Jak starzeje się Twoja skóra

Skóra jako największy ludzki organ wystawiony na środowisko zewnętrzne, cierpi z powodu zarówno zewnętrznych jak i wewnętrznych czynników starzenia. Starzenie się skóry jest charakteryzowane przez procesy takie jak powstawanie zmarszczek, utrata elastyczności i szorstki wygląd. Ten proces starzenia jest powiązany z fenotypowymi zmianami w komórkach, jak i również w zmianach w substancji międzykomórkowej (strukturach takich jak kolageny i elastyna). W tym przeglądzie, podsumowane zostaną zmiany zachodzące podczas starzenia skóry, postępy badawcze dotyczące mechanizmów molekularnych powodujące te zmiany oraz strategie leczenia, które mają zapobiec lub odwrócić starzenie się skóry.

Skóra to bariera które oddziela ciało od środowiska zewnętrznego. Oprócz ochrony przed utratą wody i infekcjami, posiada ważną rolę kosmetyczną. Młody i piękny wygląd skóry może mieć wpływ na nastrój i status reprodukcyjny. Jednak starzenie się organów od naszego urodzenia nie jest wyjątkiem dla skóry, jako największy pod względem objętości organ człowieka skóra wykazuje oczywiste i widoczne oznaki starzenia wraz z wiekiem. Zatem wielu ludzi, szczególnie kobiety, wydaje duże ilości czasu i pieniędzy na zabiegi kosmetyczne oraz farmaceutyki, które mogą zapobiec lub odwrócić starzenie skóry. Szerokie zapotrzebowanie kosmetyczne promuje badania nad starzeniem się skóry. Starzenie się skórne jest indukowane zarówno przez wewnętrzne jak i zewnętrzne czynniki. Starzenie się wewnętrzne jest spowodowane nieuniknionymi procesami fizjologicznymi, które powodują postępującą atropię oraz powstawanie zmarszczek. Zewnętrzne czynniki natomiast są związane z procesami i zjawiskami takimi jak: zanieczyszczenie powietrza, palenie, niedożywienie i ekspozycja na słońce. Szczególnie, wystawienie na promieniowanie nadfioletowe (UV) jest podstawowym czynnikiem zewnętrznym starzenia się skóry nazywane również fotostarzeniem. W tej ocenie podsumowane zostaną zmiany zachodzące podczas starzenia się skóry, postępy badawcze w rozumieniu molekularnych mechanizmów, które powodują te zmiany i strategie leczenia się.

Zmiany podczas starzenia się wewnętrznego skóry.

Wewnętrzne starzenie się skóry jest chronologicznie postępującą zmianą fizjologiczną. Starzenie się na obszarach chronionych od słońca jest związana głównie z czynnikami genetycznymi i metabolicznymi, a na niechronionych głównie z czynnikami zewnętrznymi, szczególnie promieniowaniem UV. Dla wewnętrznie starzejącej się skóry, najważniejsze zmiany histologiczne dzieją się w podstawowej warstwie komórek. Badania dowiodły, że podczas starzenia proliferacja komórek w tej warstwie spada. Epiderma staje się cieńsza, a powierzchnia styku między skórą właściwą, a naskórkiem spada, co powoduje słabszą wymianę substancji odżywczych i dalsze osłabienie proliferacji. Ten proces zmniejszonej zdolności komórek do proliferacji, w tym keratynocytów, fibroblastów i melanocytów jest znany jako komórkowa senescencja (starzenie komórkowe). W próbkach skóry od ludzkich dawców różnego wieku wykazano, że ekspresja markera beta-galactosidazy w fibroblastach skóry właściwej zależy od wieku, wskazuje to, że senescencja jest silniejsza w starej skórze. Dodatkowo, stara skóra chroniona od światła wykazuje mniej komórek tucznych, fibroblastów, kolagenu i elastyny niż młoda skóra. Istnieją badania mówiące, że produkcja prokolagenu 1 w wewnętrznie starej skórze jest zredukowana prawdopodobnie przez regulację sygnałów TGF-beta/Smad i związanymi z nim czynnikami wzrostu tkankowego, które są uznawane za regulatory ekspresji kolageny. Ponadto istnieją dowody, że skóra postarzała wewnętrznie posiada zdegenerowane oligasacharydy, przez co słabiej jest w stanie wiązać wodę.

Zmiany podczas starzenia zewnętrznego skóry.

Już w roku 1969 proponowano, że oprócz czynników wewnętrznych, wystawienie na słońce prowadzi do starzenia się skóry. Wystawienie na promieniowanie UV to podstawowy czynnik zewnętrznego starzenia się skóry. Związany jest z około 80% starzenia się skóry twarzy. W kontraście do cienkiego naskórka skóry postarzałej zewnętrznie, naskórek postarzały wewnętrznie jest gruby. Najbardziej zewnętrzna warstwa naskórka jest najbardziej narażona z powodu uszkodzeń degradacji dezmosomów korneocytów. Ekspresja markera zmienności involukryny w tej warstwie jest zwiększona, co ma związek z procesem różnicowania się naskórkowych keratynocytów, i jest ona uszkadzana przez światło UV. W komórkach podstawowych, ekspresja powierzchniowego białka Beta1-integryny, która wiąże się z białkami ECM (substancji międzykomórkowej) jest znacznie zmniejszona, co pokazuje że proliferacja bazalnych keratynocytów również jest upośledzona.
Ekspresja kolagenu typu VII w keratynocytach jest zmniejszona w obszarach skóry wystawionych na promieniowanie UV. Kolagen typu VII tworzy fibryle wiążące między sobą naskórek i skórę właściwą. Zmniejszenie w jego produkcji ma wpływ na powstawanie zmarszczek. Badania wykazały, że kolagen typu I rozpada się w skórze zewnętrznie postarzałej z powodu przyspieszanej degradacji. Wiele proteinaz MPP, proteaz serynowytch i innych proteaz ma wpływ na tą degradację. Dla skóry fotopostarzałej wyraźną cechą jest akumulacja abnormalnej tkanki elastycznej głęboko w skórze właściwej, patologowy fenotyp nazwany solarną elastozą. Napromieniowanie UV zwiększa ekspresję elastyny 4-krotnie, co wywołuje elastolizę i charakterystyczne cięcie przez wyżej wymienione proteazy. MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-9, MMP-12, proteaza serynowa neutrofili i ludzka elastaza leukocytowa wykazują zdolność rozkładu elastyny. Ostatnie badanie wykazały że fotostarzenie się powoduje N-końcowe i centralne elementy molekuł tropoelastyny są bardziej podatne na cięcie, przez co degradujące szybciej.

 

Autorzy:
Shoubing Zhang

Department of Histology and Embryology, School of Basic Medical Sciences, Anhui Medical University, Hefei, Anhui, China
Central laboratory of Molecular and Cellular Biology, School of Basic Medical Sciences, Anhui Medical University, Hefei, Anhui, China

Enkui Duan

State Key Lab of Stem Cell and Reproductive Biology, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

https://us.sagepub.com/en-us/nam/open-access-at-sage.