Старение кожи и УФ-излучение

Для многих прозвучит странно, но кожа – самый большой орган нашего тела, который ежедневно подвергается самому сильному воздействию окружающей среды. В течение жизни кожа накапливает различные повреждения и поэтому является наглядным пособием по старению человеческого организма.

Старение кожи на данном этапе эволюционного развития - неизбежный процесс, однако кому-то удается продлить молодость кожи на долгие годы, а кто-то достаточно быстро увядает. Такая несправедливость связана с большим количеством факторов. Тут и воздействие генетического материала и факторов окружающей среды.  Тем не менее, знание некоторых биологических закономерностей, а также наиболее повреждающих кожу факторов поможет сохранить здоровье кожи и предотвратить развитие большого количества заболеваний.

1. Из чего состоит кожа?

Кожа человеческого организма состоит из 4х слоев:

1-й слой носит название роговой. По сути, это верхний слой эпидермиса, представляющий собой роговые чешуйки (корнеоциты). Они плотно прилегают друг к другу, а межклеточное пространство между ними заполнено липидами. Основная функция рогового слоя – защита внутренних слоев.

2-й слой собственно эпидермис. Его основная задача – производство рогового слоя. В нижнем слое эпидермиса есть базальная мембрана, с расположенными на ней базальными кератиноцитами (отвечают за образование корнеоцитов и обновление кожи), меланоцитами (отвечают за образование пигмента) и клетками Лангерганса (иммунные клетки).

3-й слой – дерма. Основная функция дермы – питание эпидермиса. В ней содержатся лимфатические и кровеносные сосуды, в то время как эпидермис не имеет сосудов в своей структуре. Кроме того, коллагеновые волокна, в дерме есть, отвечающие за упругость и жесткость дермы, а также эластиновые волокна, позволяющие коже растягиваться и возвращаться в прежнее состояние. Пространство между волокнами заполнено гелеобразными веществами (в основном гиалуроновой кислотой), удерживающими воду. Между волокнами расположены клетки дермы – фибробласты, являющиеся маленькими фабриками по производству различных соединений.

4-й слой представлен жировой тканью. Она состоит из долек, разделенных фиброзной тканью. Внутри долек находятся жировые клетки.

2. Как УФ-излучение влияет на состояние отдельных структур кожи?

Как известно, одним из самых агрессивных факторов окружающей среды, повреждающих кожу и вызывающих преждевременное старение, является ультрафиолетовое излучение. По длине волны УФ излучение можно разделить на три типа:

• УФ-А (315-400 нм)
• УФ-B (280-315 нм)
• УФ-C (100-280 нм)

Лучи УФ-С спектра поглощаются озоновым слоем, в то время как УФ-А и УФ-В лучи проникают в окружающую среду. При этом УФ-А лучи обладают наибольшей проникающей способностью и достигают глубоких слоев кожи:

Рис. Воздействие лучей различной длины волны УФ-спектра на кожу (по Alexandra Amaro-Ortiz at al)

УФ-А и УФ-В излучение воздействует на генетический аппарат клеток кожи, вызывая в них различные мутации. Механизм заключается в том, что ДНК клеток кожи легко поглощает энергию, излучаемую солнечными лучами. При этом чем меньше длина волны, тем легче молекуле ДНК поглотить энергию, соответственно тем сильнее воздействие в ряду УФ-А, УФ-В, УФ-С. Это приводит к разрыву цепей молекулы и к их последующему воссоединению, но в несвойственных местах. Таким образом, возникают повреждения в генетическом материале и возникают отклонения в «поведении» клетки. Такое воздействие можно назвать прямым повреждением ДНК.

Кроме того, УФ-излучение может косвенно повреждать клеточные макромолекулы, вызывая образование свободных радикалов и активных форм кислорода – высокореакционных соединений, повреждающих молекулу ДНК и способных индуцировать мутагенез. Такое воздействие называется непрямым повреждением ДНК.

В обоих случаях, повреждение ДНК и свободные радикалы приводят к истощению базальных кератиноцитов, замедляя обновление кожи, а также повреждению фибробластов, тем самым сокращая количество продуцируемых белков, ответственных за «качество» кожи. Повреждения накапливаются, а ресурсы кожи истощаются, что и приводит к преждевременному старению.

---

1. Amaro-Ortiz, A., Yan, B., & D'Orazio, J. A. (2014). Ultraviolet radiation, aging and the skin: prevention of damage by topical cAMP manipulation. Molecules (Basel, Switzerland), 19(5), 6202–6219. doi:10.3390/molecules19056202
2. Panich U, Sittithumcharee G, Rathviboon N, Jirawatnotai S. Ultraviolet Radiation-Induced Skin Aging: The Role of DNA Damage and Oxidative Stress in Epidermal Stem Cell Damage Mediated Skin Aging. Stem Cells Int. 2016;2016:7370642. doi:10.1155/2016/7370642
3. Марголина А.А., Эрнандес Е.И.- Новая косметология - Практическое пособие Том 1