Uloga krajnjih produkata glikacije u preranom starenju kože

Starenje je multifaktorski proces koji uključuje genetske, endogene i vanjske čimbenike. Kako stari, koža gubi vlagu, postaje tanja i fotodamage postaje izraženija. Takvi učinci rezultat su genetskih i epigenetskih čimbenika. Postoje dvije glavne razine starenja kože - unutarnje (kronološko starenje, koje je individualno i ovisi o genetskim obilježjima) i vanjsko (nastaje pod utjecajem čimbenika okoliša - ultraljubičasto zračenje, zagađivači itd.). Jedan od vanjskih čimbenika povezanih s prijevremenim starenjem je nakupljanje konačnih proizvoda glikacije (AGE). 

Yana Janowska (Jana Janovska, Dermatovenerolog, Dermaclinica, Riga, Latvija

Lana Casparane (Lana Kasparane, Julia Wojciechowska (Julia Voicehovska), Sergey Babikov (Sergejs Babikovs) i Janis Kisis (Jānis sisīsis) razgovaraju o rezultatima svojih istraživanja s ciljem proučavanja učinka konačnih proizvoda glikacije na starenje kože.

Uloga krajnjih produkata glikacije u mijenjanju bioloških procesa kože

Postoje dvije glavne razlike između biokemijskih procesa glikozilacije i glikacije. Glikolizacija je proces koji se odvija uz sudjelovanje enzima, a glikacija je spora neenzimska reakcija između amino skupina proteina (uglavnom lizina) i reducirajućih šećera..

Glikacija se javlja kada je glukoza (glavni izvor energije) povezana s deoksiribonukleinskom kiselinom (DNA), proteinima i mastima, zbog čega im je narušena funkcija. Kao rezultat ove reakcije, u ekstracelularnom matriksu dermisa pojavljuju se ostaci konačnih produkata glikacije (AGE); međutim, neki od njih imaju karakteristična fluorescentna svojstva, što su autori identificirali pomoću posebnog uređaja nazvanog AGE reader ™ (proizvođača Diagnoptics Technologies B.V., Nizozemska). U ovom slučaju, glikacija se odvija prema Maillardovoj reakciji, koja se sastoji u vezanju elektrofilnih karbonilnih skupina ili šećera s lizinom ili argininom (aminokiseline)..

Razina krajnjih proizvoda glikacije u zreloj koži (ne u krvi) je marker glikometaboličkog i oksidativnog stresa.

Finalni produkti glikacije dovode do bioloških promjena koje utječu na aktivaciju sinteze molekula. Generiranje AGE-ova je podržano:

  • ultraljubičasto zračenje;
  • kisik;
  • reaktivne vrste kisika (ROS);
  • redoks aktivni prijelazni metali.

AGE receptori aktiviraju različite molekularne putove, sudjelujući u:

  • upale;
  • imunološki odgovor;
  • proliferacija stanica;
  • ekspresija gena.

Učinak ultraljubičastog zračenja spektra A na krajnje produkte glikacije dovodi do stvaranja reaktivnih kisikovih oblika, kao što su radikali:

  • superoksidni anion;
  • radikal vodikovog peroksida;
  • hidroksil radikal.

Ti slobodni radikali mogu potaknuti proizvodnju superoksidnog anionskog NADPH-oksidaze ili oslabiti antioksidacijski obrambeni sustav.. 

Koža, metabolički sindrom i krajnji produkti glikacije

Glavne značajke metaboličkog sindroma su:

  • središnja pretilost;
  • oslabljena tolerancija glukoze;
  • dislipidemije;
  • arterijska hipertenzija.

Oko jedne trećine svjetske populacije pati od ove bolesti..

Različite dermatološke bolesti povezane su s metaboličkim sindromom i / ili njegovim komponentama. Također, metabolički sindrom djelomično ubrzava proces starenja..

Zbog djelovanja metaboličkog sindroma na tijelo, uključujući i kožu, znakovi usporene upale uzrokovane oksidativnim stresom - stanje u kojem broj reaktivnih kisikovih vrsta premašuje antioksidacijske sposobnosti tijela, što dovodi do oslobađanja upalnih citokina i stalnih upalnih obrambenih reakcija u koži.

Višak reaktivnih vrsta kisika dovodi do lipidne peroksidacije, oksidativnog oštećenja proteina i DNA, a oksidativni stres negativno utječe na biosintezu kolagena i pogoršava upalu, što dovodi do:

  • aktiviranje matriks-metanaze;
  • aktiviranje aril-ugljikovodičnih receptora (AhR);
  • reaktivne vrste kisika i redoks aktiviraju prijelazne metale, što rezultira ubrzanjem stvaranja konačnih glikacijskih produkata.

Kao rezultat glikacije i akumulacije krajnjih produkata glikacije u koži, aktiviraju se proupalni procesi, preuranjena apoptoza (stanična smrt), pogoršava se oksidacijsko oštećenje i razvijaju se čak i prekancerozne kožne bolesti, kao što je aktinička keratoza..

Na mikroskopskoj razini, takve se promjene izražavaju u:

  • pojavu finih bora;
  • gubitak elastičnosti;
  • stanjivanje epidermisa i dermisa;
  • smanjenje brzine mitoze bazalnih keranocita;
  • smanjenje sposobnosti proliferacije;
  • starenje stanica.

Gubitak elastičnosti kože uzrokovan je stvaranjem mostova između molekularnih komponenti dermisa i AGE-a. Krajnji produkti glikacije dovode do poremećaja u izvanstaničnom matriksu zbog činjenice da:

  • AGE izazivaju biološke promjene u sintezi molekula;
  • aktivacija enzima, što dovodi do uništenja matrice (metalloproteniasis);
  • učinak UV zraka na krajnje produkte glikacije u izvanstaničnom matriksu dovodi do stvaranja reaktivnih kisikovih oblika, što dovodi do nepovratnih promjena u dermisu.

Hrana s visokim glikemijskim indeksom pridonosi akumulaciji krajnjih produkata glikacije u tijelu, što ne samo da ubrzava proces starenja, već je i ozbiljan čimbenik u razvoju kroničnih bolesti, osobito dijabetesa, kardiovaskularnih i čak onkoloških bolesti. Stoga je važno ograničiti unos ugljikohidrata i odlučiti se za hranu s niskim glikemijskim učinkom kao što su jabuke, indijski orah, naranče i smeđa riža..

Iako su osnovne funkcije kože dobro poznate, njegova uloga u sistemskim poremećajima metabolizma nije u potpunosti shvaćena. Stoga je potrebno provesti daljnja istraživanja kako bi se produbilo razumijevanje ranih manifestacija metaboličkog sindroma na koži, kao i njegov utjecaj na biološku i estetsku funkciju kože..

Prema časopisu Prime.