Старіння – це багатофакторний процес, в якому задіяні генетичні, ендогенні та зовнішні фактори. У міру старіння шкіра втрачає вологу, стоншується, а фотоушкодження стають більш вираженими. Такі наслідки є результатом генетичних та епігенетичних факторів. Існує два основні рівні старіння шкіри – внутрішній (хронологічне старіння, яке є індивідуальним і залежить від генетичних особливостей) і зовнішнє (протікає під впливом факторів навколишнього серед ультрафіолетового випромінювання, забруднюючих речовин і т.д.). Одним із зовнішніх факторів, пов'язаних із передчасним старінням, є накопичення кінцевих продуктів глікації (AGEs). 

rol-konechnykh-produktov-glikatsii-v-prezhdevremennom-starenii- Яна Яновська (Jana Janovska), Дерматовенеролог , Dermaclinica , Рига, Латвія

Лана Каспаране (Lana Kasparane), Юлія Войцеховська (Julia Voicehovska), Сергій Бабіков (Sergejs Babikovs) та Яніс Кісіс (Jānis Ķīsis) розповідають про результати свого дослідження, спрямованого на вивчення впливу кінцевих продуктів глікації на старіння шкіри.

Роль кінцевих продуктів глікації у зміні біологічних процесів шкіри

Існує дві основні відмінності між біохімічними процесами гліколізування та глікації. Гліколізування – це процес, який відбувається за участю ферментів, а глікація – повільна неферментативна реакція між аміногрупами білків (в основному лізину) та редукуючих цукрів.

Глікація виникає, коли глюкоза (основне джерело енергії) зв'язується з дезоксирибонуклеїновою кислотою (ДНК), білками та жирами, внаслідок чого їх функція порушується. Внаслідок цієї реакції у позаклітинному матриксі дерми з'являються залишки кінцевих продуктів глікації (AGEs); при цьому деякі з них мають характерні флуоресцентні властивості, які автори визначили за допомогою спеціального приладу під назвою AGE reader™ (Виробництва Diagnoptics Technologies BV, Нідерланди). У цьому випадку глікація протікає за реакцією Майяра, яка полягає у зв'язуванні електрофільних карбонільних груп або цукрів з лізином або аргініном (амінокислотами).

rol-konechnykh-produktov-glikatsii-v-prezdevremennom-starenii-kozhi

Рівень кінцевих продуктів глікації у зрілій шкірі (не в крові) є маркером глікометаболічного та окислювального стресу.

Кінцеві продукти глікації призводять до біологічних змін, які впливають на активацію синтезу молекул. Вироблення AGEs підтримується:

  • ультрафіолетовим випромінюванням;
  • киснем;
  • активними формами кисню (ROS);
  • редокс-активними перехідними металами.

Рецептори AGEs активують різні молекулярні шляхи, таким чином беручи участь у:

  • запалення;
  • імунної реакції;
  • проліферації клітин;
  • експресії генів.

Вплив ультрафіолетового випромінювання спектра А на кінцеві продукти глікації призводить до утворення активних форм кисню, таких як радикали:

  • супероксид-аніон;
  • радикал перекису водню;
  • гідроксильний радикал.

Вказані вільні радикали можуть стимулювати вироблення супероксид-аніону НАДФ-оксидазою або послаблювати антиоксидантну захисну систему. 

Шкіра, метаболічний синдром та кінцеві продукти глікації

Основними характеристиками метаболічного синдрому є:

  • ожиріння центрального типу;
  • порушення толерантності до глюкози;
  • дисліпідемія;
  • артеріальна гіпертензія.

Близько третини населення планети страждають на це захворювання.

Різні дерматологічні захворювання пов'язані з метаболічним синдромом та/або його складовими. Також метаболічний синдром частково прискорює процес старіння.

Внаслідок впливу метаболічного синдрому на організм, у тому числі на шкіру, виявляються ознаки млявого запалення, викликаного окислювальним стресом. стану, в якому кількість активних форм кисню перевищує протиокислювальні здібності організму, що призводить до вивільнення запальних цитокінів та постійної запальної захисної реакції у шкірі.

Надлишок активних форм кисню призводить до перекисного окислення жирів, окислювальних пошкоджень білків і ДНК, а окислювальний стрес негативно позначається на біостенті колагену і посилює запалення, що призводить до:

  • активації матриксної металпротеніази;
  • активації арил-вуглеводневих рецепторів (AhR);
  • активні форми кисню та редокс активують перехідні метали, внаслідок чого формування кінцевих продуктів глікації прискорюється.

В результаті глікації та накопичення кінцевих продуктів глікації в шкірі активуються прозапальні процеси, передчасний апоптоз (загибель клітин), посилюються окисні пошкодження і навіть розвиваються передракові захворювання шкіри, такі як актинічний кератоз.

На мікроскопічному рівні такі зміни виражаються в:

  • поява дрібних зморшок;
  • втрата еластичності;
  • стоншення епідермісу та дерми;
  • зниження швидкості мітозу базальних кераноцитів;
  • зниження проліферативної здатності;
  • клітинному старінні.

Втрата еластичності шкіри спричинена формуванням мостових з'єднань між молекулярними складовими дерми та AGEs. Кінцеві продукти глікації призводять до порушень позаклітинного матриксу внаслідок того, що:

  • AGEs провокують біологічні зміни у синтезі молекул;
  • активація ферменту, який призводить до руйнування матриксу (металопротеніазу);
  • вплив УФ-променів на кінцеві продукти глікації у позаклітинному матриксі призводить до утворення активних форм кисню, що призводить до незворотних змін у дермі.

Продукти з високим глікемічним індексом сприяють акумуляції кінцевих продуктів глікації в організмі, що не тільки прискорює процес старіння, а й є серйозним фактором у розвитку хронічних захворювань, особливо діабету, серцево-судинних та навіть онкологічних захворювань. Тому важливо обмежити вживання вуглеводів та зробити вибір на користь продуктів з низьким глікемічним індексом, наприклад, яблук, кешью, апельсинів та коричневого рису.

Незважаючи на те, що основні функції шкіри добре відомі, її роль у системних метаболічних порушеннях не до кінця вивчена. Тому необхідно проводити подальші дослідження з метою поглиблення розуміння ранніх проявів метаболічного синдрому на шкірі, а також його впливу на біологічну та естетичну функцію шкіри.

За матеріалами журналу Prime.

Додати коментар

captcha

ОновитиОновити