Кожа человека представляет собой многофункциональный орган, который играет важную роль в жизни человека. Она выполняет несколько функций, включая защиту организма от вредных воздействий окружающей среды, поддержание температуры тела и баланса жидкости и электролитов. Кроме того, кожа реагирует на изменения окружающей среды, регулируя кожный гомеостаз и гомеостаз организма в целом.
Кожа имеет сложную регуляторную сеть, которая соединяет нервные окончания в коже с местной нейроэндокринной и иммунной системами. Центральная нервная система регулирует работу кожи через эфферентные нервы или косвенно через надпочечники и иммунные клетки.
Кожа также является органом чувств с нейроэндокринной активностью. Она может передавать гуморальные или нейрональные сигналы в центральную нервную, эндокринную и иммунную системы. Факторы окружающей среды или патологические процессы могут вызывать изменения кожи, которые могут быть зафиксированы циркулирующими иммунными клетками.
Кожа человека также является биофабрикой, которая синтезирует, перерабатывает и метаболизирует широкий спектр структурных белков, гликанов, липидов и сигнальных молекул. Она также функционирует как полнофункциональный нейроэндокринный орган, вырабатывая различные гормоны, нейропептиды и нейротрансмиттеры.
Клетки кожи способны продуцировать кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), урокортин 1 и 2, проопиомеланокортин (POMC), α-MSH, β-эндорфин и глюкокортикоиды. Эти молекулы также экспрессируют соответствующие рецепторы.
Кроме того, кожа экспрессирует фермент цитохром P450scc, который инициирует синтез стероидов путем преобразования холестерина в прегненолон. Клетки кожи также могут продуцировать катехоламины, серотонин и мелатонин.
Старение — это естественный процесс, который приводит к накоплению повреждений и постепенному ухудшению биохимических, физиологических и морфологических функций на уровне органов и систем.
Хронобиологическое старение происходит в основном из-за нарушения баланса в работе эндокринной системы и циркадных ритмов. Это может привести к различным заболеваниям у пожилых людей.
На работу эндокринной системы могут влиять различные факторы, такие как питание, образ жизни, экологическая обстановка и другие. Эти факторы могут вызывать или усиливать гормональный дисбаланс.
Гормональные изменения приводят к морфологическим и функциональным изменениям во всех органах и системах, включая центральную нервную систему и кожу.
Старение влияет на работу всех эндокринных желёз, которые тесно связаны друг с другом. Снижение функции одной железы может повлиять на работу другой.
Также старение влияет на экспрессию POMC и выработку производных POMC пептидов, которые играют важную роль в биологических процессах кожи.
Нельзя недооценивать роль стероидогенных систем в регуляции функций кожи и кожного иммунитета. Нарушение этой активности может привести к патологическим изменениям кожи и заболеваниям.
Кроме того, было обнаружено, что с возрастом способность кожи вырабатывать витамин D3 снижается, что также может влиять на защитные свойства кожи.
Старение кожи — это сложный биологический процесс, который затрагивает все органы и системы организма. Он сопровождается постепенной потерей клеточных функций и физиологической целостности. Эти изменения являются первыми признаками старения.
Старение кожи можно разделить на два типа:
- Физиологическое (хронологическое) старение, которое происходит с возрастом и затрагивает все участки кожи.
- Вызванное окружающей средой, включая фотостарение, которое ускоряется под воздействием внешних факторов.
Внутренние факторы, влияющие на хронологическое старение, включают генетические изменения, изменения в нейроэндокринной системе, развитие кожных нарушений и другие. Они могут влиять на все участки кожи или только на некоторые.
Скорость старения может варьироваться среди разных популяций и даже среди разных анатомических областей одного и того же человека.
Одним из внутренних факторов, влияющих на старение кожи, является пигментация. Пигментация кожи генетически определяется типом, распределением и плотностью меланинового пигмента. Меланин защищает кожу от ультрафиолетового излучения, преобразуя его в тепло и уменьшая повреждение клеток.
Ген MC1R, кодирующий соответствующий рецептор, является ключевым регулятором эумеланогенеза. Снижение активности MC1R приводит к выработке феомеланина, который обладает более слабой защитной способностью.
Варианты ДНК в MC1R связаны с возрастом человека и могут быть новой молекулярной основой молодости.
Внешние факторы ускоряют начало старения кожи и приводят к преждевременному старению кожи. К ним относятся:
- Ультрафиолетовое излучение (UVR). UVR может регулировать общий гомеостаз после поглощения и преобразования его электромагнитной энергии в химические, гормональные и нейрональные сигналы.
- Курение табака.
- Загрязнители окружающей среды и токсины.
UVR разделяется на UVA (320–400 нм) и UVB (280–320 нм). UVB оказывает большее биологическое воздействие на кожу, чем UVA. UVA лучше проникает в кожу и достигает ретикулярной дермы, но менее эффективно индуцирует биологические эффекты.
Длительное воздействие UVA может повредить дерму более значительно, чем UVB, что приводит к фотостарению и образованию свободных радикалов.
Ультрафиолетовое излучение может вызывать фотостарение кожи, но есть и другие факторы, которые могут негативно влиять на её состояние.
Вредные газы и другие загрязнители воздуха могут взаимодействовать с ультрафиолетовым излучением типа А (UVA), повышая риск развития рака кожи. Кроме того, загрязняющие частицы (ЗЧ) могут проникать в кожу и повреждать её, ускоряя старение.
Также есть данные о том, что загрязнение окружающей среды, особенно стойкими органическими загрязнителями (СОЗ), может влиять на эндокринную систему. СОЗ могут действовать как химические вещества, разрушающие эндокринную систему (endocrine-disrupting chemicals, EDC). Они могут влиять на биосинтетические пути стероидных гормонов и гормонов щитовидной железы, а также на их системные уровни.
Загрязнители воздуха, особенно озон и ЗЧ, могут влиять на выработку витамина D в коже. Кроме того, EDC могут снижать активность и экспрессию цитохрома P450 (CYP), что может привести к дефициту витамина D из-за нарушения регуляции гормонов щитовидной и паращитовидных желёз и гомеостаза кальция. Курение также может снижать уровень витамина D в организме.
На состояние кожи также влияют различные аспекты образа жизни, такие как диета, сон и общее состояние здоровья.
Кожа — это многослойный орган человека, который состоит из нескольких слоёв: наружного эпидермиса, соединительной ткани (дермы), подкожной жировой ткани (гиподермы) и придатков.
Эпидермис состоит преимущественно из кератиноцитов, которые в процессе дифференцировки образуют твёрдые слои, богатые липидами. Стволовые клетки (СК) и транзиентно-амплифицирующие (ТА) клетки важны для регенерации эпидермиса. Нарушение регуляции СК кератиноцитов может привести к старению кожи.
Меланоциты в эпидермисе производят и переносят в кератиноциты пигмент меланин, который защищает кожу от ультрафиолетового излучения.
Базальная мембрана отделяет эпидермис от дермы, ограничивая связь между этими слоями.
Дерма состоит в основном из фибробластов / фиброцитов, которые производят волокнистые и эластические компоненты, отвечающие за прочность и эластичность кожи. Также в дерме содержатся протеогликаны (PG), гликопротеины, вода, гиалуроновая кислота (HA) и другие биологически активные молекулы. Все эти компоненты вместе называются внеклеточным матриксом (от англ. extracellular matrix, ECM).
Гиалуроновая кислота как один из гликозаминогликанов (GAG) образует агрегаты протеогликанов, которые сшиваются с другими матриксными белками, такими как коллагеновая сеть. Это увеличивает прочность ткани. В отличие от кератиноцитов, резидентные клетки и волокна дермы обладают меньшей регенеративной способностью. Исследования in vitro показывают, что человеческие фибробласты более восприимчивы к воздействию ультрафиолета, чем эпидермальные кератиноциты.
Дополнительными компонентами кожи являются иммунные клетки, в том числе лимфоциты, макрофаги, тучные и дендритные клетки. Они преимущественно находятся в дерме, но иногда они также присутствуют в гиподерме. Гиподерма важна для накопления энергии.
Придатки кожи расположены в дерме и подкожной клетчатке в зависимости от их функций. Придатки кожи человека включают волосяные фолликулы, сальные железы, эккринные железы и апокринные железы. Все структуры кожи снабжаются сетью соматосенсорных и вегетативных нервных волокон, а также сосудистыми и лимфатическими сетями.
С возрастом функции кожи ухудшаются из-за структурных и морфологических изменений. Кроме того, кожный регенераторный потенциал снижается с возрастом. Стволовые клетки и фибробласты кератиноцитов также подвергаются процессу "старения", и накопление таких "стареющих" клеток со временем снижает возможности регенерации кожи, способствуя ее старению.
Эндогенное старение кожи в основном зависит от генетических и метаболических факторов, действующих в зависимости от возраста. Кожа в пожилом возрасте характеризуется 10–50% истончением эпидермиса, ломкостью, образованием мелких морщин и потерей эластичности. Истончение эпидермиса связано с прогрессирующей дисфункцией кератиноцитов, стволовых клеток-подобных свойств и эпидермальным циклом, что приводит к снижению барьерных функций кожи и способности заживления ран.
Хронологически состаренная кожа менее увлажнена, менее эластична, более проницаема и подвержена раздражению. Дисфункция фиброцитов является основным фактором хронологического ремоделирования кожи из-за накопления повреждений. Стареющие фибробласты утрачивают способность организовывать межклеточное вещество за счет уменьшения синтеза коллагена и эластина.
Гистологическими признаками состарившейся кожи являются атрофия эпидермиса, уплощение дермоэпидермального соединения, уменьшение толщины кожи и атрофия межклеточного вещества, уменьшение количества придаточных структур и снижение их функций, истончение подкожной жировой клетчатки, уменьшение количества нервных окончаний и мелких сосудов кожи. Также наблюдается повышенная гетерогенность размеров базальных клеток с пониженной митотической активностью, уменьшение количества меланоцитов, клеток Лангерганса и дермальных фибробластов. Коллагеновые и эластические волокна становятся тонкими, рыхлыми и распадающимися.
Продолжение статьи