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

Starzenie się jest definiowane jako stopniowe pogarszanie się funkcji fizjologicznych organizmu, które są ważne dla przetrwania. Nagromadzenie uszkodzonych produktów komórkowych w czasie jest główną przyczyną starzenia się. Skóra będąca najbardziej zewnętrzną powłoką ochronną organizmu jest często poddawana zarówno wewnętrznym, jak i zewnętrznym czynnikom sprawczym starzenia się.

Charakterystyczne cechy starzejącej się skóry to zmarszczki, suchość skóry, zmniejszenie grubości skóry, utrata elastyczności, zanik skóry właściwej i naskórka, zmniejszenie tempa proliferacji komórek naskórka i starzenie się komórek. Czynniki zewnętrzne, które głównie przyczyniają się do starzenia się skóry, obejmują światło słoneczne, promieniowanie UV, substancje chemiczne, zanieczyszczenia i palenie tytoniu.

Poza bodźcami zewnętrznymi, procesy endogenne, które wyzwalają proces starzenia się, obejmują nadmierną produkcję wolnych rodników, mutację genów jądrowych/mitochondrialnych, starzenie się komórek, skracanie telomerów, zmniejszoną proliferację komórek i upośledzone funkcjonowanie układu odpornościowego. W ostatnich latach wiele badań naukowych wykazało, że zaawansowane produkty końcowe glikacji (AGEs) są również jednym z głównych czynników przyczyniających się do starzenia się skóry.

Schemat młodszej skóry i starzejącej się skóry. Image Credit: Designua /

Zaawansowane końcowe produkty glikacji

Formowanie AGEs jest bardzo złożonym procesem, który obejmuje spontaniczną reakcję nieenzymatyczną zwaną glikacją. Glikacja to reakcja pomiędzy cukrem redukującym a białkami, lipidami i kwasami nukleinowymi, w której reaktywne grupy karbonylowe cukru redukującego reagują z wolnymi grupami aminowymi białek, tworząc niestabilną zasadę Schiffa. Dodatkowa rearanżacja zasady Schiffa prowadzi do powstania bardziej stabilnych produktów Amadoriego, którymi są zasadniczo ketoaminy lub fruktozaminy. Te odwracalne produkty reakcji następnie przechodzą nieodwracalne reakcje utleniania, polimeryzacji, odwodnienia i wiązania krzyżowego do generowania AGEs.

Progresywne gromadzenie się tych AGEs w organizmie jest cechą charakterystyczną procesu starzenia się u ludzi, zwierząt i innych organizmów. Do najczęściej występujących AGEs w skórze należą: karboksymetylo-lizyna, karboksyetylo-lizyna, pentozydyna, metyloglioksal i glioksal, glukozepan i fruktozo-lizyna. Receptory dla AGEs ulegają ekspresji w naskórku i skórze właściwej, przy czym zaobserwowano, że ekspresja ta jest wyższa w obszarach skóry narażonych na działanie promieni słonecznych w porównaniu z obszarami chronionymi przed słońcem.

AGEs and Skin Aging

Accumulation of AGEs in the skin has been observed both in diabetes and during chronological aging. Białka o wolnym tempie obrotu, takie jak kolagen I i IV, jak również białka o długim czasie życia, takie jak fibronektyna, są głównymi celami reakcji glikacji w skórze. Ponadto nadmierne odkładanie się AGEs w obszarach skóry narażonych na działanie promieni słonecznych sugeruje, że promieniowanie słoneczne, zwłaszcza promieniowanie UV, może odgrywać ważną rolę w powstawaniu AGEs.

Oprócz światła słonecznego, inne czynniki zewnętrzne, które są odpowiedzialne za zwiększone tworzenie i odkładanie się AGEs w skórze obejmują palenie tytoniu i dietę. Ilość AGEs w żywności zależy głównie od sposobu jej przygotowania. Na przykład, żywność smażona zawiera większe ilości AGEs w porównaniu z żywnością gotowaną. Około 10-30% spożytych AGEs jest wchłanianych w organizmie i może uczestniczyć w starzeniu się skóry.

Mechanistycznie, AGEs mogą reagować z białkami, lipidami i kwasami nukleinowymi i zmieniać ich normalne funkcjonowanie fizjologiczne. Po związaniu się ze swoimi receptorami, AGEs mogą również uruchomić kaskadę szlaków sygnałowych, co prowadzi do zmniejszenia proliferacji komórek, zwiększenia starości komórkowej i apoptozy, zmniejszenia syntezy macierzy zewnątrzkomórkowej, zwiększenia powstawania wolnych rodników i mediatorów prozapalnych, itp. Wszystkie te procesy mogą potencjalnie przyczyniać się do starzenia się skóry.

Strategie kontroli AGEs

Ponieważ autofluorescencja jest nieodłączną właściwością AGEs, pomiar fluorescencji skóry jest skuteczną metodą wykrywania odkładania się AGE w skórze. Badania wykazały, że fluorescencja skóry pozytywnie koreluje z wieloma zaburzeniami związanymi z wiekiem, takimi jak choroby układu krążenia, zaburzenia pracy nerek, zwyrodnienie plamki żółtej i ogólna śmiertelność. Biorąc pod uwagę ogromne zaangażowanie AGEs w zaburzenia związane z wiekiem, w tym starzenie się skóry, potrzebne są skuteczne strategie/interwencje, aby zapobiec lub przynajmniej kontrolować ich akumulację w organizmie. W tym względzie najbardziej skuteczne strategie obejmują usuwanie już utworzonych AGE z organizmu poprzez degradację glikowanych białek; hamowanie powstawania AGE; oraz antagonizowanie kaskady sygnalizacyjnej pośredniczonej przez AGE.

Zahamowanie powstawania AGE – aminoguanidyna, nukleofilowa hydrazyna, jest znana z zapobiegania powstawaniu AGE poprzez sekwestrację wczesnych produktów glikacji, takich jak karbonylowe produkty pośrednie. Ma ona jednak wiele niekorzystnych skutków ubocznych i nie ma wpływu na zaawansowane produkty glikacji. Innym takim związkiem jest pirydoksamina, która wykazała dobre wyniki w badaniach klinicznych II fazy z udziałem pacjentów z neuropatią cukrzycową. Związek ten jest znany z hamowania zaawansowanych produktów glikacji.

Degradacja glikowanych białek

Związki chemiczne, takie jak ALT-711, N-fenacylo-tiazolium i N-fenacylo-4, 5-dimetylo-tiazolium, wykazały, że przerywają nieprawidłowe wiązania krzyżowe białek wywołane przez AGEs. Spośród tych związków, ALT-711 wykazał obiecujące wyniki w zwiększaniu nawilżenia skóry u starzejących się szczurów.

Antagonizowanie kaskady sygnałowej wywołanej AGE

Podejścia, które są wykorzystywane do hamowania szlaków sygnałowych wywołanych przez AGE obejmują hamowanie receptorów AGE za pomocą siRNA lub blokowanie receptorów AGE za pomocą inhibitorów małych cząsteczek.

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące skóry
• Cutaneous Manifestations of Internal Malignancy
• What is Subcutaneous Tissue?
• Milia in Babies
• Why Does Skin Go Wrinkly in Water?

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr Sanchari Sinha Dutta jest komunikatorem naukowym, który wierzy w rozprzestrzenianie mocy nauki w każdym zakątku świata. Posiada tytuł Bachelor of Science (B.Sc.) oraz Master’s of Science (M.Sc.) w dziedzinie biologii i fizjologii człowieka. Po uzyskaniu tytułu magistra, Sanchari podjęła studia doktoranckie w dziedzinie fizjologii człowieka. Jest autorką ponad 10 oryginalnych artykułów badawczych, z których wszystkie zostały opublikowane w renomowanych czasopismach międzynarodowych.

Ostatnia aktualizacja Aug 23, 2018

Cytowania

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Dutta, Sanchari Sinha. (2018, August 23). Glikacja i starzenie się skóry. News-Medical. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/health/Glycation-and-Skin-Aging.aspx.

• MLA

  Dutta, Sanchari Sinha. „Glikacja i starzenie się skóry”. News-Medical. 24 marca 2021. <https://www.news-medical.net/health/Glycation-and-Skin-Aging.aspx>.

• Chicago

  Dutta, Sanchari Sinha. „Glikacja i starzenie się skóry”. News-Medical. https://www.news-medical.net/health/Glycation-and-Skin-Aging.aspx. (dostęp 24 marca 2021).

• Harvard

  Dutta, Sanchari Sinha. 2018. Glikacja i starzenie się skóry. News-Medical, przeglądany 24 marca 2021, https://www.news-medical.net/health/Glycation-and-Skin-Aging.aspx.

.