Хроностаріння шкіри і лікувальна косметика. Активні форми кисню як фактор, що ушкоджує
Активні форми кисню як фактор, що ушкоджує
Згідно вільнорадикальної теорії старіння з віком і під впливом ультрафіолетового випромінювання і озону відбувається виснаження антиоксидантів епідермісу, в результаті чого в організмі накопичуються окислені продукти ДНК, ліпідів, білків, які впливають на генетичну програму клітин, і білки-ферменти втрачають нормальну функцію.Це веде до нездатності старіючої клітини адекватно адаптуватися до мінливих умов навколишнього середовища.
Існує система захисту і регулювання вільнорадикального окислення, що дозволяє підтримувати інтенсивність цих процесів на оптимальному рівні - антиоксидантна система.
Встановлено, що роговий шар і епідерміс шкіри мають виключно розвиненою і ефективною системою антиоксидантного захисту, яка в багато разів перевершує таку інших органів і тканин. Антиоксиданти можуть бути екзогенними (вітаміни А, Е, С) і ендогенними (глутатіон - сполука глутамінової кислоти, цистеїну, гліціна- ендогенні білки: каталаза, супероксиддисмутаза, глутатіон-пероксидаза, глутатіонредуктаза- ліпідні антиоксиданти: убіхінон (коензим Q)).
Механізм дії антиоксиданту наступний. Всі електрони в його молекулі спарені. При взаємодії з ним вільного радикала відбувається передача електрона на молекулу антиоксиданту. При цьому вільний радикал стає нормальної, стабільної, валентно-насиченою молекулою. Структура молекули-антиоксиданту така, що з неї утворюється малоактивний радикал, який не здатний продовжувати ланцюгову реакцію і гине.
Жиророзчинні антиоксиданти:
• вітамін Е. Зміст його в шкірі збільшується від поверхневих шарів до глибоких в співвідношенні 1:10. Знаходиться в ліпідних мембранах і липопротеидах;
• сквален. Входить до складу шкірного сала;
• коензим Q. У відновленій формі зазвичай знаходиться всередині клітин, в мітохондріях;
• тіоредоксінредуктази - мембранозв`язані білок. Знаходиться на зовнішній мембрані кератиноцитів, клітин Лангерганса і меланоцитів;
• по-каротин. Знаходиться в мембранних структурах тканин. Водорозчинні антиоксиданти:
• глутатіон, віт. З, сечова кислота містяться в роговому шарі шкіри, їх кількість зростає до глибоких її шарах. Глутатіон міститься всередині клітини, віт. З і сечова кислота - зовні. Віт. З здатний відновлювати віт. Е, а в присутності металів змінної валентності (залізо, мідь) може здійснювати процес окислення ліпідів (прооксидантно дію);
• карнозин - низькомолекулярний гідрофільний гасників активних форм кисню (АФК).
ферменти:
• мідь-цинк - містить супероксиддисмутаза, марганець - містить супероксиддисмутаза. Знаходиться в цитоплазмі і в ядрі клітини;
• каталаза. Знаходиться в пероксисомах клітин;
• глутатионпероксидаза - в мембрані мітохондрій. Регулює продукцію арахідонової кислоти, зменшуючи запалення;
• глутатіонредуктаза. Міститься в цитоплазмі і мітохондріях.
Низькомолекулярні білки утворюють комплекси з металами змінної валентності, тим самим перешкоджаючи взаємодії їх з киснем і утворення АФК:
• лактоферрин;
• церулоплазмін;
• трансферрин;
• нейромеланін.
компонент | структурні особливості | локалізація | Дія |
ферменти | |||
супероксиддисмутаза | Cu / Zn СОД Mn СОД Cu СОД | У цитоплазмі, а також в ядрі | Каталізує реакцію дисмутації Про2 в Н2Про2 |
каталаза | Тетрамерний гемо- протеїн | У пероксисомах | Каталізує дисмутації Н2Про2, |
GSH-пероксидаза | селенсодержащих білок | У цитозолі і мітохондріях | Каталізує відновлення Н2Про2, окислених ліпідів і пероксидів |
GSH-редуктаза | дімерная білок | У цитозолі і мітохондріях | Каталізує відновлення дисульфідів |
жиророзчинні компоненти | |||
Токоферол (віт. Е) | Містить фенольное кільце системою пов`язаних подвійних зв`язків | У ліпідах мембран, в липопротеинах | Перекладає О, АЛЕ і RО в неактивні форми |
тіоредоксінредуктази | мембранозв`язані білок | Розташовується на зовнішній мембрані кератиноцитів, клітин Лангерганса, меланоцитів | Відновлює кисневі радикали до пероксідіона |
Коензим Q (убіхінон) | У мембрані мітохондрій | Бере участь в трансмембранне перенесення протонів і електронів. Захищає мітохондрії від перикисного деструкції | |
в-каротин (пров. А) | Мембранні структури тканин | Ловить синглетний кисень (О) і перекисні радикали | |
водорозчинні компоненти | |||
Аскорбінова кислота (вітамін С) | Всередині - і позаклітинний простір | Безпосередньо ловить О, АЛЕ. Нейтралізує речовини-окислювачі, які генеруються стимульований нейтрофилами, відновлює вітамін Е | |
Сечова кислота | Окислене пуриновое підставу | Всередині - і позаклітинний простір | ловить Про2 і АЛЕ |
глутатіон відновлений | трипептид | Всередині - і позаклітинний простір | Безпосередньо ловить О2, АЛЕ. Реагує з органічними вільними радикалами. Відновлює вітамін С. кофакторами в синтезі ейкозаноїдів |
мітохондрія - Це «енергетична станція клітини», яка виробляє АТФ, що є джерелом енергії в клітині. Протікають в мітохондріях окислювально-відновні реакції потребують кисню, отже, в них можуть утворюватися вільні радикали. У дихального ланцюга мітохондрій задіяний коензим Q-10 і його використання в зовнішніх і внутрішніх формах може уповільнити деградацію мітохондрій і відсунути поріг старіння.
У відповідь на дію різних факторів зовнішнього середовища можливі різні співвідношення про- та антиоксидантних систем:
• підвищення активних форм кисню призводить до підвищення рівня антиоксидантів. Подібна ситуація виникає при введенні прооксидантів. При цьому система знаходиться в балансі, який визначає високу стійкість клітин і високий рівень адаптації.
наприклад: омега-3 жирні кислоти надають кардіопротекторну дію, грамотне використання кисневої косметики;
• при виснаженні антиоксидантної системи підвищення активних форм кисню призводить до недостатнього збільшення факторів антиоксидантного захисту. Відбувається пошкодження клітинних структур.
Приклад: гіпербаричнаоксигенація в умовах гіпоксії, використання кисневої косметики при виснаженою, фотоповрежденія і стресовій шкірі.
• зниження рівня активних форм кисню призводить до зниження активності антиоксидантної системи. Вона знаходиться в балансі. Але при підвищенні, навіть незначному, рівня активних форм кисню виникає виснаження антиоксидантного захисту та пошкодження клітинних структур. Приклад: перебування в умовах високогір`я, потім швидкий спуск вниз, різка відміна антиоксидантів (антиоксидантної косметики) після їх тривалого використання.
У розумінні патогенезу старіння також важливу роль відводять рівнем естрогенної насиченості шкіри. Шкіра постійно знаходиться під впливом естрогенів, які активізують епідермальні кератиноцити і меланоцити, стимулюють синтез колагену і еластину, попереджають дегенерацію колагенових волокон, сприяють зволоженню шкіри, покращують мікроциркуляцію. У період менопаузи, коли кількість естрогенів знижується, швидко наростають атрофія, атонія і зневоднення шкіри, порушується епідермальний бар`єр.
теорія накопичення
Заслуговує на увагу також теорія накопичення. В організмі накопичуються різні речовини і відкладаються в тканинах. У шкірі, під базальним шаром відкладається кальцій, в субендотеліальному шарі великих артерій - колаген. Однак, правильніше розглядати ці явища не як причину, а як наслідок процесів старіння. З цієї теорії випливає також накопичення «термінального токсину» - ліпофусцину. Ліпофусцин - це пігмент, що утворюється в клітинах і є прооксідантом.Він надмірно утворюється в організмі при переїданні ненасичених жирів, стресах, УФ-випромінювання, надлишку іонів алюмінію, заліза, естрогенів. При своїй освіті липофусцин потребує кисню, що створює гіпоксію в тканинах, зменшує утворення аденозинтрифосфат (АТФ) і, як наслідок, призводить до деградації тканин, мутації в генетичному апараті клітин. Він інактивує протеолітичніферменти, перешкоджаючи оновленню клітинного матеріалу. Крім того, липофусцин пошкоджує мітохондрії, приводячи до передчасного старіння клітини.
Відповідно до теорії соматичних мутацій старіння - Це наслідок накопичення в генах мутацій, що виникають під впливом агентів, що ушкоджують. Їх поява призводить до зміни нефункціонуючих білків і до втрати різних функцій організму.
Процеси старіння відображаються на шкірі дуже негативно: вікові зміни протікають у всіх її шарах. В епідермісі зменшується кількість ліпідів і води, що призводить до порушення кератинізації і десквамації епідермісу. Базальна мембрана втрачає хвилястість.
Епідерміс стоншується, в базальному шарі порушується клітинний мітоз і диференціювання кератиноцитів, що виражається в уповільненні відновлення епідермісу і ослабленні захисної функції шкіри. Також зменшується кількість і функціональна активність меланоцитів, що виражається в неоднорідному відкладення пігменту. У дермі знижується активність фібробластів, які в свою чергу синтезують фібрилярні білки (колаген та еластин) і глікозаміноглікани міжклітинної простору.
Атрофія і дезорганізація волокон призводить до зниження тургору і еластичності шкіри. Сповільнюється синтез і деструкція колагену, еластину, глікозаміногліканів, виробляються протеолітичніферменти - металопротеази, під впливом яких утворюються димери колагену - колагенові «зшивання». Ці димери накопичуються в дермі оскільки їх не в змозі переробити коллагеназа. Відзначаються також судинні зміни, зменшується кількість кровоносних капілярів.
Клінічні прояви
Старіння шкіри може виявлятися різними видимими ознаками, обумовленими при візуальному огляді і при використанні дерматокосметіческіх прийомів. Це сухість шкіри, наявність зморшок, пігментні і депігментовані плями, видима капілярна сітка, блідість шкіри, поява старечих кератом, атрофія шкіри і її придатків.При застосуванні методів обстеження виявляється зниження тургору і еластичності шкіри, витончення, зниження її вологості. Можливе зменшення салоотделенія або його посилення (клімактеричний період). У косметологічному аспекті одним з основних ознак старіння є зморшки. Вони визначаються як односпрямовані борозни на поверхні шкіри і виникають внаслідок утворення складки в епідермісі і дермі.
Розрізняють декілька видів зморшок:
• мімічні - виникають в результаті повторних скорочень шкірних м`язів (лобові і носогубні складки, «гусячі лапки»);
• зморшки обвисання виникають внаслідок розтягування, обвисання, атрофії шкіри;
• зморшки атрофованої шкіри: множинні, тонкі, мають вигляд неоднорідних рельєфних складок.
Зони, відкриті для інсоляції старіють швидше, ніж закриті. На обличчі виділяють дві зони, особливо чутливі до старіння: зона біля очей і навколо губ.
ознаки старіння | % жінок | Середній вік |
Кола під очима | 70 | 41 |
дифузна еритема | 34 | 41 |
телеангіоектазії | 41 | 42 |
Зморшки на лобі | 69 | 42 |
Посилений ріст волосся над верхньою губою | 44 | 42 |
Посилений ріст волосся на щоках | 13 | 43 |
капілярні ангіоми | 8 | 44 |
міжбровні зморшки | 59 | 44 |
Різкі носогубні зморшки | 38 | 47 |
Зморшки під очима | 49 | 47 |
Мішки під очима | 42 | 47 |
гусячі лапки | 36 | 48 |
Опущення верхньої повіки | 48 | 48 |
Посилений ріст волосся на підборідді | 12 | 49 |
старечі ангіоми | 8 | 49 |
Подвійне підборіддя | 19 | 51 |
старече лентиго | 31 | 51 |
Зморшки на губах | 16 | 51 |
Зморшки навколо губ | 20 | 52 |
зморшкувате обличчя | 10 | 54 |
зморшкувата шия | 10 | 55 |
Обвисання шкіри зі зміною овалу обличчя | 13 | 55 |