Aspekty wpływające na starzenie się skóry – degradacja włókien kolagenowych

Ludzki organizm zaczyna się starzeć po około 25. roku życia. Traci zdolności regeneracyjne, co przekłada się na słabszą odbudowę uszkodzeń. Procesy niszczenia organizmu zaczynają przeważać nad procesami regeneracji, prowadząc do zaburzeń równowagi ustroju. Organizm nie jest w stanie tak szybko odbudować uszkodzonych struktur ani syntetyzować nowych związków jak w młodości. Zmniejszone zostaje syntetyzowanie kolagenu typu I i  III z większą przewagą typu I.

Aleksandra Derefinka

Włókna powstałe  u osób starszych stają się bardziej pofałdowane, mniej elastyczne, twardsze i rozmieszczone losowo. Z wiekiem spada również stężenie hormonów odpowiedzialnych za młody wygląd, takich jak estrogeny, co wpływa na zmniejszenie syntezy substancji  wpływających na czynniki wzrostu. Zmniejsza się produkcja kwasu hialuronowego, będącym w skórze jako składnik macierzy międzykomórkowej, a to dodatkowo osłabia wytrzymałość włókien. Kolagen w warstwie brodawkowatej traci swoją rolę podporową z powodu zauważalnego spadku ilości elastyny, a nawet jej zaniku. Wszystkie te procesy przyspieszają współczesne nawyki i czynniki środowiskowe.

Co to są metaloproteinazy?

Metaloproteinazy występują w każdej tkance i narządzie ludzkiego ciała. Ich główną funkcją jest przyspieszanie hydrolizy wiązań peptydowych w macierzy zewnątrzkomórkowej, zwłaszcza kolagenowych włókien. Enzymy te są niezbędne w procesach regeneracji uszkodzonych tkanek, gojenia ran oraz modyfikacji tkanki kostnej i chrzęstnej. Mogą jednak również przyspieszać reakcje niepożądane, związane z chorobami autoimmunologicznymi lub genetycznymi, takimi jak łuszczyca, choroby pęcherzowe, liszaj płaski czy trądzik różowaty.

Metaloproteinazy są wydzielane jako proenzymy pozbawione aktywności, którą zyskują poza komórką po odłączeniu cysteiny, odsłaniając centrum aktywne enzymu. Działają w neutralnym pH, głównie w macierzy zewnątrzkomórkowej, gdzie degradują niektóre struktury i zmieniają jej budowę. Metaloproteinazy rozkładają kolagen, fibronektynę oraz inne substancje, przygotowując miejsce na nowe składniki komórkowe. Dzięki temu biorą udział w zwalczaniu stanów zapalnych oraz modyfikacji funkcji komórkowych, co pozwala utrzymać homeostazę w macierzy zewnątrzkomórkowej.

Aktywność metaloproteinaz może być zwiększona pod wpływem szkodliwych czynników. Są one w stanie zaatakować włókna kolagenowe, które jeszcze nie wymagają procesu degradacji. Nadmierna aktywność skutkuje także przyspieszeniem starzenia wewnątrzpochodnego. Skóra staje się bardziej podatna na niedoskonałości, zmniejsza się poziom nawilżenia oraz traci zdrowy koloryt.

Promieniowanie ultrafioletowe

Skóra jako narząd chroni organizm jak tarcza przed czynnikami mechanicznymi, atmosferycznymi i promieniowaniem ultrafioletowym (UV). Histologicznie uszkodzeniu ulegają struktury naskórka jak i  skóry właściwej. W naskórku dochodzi do pogrubienia warstwy rogowej i ziarnistej, uszkodzenia DNA keratynocytów oraz upośledzenia komórek Langerhansa i melanocytów. W skórze właściwej następuje zwiększenie liczby uszkodzonych włókien elastycznych, definiowanych jako elastoza.

Promieniowanie UVA aktywuje komórki nacieku zapalnego, stymulując enzymy metaloproteinazy  uszkadzające kolagen i elastynę. Prowadząc do degradacji kolagenu typu I, co zmniejsza jego ilość w skórze właściwej. To powoduje utratę elastyczności, jędrności i czynnika podporowego skóry prowadząc do powstawania głębokich zmarszczek i bruzd – typowych objawów fotostarzenia.

Uszkodzonych włókien kolagenowych nie jest tak łatwo odbudować, ponieważ fibroblasty również zostają dotknięte szkodliwym promieniowaniem UV. Nie mogą produkować kolagenu w takim tempie jak wcześniej. Proces ten dodatkowo spowalniają uszkodzone naczynia krwionośne, wokół których powstaje stan zapalny. Część naczyń zanika, a inne zrastają się, co uniemożliwia przepływ krwi z składnikami odżywczymi. Wyraźne uszkodzenia skóry właściwej mogą prowadzić do rozwoju nowotworów skóry, które mają tendencję do szybkiego rozrostu.

Papierosy i nikotyna

Papierosy to popularna używka stosowana do redukcji stresu. W Polsce coraz więcej osób sięga po paczkę papierosów. Zjawisko to jest obserwowane u coraz młodszych osób. Palacze dążą do pozyskiwania nikotyny z tytoniu, z którego oprócz samej substancji palacz pobiera kilka tysięcy szkodliwych substancji do płuc. Tytoń podczas spalania generuje ponad 4300 toksycznych, mutagennych i rakotwórczych związków. Dzielą się one na wchłaniane w układzie oddechowym i jamie ustnej, penetrując narządy i naczynia krwionośne. Składniki te posiadają zdolność atakowania DNA, prowadząc do powstania wielu mutacji genetycznych.

Nikotyna zmniejsza żywotność kolagenu i indukuje metaloproteinazy, odpowiedzialne za jego degradację. Dym tytoniowy sprawia, że kolagen i elastyna tracą swoje funkcje podporowe, prowadząc do zespolenia w nieaktywną strukturę.

Palenie wpływa także na układ hormonalny, oddziałując na jajniki i zmniejszając syntezę estrogenu. Co upośledza funkcjonowanie fibroblastów i innych komórek skóry, prowadząc do utraty jędrności i nawilżenia skóry.

U kobiet stosujących hormonalną terapię zastępczą i palących papierosy wygląd skóry nie poprawia się, ponieważ syntetyczny estrogen nie neutralizuje wpływu pobieranych substancji do układu oddechowego.

Dym tytoniowy wpływa na czynniki wzrostu, upośledzając aktywność keratynocytów. Nikotyna powoduje kurczenie naczyń krwionośnych, co ogranicza dostarczanie tlenu i składników odżywczych do tkanek. Następuje wzrost ilości dwutlenku węgla we krwi prowadząc do tworzenia karboksyhemoglobiny, co obniża syntezę nowych składników w tkankach.

Palenie obniża również stężenie antyoksydantów wpływając negatywnie na procesy regeneracyjne i elastyczność skóry. I jednocześnie zwiększając produkcję wolnych rodników.

Cukier

Na świecie – szczególnie w krajach wysoko rozwiniętych – obserwuje się coraz większe spożycie produktów mających w składzie duże ilości cukru. Społeczeństwo nie zdaje sobie sprawy jak destrukcyjny wpływ ma nadmiar cukru na proces starzenia się całego organizmu, w tym skóry. Stężenie cukru we krwi jest bezpośrednio związane z tempem starzenia się organizmu.

Glukoza poprzez łączenie się z białkami tworzy produkty, które dodatkowo stymulują wolne rodniki. W kolagenie, na skutek tych reakcji, pojawia się zwiększona liczba wiązań krzyżowych, co prowadzi do uszkodzenia włókien kolagenowych. Włókna te tracą swoje właściwości elastyczne i podporowe, a ich regeneracja przez organizm jest bardzo trudna. Zmiany te dotyczą również elastyny i fibroblastów, co skutkuje spadkiem elastyczności i jędrności skóry, zwiększoną podatnością na rozciąganie oraz ścieńczeniem skóry. W wyniku tych procesów może dojść nawet do zmiany wyrazu twarzy.

Podobne reakcje na cukier obserwuje się u osób chorych na cukrzycę. Powstaje również szereg procesów zapalnych, prowadząc do dalszych uszkodzeń komórkowych. Elastyna, podobnie jak kolagen, jest narażona na degradację. Uszkodzenie elastyny prowadzi do utraty sprężystości skóry i pojawienia się zmarszczek. Cukier wpływa także negatywnie na funkcjonowanie fibroblastów, które odgrywają kluczową rolę w produkcji kolagenu i elastyny. Uszkodzone fibroblasty produkują mniej tych białek, co dodatkowo pogarsza stan skóry.

Osoby z wysokim poziomem cukru we krwi często doświadczają problemów z regeneracją skóry. Wysoki poziom glukozy zaburza funkcjonowanie keratynocytów, co prowadzi do opóźnionego gojenia się ran. Zmniejszona produkcja kolagenu i elastyny wpływa również na zdolność skóry do regeneracji po urazach. Wpływ diety bogatej w cukry na starzenie się skóry jest więc złożony i wieloaspektowy. Obejmuje zarówno bezpośrednie uszkodzenia strukturalne kolagenu i elastyny, jak i zakłócenia w funkcjonowaniu komórek odpowiedzialnych za ich produkcję. W konsekwencji skóra staje się mniej elastyczna, bardziej podatna na uszkodzenia i starzeje się szybciej.

Alkohol

Alkohol jest używką, po którą zaraz po papierosach sięga się najczęściej. Zwłaszcza w nadmiarze, również wpływa na proces starzenia się skóry. Spożycie alkoholu powoduje suchość skóry oraz redukuje ilość składników mineralnych potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Pierwiastki jak miedź czy żelazo są niezbędne w przeprowadzeniu enzymatycznej obróbki włókien kolagenowych.  W rezultacie pojawia się więcej zmarszczek, skóra staje się matowa, sucha i ziemista, a także bardziej podatna na uszkodzenia. Alkohol uszkadza również naczynia krwionośne, które odżywiają i dotleniają skórę. Może również prowadzić do powstawania teleangiektazji.

Aleksandra Derefinka – absolwentka studiów licencjackich kierunku kosmetologia Wyższej Szkoły Fizjoterapii we Wrocławiu oraz studiów magisterskich kierunku kosmetologia na Uniwersytecie Opolskim. Autorka publikacji naukowych, nauczycielka zawodu technik usług kosmetycznych w szkole policealnej. Pracuje jako kosmetolog wykonując zabiegi i terapie manualne ciała.