Хроностарение кожи и лечебная косметика. Активные формы кислорода как повреждающий фактор

Активные формы кислорода как повреждающий фактор

Согласно свободнорадикальной теории старения с возрастом и под влиянием ультрафиолетового излучения и озона происходит истощение антиоксидантов эпидермиса, в результате чего в организме накапливаются окисленные продукты ДНК, липидов, белков, которые влияют на генетическую программу клеток, и белки-ферменты теряют нормальную функцию.

Это ведет к неспособности стареющей клетки адекватно адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды.

Существует система защиты и регуляции свободнорадикального окисления, позволяющая поддерживать интенсивность этих процессов на оптимальном уровне — антиоксидантная система.

Установлено, что роговой слой и эпидермис кожи обладают исключительно развитой и эффективной системой антиоксидантной защиты, которая во много раз превосходит таковую других органов и тканей. Антиоксиданты могут быть экзогенными (витамины А, Е, С) и эндогенными (глутатион — соединение глутаминовой кислоты, цистеина, глицина- эндогенные белки: каталаза, супероксиддисмутаза, глутатион-пероксидаза, глутатионредуктаза- липидные антиоксиданты: убихинон (коэнзим Q)).

Механизм действия антиоксиданта следующий. Все электроны в его молекуле спарены. При взаимодействии с ним свободного радикала происходит передача электрона на молекулу антиоксиданта. При этом свободный радикал становится нормальной, стабильной, валентно-насыщенной молекулой. Структура молекулы-антиоксиданта такова, что из нее образуется малоактивный радикал, который не способен продолжать цепную реакцию и погибает.

Жирорастворимые антиоксиданты:

• витамин Е. Содержание его в коже увеличивается от поверхностных слоев к глубоким в соотношении 1:10. Находится в липидных мембранах и липопротеидах;
• сквален. Входит в состав кожного сала;
• коэнзим Q. В восстановленной форме обычно находится внутри клеток, в митохондриях;
• тиоредоксинредуктаза — мембраносвязанный белок. Находится на внешней мембране кератиноцитов, клеток Лангерганса и меланоцитов;

• в-каротин. Находится в мембранных структурах тканей. Водорастворимые антиоксиданты:
• глутатион, вит. С, мочевая кислота содержатся в роговом слое кожи, их количество возрастает к глубоким ее слоям. Глутатион содержится внутри клетки, вит. С и мочевая кислота — снаружи. Вит. С способен восстанавливать вит. Е, а в присутствии металлов переменной валентности (железо, медь) может осуществлять процесс окисления липидов (прооксидантное действие);
• карнозин — низкомолекулярный гидрофильный тушитель активных форм кислорода (АФК).

Ферменты:

• медь-цинк — содержащая супероксиддисмутаза, марганец — содержащая супероксиддисмутаза. Находится в цитозоле и в ядре клетки;
• каталаза. Находится в пероксисомах клеток;
• глутатионпероксидаза — в мембране митохондрий. Регулирует продукцию арахидоновой кислоты, уменьшая воспаление;
• глутатионредуктаза. Содержится в цитозоле и митохондриях.

Низкомолекулярные белки образуют комплексы с металлами переменной валентности, тем самым препятствуя взаимодействию их с кислородом и образованию АФК:

• лактоферрин;
• церулоплазмин;
• трансферрин;
• нейромеланин.

Компонент	Структурные особенности	Локализация	Действие
Ферменты
Супероксиддисму­таза	Cu/Zn СОД Mn СОД Cu СОД	В цитозоле, а также в ядре	Катализирует реак­цию дисмутации О2 в Н2О2
Каталаза	Тетрамерный гемо-протеин	В пероксисомах	Катализирует дисмутацию Н2О2,
GSH-пероксидаза	Селенсодержащий белок	В цитозоле и митохондриях	Катализирует вос­становление Н2О2, окисленных липидов и пероксидов
GSH-редуктаза	Димерный белок	В цитозоле и митохондриях	Катализирует восстановление дисульфидов
Жирорастворимые компоненты
Токоферол (вит. Е)	Содержит фенольное кольцо систе­мой сопряженных двойных связей	В липидах мем­бран, в липопротеинах	Переводит О, НО и RО в неактивные формы
Тиоредоксинредуктаза	Мембраносвязанный белок	Располагается на внешней мембра­не кератиноцитов, клеток Лангерганса, меланоцитов	Восстанавливает кислородные ради­калы до пероксидиона
Коэнзим Q (убихинон)		В мембране мито­хондрий	Участвует в транс­мембранном переносе протонов и электронов. За­щищает митохон­дрии от перикисной деструкции
в-каротин (провит. А)		Мембранные струк­туры тканей	Ловит синглетный кислород (О) и перекисные ради­калы
Водорастворимые компоненты
Аскорбиновая кислота (витамин С)		Внутри — и внекле­точное простран­ство	Напрямую ловит О, НО. Нейтрализует вещества-окислители, генерируемые стимулированными нейтрофилами, восстанавливает витамин Е
Мочевая кислота	Окисленное пуриновое основание	Внутри — и внеклеточное простран­ство	Ловит О2 и НО
Глутатион восста­новленный	Трипептид	Внутри — и внеклеточное простран­ство	Напрямую ловит О2, НО. Реагирует с органическими свободными ради­калами. Восстанав­ливает витамин С. Кофактор в синтезе эйкозаноидов

Митохондрия — это «энергетическая станция клетки», которая производит АТФ, являющуюся источником энергии в клетке. Протекающие в митохондриях окислительно-восстановительные реакции нуждаются в кислороде, следовательно, в них могут образовываться свободные радикалы. В дыхательной цепи митохондрий задействован коэнзим Q-10 и его использование в наружных и внутренних формах может замедлить деградацию митохондрий и отодвинуть порог старения.

В ответ на действие различных факторов внешней среды возможны различные соотношения про-и антиоксидантных систем:

• повышение активных форм кислорода приводит к повышению уровня антиоксидантов. Подобная ситуация возникает при введении прооксидантов. При этом система находится в балансе, определяющем высокую устойчивость клеток и высокий уровень адаптации.

Например: омега-3 жирные кислоты оказывают кардиопротекторное действие, грамотное использование кислородной косметики;

• при истощении антиоксидантной системы повышение активных форм кислорода приводит к недостаточному увеличению факторов антиоксидантной защиты. Происходит повреждение клеточных структур.

Пример: гипербарическая оксигенация в условиях гипоксии, использование кислородной косметики при истощенной, фотоповрежденной и стрессовой коже.

• снижение уровня активных форм кислорода приводит к снижению активности антиоксидантной системы. Она находится в балансе. Но при повышении, даже незначительном, уровня активных форм кислорода возникает истощение антиоксидантной защиты и повреждение клеточных структур. Пример: пребывание в условиях высокогорья, затем быстрый спуск вниз, резкая отмена антиоксидантов (антиоксидантной косметики) после их длительного использования.

В понимании патогенеза старения также важную роль отводят уровню эстрогенной насыщенности кожи. Кожа постоянно находится под влиянием эстрогенов, которые активизируют эпидермальные кератиноциты и меланоциты, стимулируют синтез коллагена и эластина, предупреждают дегенерацию коллагеновых волокон, способствуют увлажнению кожи, улучшают микроциркуляцию. В период менопаузы, когда количество эстрогенов снижается, быстро нарастают атрофия, атония и обезвоживание кожи, нарушается эпидермальный барьер.

Теория накопления

Заслуживает внимания также теория накопления. В организме накапливаются различные вещества и откладываются в тканях. В коже, под базальным слоем откладывается кальций, в субэндотелиальном слое крупных артерий — коллаген. Однако, правильнее рассматривать эти явления не как причину, а как следствие процессов старения. Из этой теории вытекает также накопление «терминального токсина» — липофусцина. Липофусцин — это пигмент, образующийся в клетках и являющийся прооксидантом.

Он избыточно образуется в организме при переедании ненасыщенных жиров, стрессах, УФ-излучении, избытке ионов алюминия, железа, эстрогенов. При своем образовании липофусцин нуждается в кислороде, что создает гипоксию в тканях, уменьшает образование аденозинтрифосфат (АТФ) и, как следствие, приводит к деградации тканей, мутации в генетическом аппарате клеток. Он инактивирует протеолитические ферменты, препятствуя обновлению клеточного материала. Кроме того, липофусцин повреждает митохондрии, приводя к преждевременному старению клетки.

Согласно теории соматических мутаций старение — это следствие накопления в генах мутаций, возникающих под влиянием повреждающих агентов. Их появление приводит к изменению нефункционирующих белков и к утрате различных функций организма.

Процессы старения отражаются на коже самым плачевным образом: возрастные изменения протекают во всех ее слоях. В эпидермисе уменьшается количество липидов и воды, что приводит к нарушению кератинизации и десквамации эпидермиса. Базальная мембрана утрачивает волнистость.

Эпидермис истончается, в базальном слое нарушается клеточный митоз и дифференцировка кератиноцитов, что выражается в замедлении обновления эпидермиса и ослаблении защитной функции кожи. Также уменьшается количество и функциональная активность меланоцитов, что выражается в неоднородном отложении пигмента. В дерме снижается активность фибробластов, которые в свою очередь синтезируют фибриллярные белки (коллаген и эластин) и гликозаминогликаны межклеточного пространства.

Атрофия и дезорганизация волокон приводит к снижению тургора и эластичности кожи. Замедляется синтез и деструкция коллагена, эластина, гликозаминогликанов, вырабатываются протеолитические ферменты — металлопротеазы, под воздействием которых образуются димеры коллагена — коллагеновые «сшивки». Эти димеры накапливаются в дерме поскольку их не в состоянии переработать коллагеназа. Отмечаются также сосудистые изменения, уменьшается количество кровеносных капилляров.

Клинические проявления

Старение кожи может проявляться различными видимыми признаками, определяемыми при визуальном осмотре и при использовании дерматокосметических приемов. Это сухость кожи, наличие морщин, пигментные и депигментированные пятна, видимая капиллярная сетка, бледность кожи, появление старческих кератом, атрофия кожи и ее придатков.

При применении методов обследования выявляется снижение тургора и эластичности кожи, истончение, снижение ее влажности. Возможно уменьшение салоотделения или его усиление (климактерический период). В косметологическом аспекте одним из основных признаков старения являются морщины. Они определяются как однонаправленные борозды на поверхности кожи и возникают вследствие образования складки в эпидермисе и дерме.

Различают несколько видов морщин:

• мимические — возникают в результате повторных сокращений кожных мышц (лобные и носогубные складки, «гусиные лапки»);
• морщины обвисания возникают вследствие растягивания, обвисания, атрофии кожи;
• морщины атрофированной кожи: множественные, тонкие, имеющие вид неоднородных рельефных складок.

Зоны, открытые для инсоляции стареют быстрее, чем закрытые. На лице выделяют две зоны, особенно чувствительные к старению: зона около глаз и вокруг губ.

Признаки старения	% женщин	Средний возраст
Круги под глазами	70	41
Диффузная эритема	34	41
Телеангиоэктазии	41	42
Морщины на лбу	69	42
Усиленный рост волос над верхней губой	44	42
Усиленный рост волос на щеках	13	43
Капиллярные ангиомы	8	44
Межбровные морщины	59	44
Резкие носогубные морщины	38	47
Морщины под глазами	49	47
Мешки под глазами	42	47
Гусиные лапки	36	48
Опущение верхнего века	48	48
Усиленный рост волос на подбородке	12	49
Старческие ангиомы	8	49
Двойной подбородок	19	51
Старческое лентиго	31	51
Морщины на губах	16	51
Морщинки вокруг губ	20	52
Морщинистое лицо	10	54
Морщинистая шея	10	55
Обвисание кожи с изменением овала лица	13	55