By Dr. Sanchari Sinha Dutta, Ph.D.Reviewed by Lois Zoppi, BA

Stárnutí je definováno jako postupné zhoršování fyziologických funkcí těla, které jsou důležité pro přežití. Hlavní příčinou stárnutí je hromadění poškozených buněčných produktů v průběhu času. Kůže, která je nejsvrchnějším ochranným obalem těla, je často vystavena vnitřním i vnějším příčinným faktorům stárnutí.

Mezi charakteristické znaky stárnutí kůže patří vrásky, suchost kůže, snížená tloušťka kůže, ztráta elasticity, dermální a epidermální atrofie, snížená míra proliferace epidermálních buněk a buněčná senescence. Mezi vnější faktory, které přispívají ke stárnutí kůže, patří především sluneční záření, UV záření, chemické látky, znečišťující látky a kouření.

Kromě vnějších podnětů patří mezi endogenní procesy, které spouštějí proces stárnutí, nadměrná produkce volných radikálů, mutace jaderných/mitochondriálních genů, buněčná senescence, zkracování telomer, snížená proliferace buněk a zhoršená funkce imunitního systému. V posledních letech řada vědeckých studií odhalila, že mezi zásadní faktory přispívající ke stárnutí kůže patří také konečné produkty pokročilé glykace (AGEs).

Mladší pleť a stárnutí pleti diagram. Image Credit: Designua /

Koncové produkty pokročilé glykace

Tvorba AGEs je velmi složitý proces, který zahrnuje spontánní neenzymatickou reakci zvanou glykace. Glykace je reakce mezi redukujícím cukrem a bílkovinami, lipidy a nukleovými kyselinami, při níž reaktivní karbonylové skupiny redukujícího cukru reagují s volnými aminoskupinami bílkovin za vzniku nestabilní Schiffovy báze. Další přeskupení Schiffovy báze vede ke vzniku stabilnějších Amadoriho produktů, což jsou v podstatě ketoaminy nebo fruktosaminy. Tyto reverzibilní reakční produkty následně podléhají ireverzibilní oxidaci, polymeraci, dehydrataci a síťovacím reakcím za vzniku AGE.

Postupné hromadění těchto AGE v těle je charakteristickým znakem procesu stárnutí u lidí, zvířat a dalších organismů. Mezi nejčastěji nalézané AGEs v kůži patří karboxymethyl-lysin, karboxyethyl-lysin, pentosidin, methylglyoxal a glyoxal, glukosapan a fruktosapan. Receptory pro AGEs jsou obecně exprimovány v epidermis a dermis a bylo zjištěno, že jejich exprese je vyšší v oblastech kůže vystavených slunci ve srovnání s oblastmi chráněnými před sluncem.

AGEs and Skin Aging

Hromadění AGEs v kůži bylo pozorováno jak u diabetu, tak během chronologického stárnutí. Proteiny s pomalou rychlostí obratu, jako jsou kolagen I a IV, stejně jako proteiny s dlouhou životností, jako je fibronektin, jsou primárním cílem glykační reakce v kůži. Nadměrné ukládání AGEs v oblastech kůže vystavených slunečnímu záření navíc naznačuje, že sluneční záření, zejména UV záření, může hrát důležitou roli při tvorbě AGEs.

Kromě slunečního záření patří mezi další vnější faktory, které jsou zodpovědné za zvýšenou tvorbu a ukládání AGEs v kůži, kouření a strava. Množství AGEs v potravinách závisí především na způsobu přípravy. Například smažené potraviny obsahují vyšší množství AGEs ve srovnání s vařenými potravinami. Asi 10-30 % přijatých AGEs se v těle vstřebává a může se podílet na stárnutí kůže.

Mechanicky mohou AGEs reagovat s proteiny, lipidy a nukleovými kyselinami a měnit jejich normální fyziologické funkce. Po navázání na své receptory mohou AGEs také spustit kaskádu signálních drah, což vede ke snížení buněčné proliferace, zvýšení buněčné senescence a apoptózy, snížení syntézy extracelulární matrix, zvýšené tvorbě volných radikálů a prozánětlivých mediátorů atd. Všechny tyto procesy mohou potenciálně přispívat ke stárnutí kůže.

Strategie kontroly AGEs

Protože autofluorescence je vnitřní vlastností AGEs, je měření fluorescence kůže účinnou metodou detekce ukládání AGEs v kůži. Studie zjistily, že fluorescence kůže pozitivně koreluje s mnoha poruchami souvisejícími s věkem, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, poruchy ledvin, makulární degenerace a celková úmrtnost. Vzhledem k obrovskému podílu AGE na poruchách souvisejících s věkem, včetně stárnutí kůže, jsou zapotřebí účinné strategie/intervence k prevenci nebo alespoň kontrole jejich hromadění v těle. V tomto ohledu mezi nejúčinnější strategie patří odstraňování již vzniklých AGE z těla rozkladem glykovaných proteinů, inhibice tvorby AGE a antagonizace signalizační kaskády zprostředkované AGE.

Inhibice tvorby AGE – je známo, že aminoguanidin, nukleofilní hydrazin, zabraňuje tvorbě AGE tím, že sekvestruje časné produkty glykace, jako jsou karbonylové meziprodukty. Má však mnoho nežádoucích vedlejších účinků a nemá žádný účinek na pokročilé produkty glykace. Další takovou látkou je pyridoxamin, který prokázal dobré výsledky v klinických studiích fáze II zahrnujících pacienty s diabetickou neuropatií. O této sloučenině je známo, že inhibuje produkty pokročilé glykace.

Degradace glykovaných proteinů

Ukázalo se, že chemické sloučeniny, jako je ALT-711, N-fenacylthiazolium a N-fenacyl-4, 5-dimethylthiazolium, narušují abnormální zesíťování proteinů vyvolané AGE. Z těchto sloučenin prokázal ALT-711 slibné výsledky při zvyšování hydratace kůže u stárnoucích potkanů.

Antagonizace signální kaskády zprostředkované AGE

Postupy, které se využívají k inhibici signálních drah řízených AGE, zahrnují vyřazení siRNA nebo blokování receptorů AGE zprostředkované inhibitory malých molekul.

Další čtení

• Všechen obsah kůže
• Kutánní projevy vnitřních malignit
• Co je to podkožní tkáň?
• Milia u dětí
• Proč se kůže ve vodě vrásní

Napsal

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta je vědecká komunikátorka, která věří v šíření síly vědy ve všech koutech světa. Vystudovala bakalářský a magisterský obor biologie a fyziologie člověka. Po magisterském titulu Sanchari pokračovala v doktorském studiu v oboru fyziologie člověka. Je autorkou více než 10 původních výzkumných článků, z nichž všechny byly publikovány ve světově uznávaných mezinárodních časopisech.

Citace

.