогрессирующих летальных. При генерализованных тяжелых формах хронический характер поражений, а также вовлечение слизистых оболочек могут привести к системным осложнениям: хроническому воспалению с болевым синдромом и истощением, амилоидозу, контрактурам и даже плоскоклеточной карциноме. Некоторые специфичные формы БЭ ассоциированы с другими кожными проявлениями: поражением ногтей, алопецией, гиперпигментацией, пальмоплантарной кератодермой или внекожными патологиями, такими как мышечная дистрофия или атрезия пилоруса [2, 4].

Несмотря на полиморфизм клинической картины, БЭ делят на три основные формы в зависимости от уровня поражения эпидермиса и дермы, возникающего вслед за механической травмой кожи: простая (epidermolysis bullosa simplex), пограничная (junctional БЭ) и дистрофическая форма (dystrophic БЭ), относительно недавно в группу БЭ внесен синдром Киндлера, характеризующийся дезинтеграцией на разных уровнях эпидермиса [2, 5].

В соответствии с ресурсом OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) [6] и по последнему консенсусу по БЭ [3] простая форма БЭ определяется мутациями в генах кератинов 5 и 14 (KRT5 и KRT14) и делится на четыре основных подтипа с аутосомно-доминантным наследованием: 1) локализованный, ранее известный как БЭ Вебера—Коккейна (Weber—Cockayne (OMIM 131800), с возможностью дополнительной мутации в гене интегрина В4 (ITGB4); 2) генерализованный средней тяжести, ранее известный как Б.Э. Кебнера (Koebner, (OMIM 131900); 3) с пестрой пигментацией (OMIM 131960) и доминированием мутации в гене кератина 5 (KRT5) и 4) тяжелый генерализованный подтип, или БЭ Доулинга—Меара (Dowling—Meara, OMIM 131760).

Пограничная форма БЭ наследуется аутосомно-рецессивно, характеризуется мутациями в трех генах, кодирующих гликопротеины ламинины А3, С2 и В3 (LAMA3, LAMC2 и LAMB3 соответственно), а также мутациями в генах коллагена 17-го типа (COL17A1) и интегрина α6β4, и делится на два основных подтипа: 1) летальный Б.Э. Герлитца (Herlitz, OMIM 226700) и 2) не-Герлитца (OMIM 226650) (табл.1).

В отличие от простой и пограничной формы дистрофическая форма БЭ гетерогенна по типу наследования: 1) аутосомно-доминантная форма (DDEB, OMIM 131750); 2) аутосомно-рецессивный тяжелый генерализованный БЭ Аллопо—Сименса (RDEB, OMIM 226600) и 3) рецессивный дистрофический БЭ инверсный, который не внесен в базу OMIM. Важно отметить, что у 95% больных с дистрофической формой БЭ находят также мутации в гене коллагена 7-го типа (COL7A1). Уровень дезинтеграции – под плотной пластинкой базальной мембраны эпидермиса (sublamina densa).

На основании мутации в гене киндлина-1 (KIND1), влияющей на структуру гемидесмосом, дополнительно выделен вариант hemidesmosomal epidermolysis bullosa (HEB), называемый также синдромом Киндлера, который представляет собой клинически и генетически гетерогенную группу и имеет черты, аналогичные другим типам Б.Э. Важно отметить, что в рамках синдрома выделяют генерализованную доброкачественную атрофическую форму БЭ (generalized atrophic benign epidermolysis bullosa — (GABEB). Существуют формы заболевания с сужением пищевода или врожденной атрезией привратника желудка (EB-PA; OMIM 226730, 612138). У некоторых больных заболевание проявляется мышечной дистрофией с поздним дебютом (EB-MD; OMIM 226670). Всего в базе данных OMIM по ключевым словам «epidermolysis bullosa» содержится 90 рефератов с описанием генов и фенотипов данного заболевания.

По новому определению C. Jackson и соавт. [7], БЭ — тяжелое заболевание с преимущественным поражением кожи, обусловленное мутациями как минимум в одном из генов, кодирующих структурные компоненты контактов базальных эпидермоцитов между собой и их базальной мембраной.

Два десятилетия назад выделили более 20 различных форм врожденного БЭ, каждая отличалась по клиническим особенностям, внекожным проявлениям, характеру наследования и локализации кожного дефекта. В последние годы в свете новых научных знаний о молекулярных и генетических аномалиях достигнут значительный прогресс в понимании механизмов, ответственных за формирование Б.Э. Эпидермодермальный контакт является результатом сложных молекулярных взаимодействий между базальными кератиноцитами и компонентами эпителиальной базальной мембраны, в том числе реализуемых с помощью гемидесмосом и якорных фибрилл. Выявление генетических мутаций, вызывающих различные формы БЭ, лежит в основе молекулярной классификации (по дефицитным белкам) (табл. 1)

Микроскопически для БЭ характерно субэпидермальное или внутриэпидермальное расположение пузырей, гистологическое исследование часто не позволяет различить локализацию пузырей по отношению к базальной мембране.

Клинический диагноз верифицируют иммуногистохимическим исследованием биоптата кожи с определением уровня пузыря и дефицитного белка. Гистологическая картина врожденного БЭ близка БЭ приобретенному (acquisita) — хроническому заболеванию, связанному с аутоиммунной реакцией на коллаген 7-го типа в субэпидермальных анкерных структурах фибрилл [8]. Исследование биоптата кожи не позволяет дифференцировать БЭ acquisita и буллезный пемфигоид, необходимо проведение прямой иммунофлюоресценции. В обзоре [9] представлены современные представления об аутоиммунных буллезных дерматозах.

Электронно-микроскопическое исследование (ЭМИ) позволяет точно определить локализацию пузырей и более подробно изучить морфологические изменения при различных вариантах болезни. Этот метод в течение многих лет сохранял ведущие позиции среди методов диагностики буллезных дерматозов для подтверждения диагноза основных типов Б.Э. Начиная с первого применения ЭМ для исследования БЭ этот метод остается наиболее точным для определения уровня дезинтеграции эпидермиса, что лежит в основе современной классификации БЭ и близких к нему патологических процессов [10, 11]. Другие методы исследования, в том числе иммунофлюоресценция и анализ ДНК, приобретают все большее значение в диагностике, тем не менее ни один метод до сих пор не может полностью вытеснить ЭМИ, хотя оно в настоящее время используется в основном в экспертных лабораториях и редко применяется в качестве первичной диагностической процедуры.

По сравнению с другими методами диагностики БЭ ЭМИ имеет как сильные, так и слабые стороны. Во-первых, при сравнительно легких формах БЭ результаты иммунофлюоресценции могут не отличаться от нормы, в то время как ЭМИ позволяет идентифицировать микротрещины и другие ультраструктурные аномалии. Тем не менее нарушения могут быть весьма незначительными, что требует обширного опыта в интерпретации ультраструктурных изменений. ЭМИ имеет большое значение для диагностики БЭ Доулинга—Меара (Dowling—Meara) особенно у новорожденных до возникновения типичных герпетиформных волдырей. Иммунофлюоресценция может не выявить аномалии отчасти из-за интраэпидермальных трещин, но ЭМИ способно продемонстрировать характерные изменения тонофиламентов в базальных клетках [12].

Наряду с этим ЭМИ полезно для диагностики врожденной буллезной ихтиозиформной эритродермии (или эпидермолитического гиперкератоза), что позволяет выявить комки тонофиламентов, расположенные в верхних слоях эпидермиса.

ЭМИ является важным шагом в диагностике БЭ и позволяет направить молекулярные методы исследования патогенеза на поиск мутаций генов, лежащих в основе некоторых новых дерматозов. Например, ключ к первому выделению наследственного десмосомного расстройства, вызванного дефицитом плакофилина-1, получен при ЭМИ биоптата кожи пациента [5, 12].

Роль ЭМИ в диагностике БЭ и других буллезных дерматозов со временем уменьшается, но даже в наши дни этот метод продолжает служить «золотым стандартом», на основе которого основана классификация БЭ.

Главными условиями для проведения ЭМИ являются квалификация исследователя-диагноста, а также хорошее знание ультраструктур нормальной кожи. Кроме того, необходимы высококачественные срезы, позволяющие четко установить уровень дезинтеграции, или образования пузыря. Особое внимание следует обращать на ультраструктурные особенности эпидермодермального контакта, имеющего отношение к диагностике. Эти структуры, обычно задействованные в «якорном комплексе», состоят из ряда молекул [13], которые важны для нормальной функции кожи, в том числе адгезии между эпидермисом и дермой, а также молекулярных взаимодействий в верхних слоях дермы [14].

По сравнению с другими лабораторными методами, в частности такими, как рутинная гистопатология, ЭМИ является очень дорогостоящей процедурой, требует специального оборудования и трудоемкой высококвалифицированной пробоподготовки. Строгое соблюдение ключевых принципов получения образца помогает избежать ненужной траты времени, усилий и затрат на получение и обработку биопсии кожи для диагностики с помощью ЭMИ. Все образцы кожи необходимо тщательно исследовать, и патогномоничные изменения часто можно видеть лишь в одном из образцов [15].

Биопсия кожи от сформированных более 1 ч пузырей или старых повреждений, как правило, дают противоречивые результаты, связанные с некрозом и регенерацией эпидермиса и дермы. Поэтому рекомендуется сепарация эпидермиса с помощью осторожного растирания кожи в месте предполагаемой биопсии. В идеале материал для биопсии должен содержать участок границы нового поражения, чтобы были видны в микроскоп и расслоения, и сохраненные участки кожи. В чрезвычайно хрупкой коже, например при Б.Э. Герлитца (Herlitz), взятие биопсии кожи часто бывает достаточно, чтобы вызвать отслоение эпидермиса от дермы. Напротив, в некоторых подтипах БЭ, в частности при БЭ Вебера—Коккейна, индукция пузыря затруднена даже при локальном тепловом воздействии и обширном растирании кожи, так что диагностическая польза биопсии является, как правило, сомнительной. Кроме того, в большинстве случаев простой БЭ имеет семейный анамнез и соответствующие клинические признаки, достаточные для подтверждения диагноза. Предпочтительнее не брать биопсию, если все соответствующие последующие шаги не будут заранее учтены, доступны и достижимы [12].

При всех подтипах простого БЭ дезинтеграция имеется в нижней части эпидермиса, как правило, под ядрами базальных клеток, тогда как при поверхностных БЭ уровень формирования пузыря находится на границе между зернистым и роговым слоем эпидермиса (табл. 2)

При БЭ Доулинга—Меара (Dowling—Meara) вдобавок к внутриэпидермальному пузырю описаны аномальные кластеры тонофиламентов (кератиновые промежуточные филаменты) в основном в базальных кератиноцитах [5, 17]. Эта ультраструктурная особенность является патогномоничной, дающей ключи к пониманию имеющейся молекулярной аномалии.

При подтипе БЭ с дефицитом плектина, также известном как БЭ с мышечной дистрофией, расщепление локализуется сразу над уровнем гемидесмосом, которые часто сравнительно миниатюрны по размеру [18]. Подобный тип расщепления также характерен для БЭ с атрезией пилоруса, который трудно предвидеть, поскольку этот вариант БЭ обычно считается подтипом пограничного БЭ [19]. Кроме того, редкий не-Герлитца пограничный БЭ также обусловлен мутациями в гене коллагена 17-го типа и ассоциирован с внутриэпидермальным расщеплением [18].

Наконец, при редкой форме генерализованного аутосомно-рецессивного простого БЭ, вызываемого null-мутацией в гене кератина 14, сеть кератиновых филаментов в базальных эпидермоцитах сильно скомпрометирована и нормальные тонофиламенты немногочисленны или полностью отсутствуют [20].

Особенностями пограничного Б.Э. Герлитца, подозреваемого обычно при прозрачном пузыре на уровне lamina lucida, являются мелкие или редуцированные гемидесмосомы, однако в ряде случаев находят дезинтеграцию на уровне базальных отделов базальных клеток, обусловленную, наиболее вероятно, нарушением молекулярных связей кератиновых филаментов с гемидесмосомами [21]. Эти структурные особенности также видны при БЭ с атрезией пилоруса [19].

В случаях не-Герлитца пограничного БЭ, возникающего в результате мутаций в ламинине-5 (ламинин-332) или коллагене 17, гемидесмосомы бывают как мелкие и малочисленные, так и нормальные по размерам и количеству [12, 20]. Сравнительные исследования, демонстрирующие количественные или качественные ультраструктурные различия между этими двумя главными генетическими подтипами не-Герлитца пограничного БЭ, не проводились.

Плоскость расщепления обычно локализована непосредственно под lamina densa. Еще один наиболее полезный диагностический маркер при генерализованной аутосомно-рецессивной (или Аллопо—Сименса (Hallopeau—Siemens) форме — это отсутствие нормальных якорных фибрилл. При доминантной и более локализованной рецессивной форме якорные фибриллы присутствуют, но в меньшем количестве, чем в норме. Детальный количественный анализ не выявил различий якорных фибрилл между этими разными генетическими подтипами. Расстройство, известное как переходный БЭ новорожденного, характеризуется очевидным замедлением секреции коллагена 7 и наличием связанных с мембраной включений, содержащих мелкодисперсный или аморфный материал в базальных кератиноцитах [5], который был иммуногистохимически определен как коллаген 7-го типа [22].

Синдром Киндлера. В отличие от других форм БЭ на тканевом уровне формирование пузыря при синдроме Киндлера может варьироваться и возникать одновременно или изолированно в эпидермисе, в lamina lucida и под lamina densa [23] (табл. 3). Другими характерными структурными особенностями являются мультислоистость lamina densa, наличие в дерме коллоидных телец и явных «пробелов» в матриксе, особенно вокруг фибробластов, а также множество меланофагов в поверхностных слоях дермы.

Ключом к пониманию патогенеза эктодермальной дисплазии с истончением кожи стало генетически обусловленное нарушение структуры десмосом, вызванное мутацией гена плакофилина-1. Заболевание характеризуется выраженной сепарацией эпидермоцитов и расширением межклеточных пространств, ассоциированными с миниатюрными десмосомами в супрабазальных слоях [21, 24]. Кроме того, выражена перинуклеарная конденсация кератиновых филаментов, и лишь небольшое их количество локализуется на периферии клеток, участвуя в организации десмосом. Дезинтеграция клеток, как представляется, вызвана атрофией пальцеподобных цитоплазматических выростов, направленных к десмосомальным контактам. Аналогичные ультраструктурные особенности описаны в случае летального акантолитического БЭ simplex, обусловленного делецией в хвостовом домене десмоплакина [25].

Ларинго-онихо-кожный синдром — редкое заболевание, вызванное N-терминальной делецией в альфа-3a-изоформе ламинина. Пациенты редко имеют истинные волдыри, но страдают от весьма характерных эрозий на лице и в других местах. С помощью электронной микроскопии продемонстрировано фокальное расширение lamina lucida в сочетании с мелкими гемидесмосомами [26].

Таким образом, ЭМИ чрезвычайно важно для диагностики пузырных дерматозов, электронная микроскопия предоставила маркеры для классификации как самих дерматозов, так и процессов с аналогичными клиническими проявлениями. Ультраструктурные исследования внесли неоценимый вклад в поиск генетических основ различных типов дерматозов с нарушениями молекулярной организации десмосом [12]. Кроме того, результаты ЭМИ важны при молекулярно-биологических исследованиях, нацеленных на разработку новых методов лечения, направленных на эпителизацию поражений при рецессивных дистрофических пузырных дерматозах [27].

Наличие системности проявлений, гетерогенность клинических форм, сходство множества ультраструктурных проявлений патологии эпидермодермального контакта при БЭ и акантолитической пузырчатке [15], а также экспрессия антигена пемфигоида 1 при обеих патологиях свидетельствуют о сходстве патоморфогенеза буллезных дерматозов в целом. Основные отличия эпидермолизов и пузырчатки связаны с более ранней манифестацией эпидермолизов (при рождении или сразу после него) и наличием антител к антигену пемфигоида 1 при пузырчатке. Именно поэтому надежды на разработку подходов к лечению связаны с универсальными молекулами, экспрессируемыми структурными компонентами эпидермиса и дермы.

На сегодняшний день этиопатогенетическое лечение БЭ, обусловленных мутациями генов, отсутствует, за исключением единственного клинического наблюдения с поражением 60% кожи, успешный опыт лечения которого с помощью методов клеточной и генной терапии опубликован в журнале «Nature» [28].

Однако остальным пациентам с БЭ, или «болезнью бабочки», с дефектами кожи и слизистых оболочек с выраженным нарушением процессов регенерации [29] по-прежнему требуются тщательный уход и многопрофильная медицинская, психологическая и социальная помощь. Рекомендации последнего (французского) консенсуса содержат перечень медикаментозных и инструментальных методов лечения, направленных на улучшение качества жизни, предупреждение и борьбу с уже возникшими осложнениями [3].

Перспективные таргеты для лечения врожденного БЭ, а также ряда буллезных дерматозов — антигены эпидермальной базальной мембраны представлены на схеме эпидермодермального контакта (см. рисунок).

В конце 2017 г. в журнале «Nature» опубликован первый успешный опыт клеточной терапии пограничной формы БЭ, обусловленной мутациями в генах, кодирующих гликопротеин базальной мембраны ламинин-332 [28]. Всего несколько лет назад точная функция ламинина-332 была не совсем ясна, однако стали известны молекулярные события, необходимые для интеграции гликопротеина в базальную мембрану. Исследования в физиологических и патологических процессах показали, что ламинин-332 инициирует различные клеточные каскады в зависимости от уровня его протеолитического расщепления [30].

Взятые у истощенного и умирающего от БЭ 7-летнего пациента клетки были культивированы и модифицированы с помощью методов генной терапии, что позволило ex vivo получить полноценный эпидермис, который был имплантирован с помощью 3 операций и в течение 2 лет функционирует без рецидива. Это исследование демонстрирует высокие достижения структурной биологии ХХI века и открывает перспективы для реального внедрения методов клеточной и генной терапии в клиническую практику.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Айдагулова Светлана Владимировна — д-р биол. наук, проф., зав. лаб. клеточной биологии и фундаментальных основ репродукции; https://orcid.org/0000-0001-7124-1969; e-mail: s.aydagulova@gmail.com