Состояние кожи влияет на эмоциональное здоровье, качество жизни, самовосприятие и взаимодействие с другими людьми. Именно поэтому вопросы старения кожи и стратегии по борьбе со старением всегда остаются актуальными.
Старение кожи — это многофакторный процесс, характеризующийся нарушением тканевого и клеточного гомеостаза, потерей протеостаза (совокупность механизмов, обеспечивающих контроль качества клеточных белков), повышенным окислением белка, снижением иммунных возможностей для устранения старения, нарушением репарации ДНК и др.
Механизмы старения кожи запускаются с момента рождения, при этом одновременно реализуются два процесса старения: внутреннее и внешнее. Внутреннее является генетически обусловленным и не поддается контролю. Внешнее обусловлено воздействием внешних факторов. В результате внутреннего старения кожа становится тонкой, сухой, с мелкими морщинами, отмечается ее постепенная атрофия. Результат внешнего старения — грубые морщины, пигментация, телеангиоэктазии, потеря эластичности кожи, дряблость и грубость, что придает коже текстурированный внешний вид.
При старении происходят фенотипические изменения в клетках кожи, а также структурные и функциональные изменения в компонентах внеклеточного матрикса, таких как коллагены, фибриллины, эластин и протеогликаны (для обеспечения прочности, растяжения, эластичности и увлажнения кожи). В дерме снижается количество фибробластов, тучных клеток, происходит разрежение коллагеновых и эластических волокон [1].
При биологическом старении уменьшается выработка проколлагена I типа, в результате происходит относительное повышение количества волокон коллагена III типа. При этом в молодой коже волокна коллагена плотно упакованы и упорядочены, а в состарившейся — фрагментированы и неравномерно распределены. Также нарушается функционирование микроциркуляторного русла (эндотелиальная дисфункция как следствие снижения способности к ангиогенезу, аномальной экспрессии молекул адгезии и нарушения сосудорасширяющей функции).
При фотостарении уменьшение содержания коллагена I типа связано в первую очередь с повышением его деградации различными протеазами, которое также сопровождается увеличением количества коллагена III типа. Появление первых морщин связано с ослаблением связи между дермой и эпидермисом вследствие уменьшения выработки коллагена VII типа под действием УФ. Происходит накопление аномальной эластической ткани в дерме – так называемый солнечный эластоз. УФ-облучение повышает экспрессию эластина и увеличение эластолиза, в результате происходит усиленное отложение укороченных эластических волокон [2].
Развиваются качественные изменения гликозаминогликанов (ГАГ) в коже, в результате чего нарушается связка коллагеновые волокна — ГАГ, волокнистый и клеточный компоненты кожи теряют свою опору, нарушается скольжение коллагеновых волокон относительно друг друга и снижается способность удерживать связанную влагу.
Повышение ригидности (плотности) кожи отчасти может быть связано с тем, что сначала разрушаются самые тонкие коллагеновые волокна с сохранением толстых волокон в глубокой дерме, что обусловливает снижение сопротивления кожи на поверхности [3].
Возрастное изменение коллагеновой сети приводит к тому, что для фибробластов уменьшается количество участков адгезии, в результате снижаются механотрансдукция и преднатяженность фибробластов, и это ведет к снижению синтетической активности фибробластов и повышению выработки матриксных металлопротеаз (ММП-1, 2, 3, 9, 10, 11, 13, 17, 26, 27) [4].
Возрастное уменьшение толщины подкожно-жировой клетчатки (ПЖК) связано с нарушением механических взаимоотношений между слоями. Механическое натяжение слоя эпидермиса и ПЖК ослабевает, а ригидность сетчатого слоя повышается при неизмененной жесткости или ослабевании сосочкового слоя, также происходит нарушение контактов эпидермис — дерма и дерма — ПЖК => провисание кожи и формирование морщин. Уменьшение толщины ПЖК наблюдается и при биологическом увядании и фотостарении.
Общие принципы коррекции возрастных изменений кожи
Основной механизм действия всех методов коррекции — стимуляция регенерационной способности кожи. Это проводится не только с целью непосредственно омоложения, но и с целью подготовки кожи перед хирургическими и агрессивными манипуляциями. Все существующие методики направлены на прямую или косвенную стимуляцию синтетической способности фибробластов.
Так, витамины, минералы, гидролизаты белков повышают доступность субстратов для синтеза новых волокон, антиоксиданты предотвращают разрушение тканей свободными радикалами. Применение антиоксидантов уменьшает признаки старения за счет нейтрализации активных форм кислорода (активизирующих путь МАРК (передача сигнала с участием протеинкиназы активируемой митогенами) и увеличивающих выработку ММП). Однако важно редуцировать исключительно избыток оксидантной активности, так как окислители в организме выполняют физиологическую функцию [5].
Другие компоненты влияют на сигнальные пути, стимулируя синтез коллагена и других компонентов ВКМ кожи или подавляя экспрессию ММП. Так, местное применение ретиноидов (третионина) ингибирует АР-1 (адренорецепторы), подавляя экспрессию ММП, предотвращая деградацию коллагена. В дерме при происходит увеличение экспрессии проколлагена I и III типов, ретикулярных волокон, тропоэластина, фибриллина 1 и ГАГ.
После воздействия УФ-облучения возможно применение противовоспалительных компонентов (приводит к восстановлению уровня проколлагена). В качестве противовоспалительных компонентов - витамины А, С, D и Е, зеленый чай и др. Пептиды, матрикины, являясь фрагментами матриксных белков, имеют широкий спектр биологической активности, связанной с модуляцией внеклеточного матрикса.
Аппаратные методики оказывают физическое воздействие на дерму с целью стимуляции коллагенообразования, либо способствуют более глубокому прохождению препаратов в слои кожи.
Ботулинический токсин типа А, препараты для контурной пластики, нити чаще используются с целью коррекции отдельных эстетических дефектов (морщины, потеря объема), но в некоторых случаях имеют и косвенное влияние на омоложение.
В последние годы набирает популярность метод внутрикожных инъекций плазмы или плазмы, обогащенной тромбоцитами (PRP). Метод основан на том, что при дегрануляции тромбоцитов высвобождаются факторы роста и цитокины (тромбоцитарный фактор роста, TGF-β трансформирующий фактор роста, фактор роста фибробластов и др.), вследствие этого активируются фибробласты, повышается уровень проколлагена. Происходит: выравнивание цвета кожи, увлажнение, смягчение текстуры, уменьшение выраженности мелких морщин. Повышается регенераторный потенциал кожи, что может быть использовано при некоторых дерматологических заболеваниях, а также для восстановления после агрессивных процедур.
Итак, основные патогенетические аспекты применения современных методик омоложения:
стимуляция синтетической активности фибробластов;
ингибирование действия или экспрессии ММП;
нейтрализация активных форм кислорода;
доставка субстратов, необходимых для синтеза компонентов ВКМ кожи.
Важное место занимают процедуры инъекционного введения гиалуроновой кислоты и коллагена.
Гиалуроновая кислота за счет рецепторного воздействия участвует в качестве регулятора клеточной пролиферации и передвижения, обеспечивает гидратацию кожи и активацию фибробластов, а высокомолекулярная ГК имеет также антиоксидантные и противовоспалительные свойства. Внутрикожное применение ГК может стимулировать фибробласты к экспрессии коллагена I типа, ингибитора ММП, снижение ММП-1, участвовать в заживлении ран, модуляции воспалительных клеток, во взаимодействии с протеогликанами ВКМ и удалении свободных радикалов. Именно поэтому ГК является «золотым стандартом» омоложения.
Отдельной категорией являются препараты на основе коллагена. У коллагена есть уникальное свойство — способность к самоорганизации волокна, что создает естественную опору клеток и остального ВКМ. В такой среде повышается количество возможных мест для прикрепления фибробластов. В результате фибробласты приобретают более вытянутую форму (более молодой фенотип).
То есть коллаген, введенный в культуру фибробластов, способен образовывать волокна, к которым могут прилипать фибробласты, создавая натяжение. Взаимодействие между фибробластами и коллагеном может быть опосредовано рецепторами интегринового и/или дискоидинового домена, которые служат механолинками, что приводит к активации сигнальных путей, участвующих в активации клеток, пролиферации, индукции ММП и неосинтезе коллагена. Таким образом, коллагеновые комплексы стимулируют пролиферацию и синтетическую активность фибробластов и ингибируют гибель клеток.
Заключение
Старение кожи затрагивает разные структурные и функциональные компоненты кожи: изменяется эпидермис, дерма, ПЖК, меняются морфофункциональные характеристики клеток и компонентов ВКМ кожи. При разработке комплексных программ по омоложению кожи важно проводить лечебные мероприятия в отношении максимального количества элементов, участвующих в старении. В настоящее время доказанных методов «омоложения» эластических волокон не существует, поэтому основной концепцией остается максимальная защита эластических волокон от повреждения. Основные методики направлены на изменение морфотипа фибробластов, увеличение выработки коллагеновых волокон и ГАГ. Эффект омоложения кожи достигается посредством использования методик, основанных на двух принципах: восстановление механической активности фибробластов (их возврат в удлиненную форму) и биохимические сигналы к синтетической активности фибробластов.
Литература
Старение фибробластов кожи: генетические и эпигенетические факторы / Е. О. Гутоп, А. С. Дятлова, Н. С. Линькова [и др.] // Успехи геронтологии. – 2019. – Т. 32, № 6. – С. 908-914.
Витрук, Т. Ю. Особенности изменений клеточно-матриксных взаимоотношений в коже при ее хронологическом и фотоиндуцированном старении: специальность 14.03.03 "Патологическая физиология»: диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук / Витрук Татьяна Юрьевна. – Томск, 2008. – 125 с.
Чибирова, Т. Т. Основные патофизиологические механизмы внешнего и внутреннего старения кожи / Т. Т. Чибирова, Л. А. Мерденова // Современные вопросы биомедицины. – 2021. – Т. 5, № 4(17). – DOI 10.51871/2588-0500_2021_05_04_23.
Shin, Jung-Won et al. Molecular Mechanisms of Dermal Aging and Antiaging Approaches // International journal of molecular sciences. 2019. vol. 20(9): 2126.
Капулер, О. М. Метаболические изменения в коже при старении и способы их коррекции / О. М. Капулер // Врач. – 2020. – Т. 31, № 9. – С. 15-21. – DOI 10.29296/25877305-2020-09-03.