6 мая 2016 г.

Гликация и внешность: сахарное лицо, часть 4.

Процесс гликации (взаимодействие сахаров с белками) проводит к образованию конечных продуктов гликозилирования (КПГ, они же AGE-продукты), которые накапливаясь в нашем теле, приводят ко множеству негативных эффектов. И, пожалуй, самый заметный из них – это воздействие на кожу, что проявляется в ускорении ее старения, образовании морщин, нарушении пигментации и др. В настоящее время выделяют три механизма старения кожи: фотостарение (внешний тип), хроностарение (биологическое и возрастное) и гликостарение (сахаростарение, отложение продуктов гликозилирования). Главное отличие заключается в том, что хроностарение представляет собой генетически предопределенный процесс, а фотостарение напрямую связано с ультрафиолетовым облучением и особенностями ответа конкретного индивидуума на повреждения. Главный из этих механизмов – это фотостарение, затем идет гликостарение и лишь на третьем месте – возраст. Как вы видите, ваши года – далеко не самый главный фактов в молодости вашей кожи. Фотостарение и гликостарение тесно связаны друг с другом, так как оба процесса усиливают оксидантный стресс.

Гликация и внешность: сахарное лицо, часть 4.
Гликация и внешность: сахарное лицо, часть 4.


Продолжение, начало здесь:
Контроль гликации: выбор продуктов и способов готовки, часть 3.


Гликация и внешность.



Процесс гликации существенно не развивается в дерме в целом лет до 30-35. Однако, когда он запускается, вместе с процессом естественного старения, то быстро набирает обороты. Стареющие ткани подвергаются воздействию конечных продуктов усиленной гликации (AGE), которые прочно «склеиваются» с коллагеном и эластином, особенно с эластином, это можно наблюдать в верхнем слое дермы. 

В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который делает кровеносные сосуды неэластичными и стенозными. Она вызывает воспаление, которое в свою очередь приводит к гипертрофии гладких сосудистых мышц и внеклеточного матрикса. Процессы гликации в коже ускоряют ее старение, вызывают пожелтение, ригидность и ухудшение циркуляции. Кожа не может выглядеть молодой и здоровой при наличии в ней продуктов гликации.


Применительно к внешности, конечные продукты гликации, во-первых, меняют цвет кожи, а во-вторых, делают её более плотной. В итоге мы вынуждены наблюдать на коже морщинки, некую её дряблость и потерю здорового блеска. Возможно, вы замечали мелкие красные точки на коже. Помимо проблем с печенью, они также могут вызваны гликацией белков дермы. Однако печень может быть и здоровой, а в основе повреждений в данном случае лежит ослабленный капиллярный кровоток.

Гликация коллегена, эластина и фибронектина негативно сказывается на состоянии кожи: она теряет упругость и больше подвергается негативному воздействию солнечных лучей. 

Конечные продукты гликации подавляют пролиферацию фибробластов и негативно сказывается на кераноцитах. Гликация также является одной из причин появления пигментных пятен на коже, поскольку она способствует гиперактивности меланоцитов, которые отвечают за выработку пигмента меланина.

Со временем, в результате этого процесса, теряющая эластичность кожа начинает быстро покрываться морщинами. При этом замедляется регенерация клеток кожи и процесс кровообращения – в коже активно запускаются процессы старения. Сегодня ученые пришли к однозначному выводу, что замедлить эти процессы можно, в первую очередь, путем снижения уровня гликации. 

Основными проявлениями пагубного влияния гликации, которые могут проявляться на поверхности кожи, являются ее истончение, обесцвечивание, потеря эластичности, морщины, тусклость, темные круги под глазами, общий уставший вид. Со временем кожа становится шероховатой и дряблой, на ней появляются морщины, которые проникают все глубже и глубже в эпидермис, в то время как уровень насыщения организма водой уменьшается.

Поэтому очень важно начать борьбу с гликацией как можно раньше, чтобы предупредить повреждение защищающих кожу подкожных тканей, а также уменьшение ее эластичности и упругости.



Старение и коллаген.



Одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей является коллаген. Он составляет немного немало 20-30 % (!!) от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и т.п. В настоящее время описано 28 типов коллагена. 

В разных тканях преобладают разные типы коллагена, а это, в свою очередь, определяется той ролью, которую коллаген играет в конкретном органе или ткани. Например, в сухожилиях коллаген образует плотные параллельные волокна, которые дают возможность этим структурам выдерживать большие механические нагрузки. В хрящевом матриксе коллаген образует фибриллярную сеть, которая придаёт хрящу прочность, а в роговице глаза коллаген участвует в образовании гексагональных решёток десцеметовых мембран, что обеспечивает прозрачность роговицы, а также участие этих структур в преломлении световых лучей.



Если при хроностарении продукция коллагена снижается на 75% одновременно с возрастанием процессов деградации коллагена то однократное воздействие на кожу ультрафиолетового излучения до средней эритемы (покраснения), приводит к временному снижению синтеза коллагена на 80%! Гликация замедляет распад поврежденного коллагена и ухудшает его структуру. 

Свободнорадикальная теория и теория гликации возникли независимо друг от друга и развивались параллельно, однако в настоящее время рассматривают комплексную теорию, в которой обе теории переплетаются. Так, было доказано, что гликозилированные белки могут участвовать в свободнорадикальных реакциях, а свободные радикалы, в свою очередь, способствуют конформационным перестройкам молекулы белка, “делая” ее доступной для атаки сахаров.


К сожалению, коллаген – это долгоживущий белок, поэтому его гликацию почти невозможно исправить. Скорость ремоделирования коллагенового волокна в организме очень мала. 

По оценкам, время полупревращения коллагена составляет более 100 лет (цифра спорная, некоторые исследования показывают меньшее на несколько порядков значение) и гликация играет ключевую роль в патогенезе и при старении организма. 

Было установлено, что сокращение количества коллагена в кожном покрове связано с изменениями внутриволоконных и внутримолекулярных связей. Так, коллаген по физическим и химическим свойствам переходит из разряда растворимых в воде в разряд не растворимых: лёгкие ажурные белковые волокна «слипаются» и уплотняются, а равномерная, регулярная, совершенная с химической точки зрения структура коллагенового каркаса меняется. 

Чем старее человек, тем меньше общее количество коллагена в организме, и тем больше процент уплотнённого коллагена, тем больше в коже пустот, образовавшихся из-за разрушения волокон и перераспределения плотности. Таким образом, необходимо своевременно пополнять резерв тонковолоконного, лёгкого коллагена.




Накопление AGEs значительно ухудшает свойства соедини­тельной ткани. Изучение физических свойств полимера в зависимости от количества сшивок на приме­ре синтетических полимерных сеток показало следующее:

· уменьшение проницаемости и способности набухать в растворителе;

· увеличение модуля упругости;

· уменьшение разрушающего напряжения.


В коллагенсодержащих тканях эти эффекты наблюдаются с возрастом и проявляются соот­ветственно в уменьшении содержания воды, увеличении жесткости и потере эластичности и увеличении хрупкости. Тенденция потери воды в коже при старении может усиливаться и за счет разрушения протеогликанов, полисахаридные компоненты которых обладают исключительными водоадсорбционными свойства­ми. 



Морщины.


Коллагеновые волокна обеспечивают коже механическую прочность. Кожа все время подвергается механическим нагрузкам. Улыбка или нахмуривание складывают ее, пытаясь сломать коллагеновый каркас, гравитация тянет щеки, подбородок или брови вниз и т.д. Но пока коллагеновых волокон достаточно много — ничего не ломается и не растягивается. Они — как арматура в железобетоне, только гибкая. Чтобы плита выдерживала нагрузку, арматуры должно содержаться по норме. 

А если ее заложить меньше? Результаты мы видим на четвертом-пятом десятке лет. Фибробласты снижают темпы синтеза коллагена, и его становится меньше, промежутки между волокнами — арматурой все больше. И в какой-то момент они не выдерживают нагрузку. Появляются морщины в местах привычных мимических движений — на лбу, переносице, вокруг глаз и рта. Щеки и подбородок начинают сползать вниз под действием силы тяжести — пресловутый гравитационный птоз.


Морщины — одна из самых больших неприятностей, которые неизбежно приходят с возрастом. Как известно, упругость и эластичность кожи во многом зависит от состояния коллагена и эластина — межклеточных белковых компонентов дермы. Старые волокна коллагена разрушаются ферментом коллагеназа, а в фибробластах происходит синтез новых. Такой баланс нарушается, как только коллагеназа начинает хуже работать. Происходит это и в случае блокады самого фермента, и в случае образования коллагеновых димеров. 

“Сшитые” друг с другом волокна становятся недоступны коллагеназе, они накапливаются в ткани и тормозят синтез новых волокон. В результате кожа теряет эластичность, становится дряблой и морщинистой. Сшивки между коллагеновыми нитями могут провоцироваться разными факторами и идти по разным механизмам. И теория Хармана (свободнорадикальная теория), и теория Мэйларда (теория гликации) предлагают свой сценарий, по которому разворачиваются события. 


Кожа находится в потоянном контакте с кислородом. Под действием УФ излучения и ряда других внешних факторов (грязь, аллергены, медикаменты, косметика и проч.) в коже образуются свободные радикалы, которые вмешиваются в метаболические процессы. В частности, активные формы кислорода и свободные радикалы, образующиеся в дерме под действием УФ-А, стимулируют синтез коллагеназы — фермента, разрушающего коллагеновые нити. 

Однако, синтез антиколлагеназы остается на прежнем уровне. В результате дисбаланса системы коллагеназа/антиколлагеназа происходит изменение структуры межклеточных коллагеновых волокон. УФ-В, хотя и не проникает в глубокие слои кожи, также негативно сказывается на ее состоянии. Обнаружено, что УФ-В излучение стимулирует высвобождение из клеточных депо ионов железа и меди, что приводит к повышению уровня этих ионов во внеклеточном пространстве. И железо, и медь являются прекрасными катализаторами реакции образования гидроксил-радикалов из перекиси водорода.



Гидроксил-радикалы, беспрепятственно достигая дермы, провоцируют образование коллагеновых димеров. Согласно теории Мэйларда, коллагеновые сшивки образуются в результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс многоступенчатый. Он начинается обратимой гликацией — восстановленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к концевой α-аминогруппе белка. В результате формируется достаточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное название Advanced Glycosylation End-products (AGE). AGE медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами, в частности, способствует образованию сшивок между коллагеновыми волокнами. 

“Сшитый” коллаген не только менее эластичен по сравнению с нормальными волокнами. Он в отличие от них нерастворим и плохо связывает воду, что также сказывается на внешнем виде кожи — она становится более сухой и менее упругой. К сожалению, коллагеновые сшивки практически не поддаются косметическом воздействию (есть другие способы, о них в следующей части). На сегодняшний день отказ от сладкого остается, пожалуй, наиболее эффективным способом борьбы с AGE продуктами.


Источники:
Википедия, 

Комментариев нет:

Не пропускайте новые полезные материалы!

Понравилась статья? Читайте на здоровье! 
Подписывайтесь и добавляйтесь в друзья в Facebook или в Вконтакте, a также в Twitter, Instagram. Все старые статьи есть в Архиве, видео - на Youtube-канале. Ежемесячная e-mail рассылка. Пишите и звоните!