Теория фотостарения Глава 2. Современная модель фотостарения

Теория фотостарения Глава 2. Современная модель фотостарения

Косметолог:
Дата публикации: 2018-02-19
Рейтинг 4.46/5 проголосовало 215
(0)
Теория фотостарения Глава 2. Современная модель фотостарения
Глава 1 - это продолжение работы «Теория фотостарения и солнцезащитные средства» В этой главе мы поговорим о механизмах фотостарения.

Каждый раз когда мы выходим на улицу в дневное время суток, ультрафиолетовые лучи воздействуют на клетки нашей кожи, вызывая воспалительные процессы. Более длительное нахождение под воздействием ультрафиолета приводит к фотоповреждениям. Накопительный эффект фотоповреждений приводит к фотостарению.




Авторская работа.
Копирование её целиком или любой её части
без письменного согласия автора ЗАПРЕЩЕНО!


Современная модель фотостарения

После каждого ультрафиолетового облучения в организме запускаются восстановительные процессы, однако кожа восстанавливается только частично, в ней остаются микроскопические повреждения. Эти повреждения накапливаются после каждого облучения и, в конечном счёте, приводят к клиническим и гистопатологическим признакам фотостарения кожи.

center


Одна из основных теорий фотостарения – это свободно радикальная теория. Есть значительные доказательства того, что свободные радикалы и наиболее агрессивная их часть активный кислород (ROS) начинают многие события после UV облучения кожи.

В естественных условиях организм непрерывно производит низкие уровни ROS. Свободные радикалы необходимы организму - они вовлечены в сигнальные тропы, клеточную активацию, пролиферацию клеток и участвуют в клеточной дифференцировке (под дифференцировкой понимают постепенное (на протяжении нескольких клеточных циклов) возникновение все больших различий и направлений специализации между клетками, происшедшими из более или менее однородных клеток одного исходного зачатка. Например фибробласты синтезируют коллаген). [2] [3]

Другими словами в нормальных условиях жизни активные радикалы приносит пользу организму. И более того, тело способно защитить себя само против чрезмерного окислительного напряжения.

Однако всё меняется при ультрафиолетовом облучении! Ультрафиолетовые лучи повреждают молекулы ДНК, решающие вопросы защиты и ремонта, другими словами защитная система может быть разбита, приводя к прямому и косвенному повреждению клеточных и внутриклеточных компонентов, включая белки (коллаген).

Кроме того UVA лучи генерируют большое количество новых свободных радикалов вызывая окислительное напряжение.

Молекулярные механизмы фотостарения

Энергия передаваемая фотонами UV излучения, попадая в кожу должна быть поглощена её. Вещества, способные поглощать энергию солнечного излучения называются хромофорами.

Каждый хромофор поглощает энергию лишь определенного диапазона, называемым спектром поглощения. После взаимодействия фотона с хромофором, поглощенная энергия может привести к прямой химической модификации самой хромофоры либо энергия может быть передана другой молекуле, которая сама подвергнется химической модификации.

Основная часть фотонов UVB лучей поглощается хромофорами и приводит к их изменениям и мутациям. Наглядный пример подобного поглощения энергии демонстрирует молекулы ДНК.

Поглощение вызывает сшивки соседних пиримидинов, т.е. приводит к повреждению молекулы. Это вариант когда хромофора после поглощения энергии модифицирует сама себя.

Рассмотрим подробнее: Спектр поглощения ДНК представляет собой широкую неструктурированную полосу и находится в области 200-315 нм с максимумом около 260 нм. Напомню, что диапазон UVB 280-320, Поэтому молекула ДНК будет поглощать фотоны UVB излучения. Поглощенная ДНК энергия может мигрировать по цепи атомов в пределах молекулы без существенной потери, пока не достигнет слабых связей между атомами и не разрушит связь, тем самым повредив ДНК (рисунок 1).

Однако UVB излучение не только приводит к модификации хромофор, но и приводит к образованию свободных радикалов, хоть и в меньшей степени.

Это второй вариант развития события, когда хромофора, получив энергию от фотона, передаёт её другой молекуле, которая становится свободным радикалом.

Когда хромофоры реагируют с молекулярным кислородом создаётся один из активнейших свободных радикалов - молекула реактивного кислородных (ROS).
К чему приводит повреждение ДНК и образование свободных радикалов, мы рассмотрим чуть ниже, а сейчас рассмотрим, что происходит с фотонами от UVA излучения.

Напомню, что на UVA долгое время не обращали должного внимания из-за того что, как казалось не было видимых изменений от его воздействия.
Спектр UVA 320-400 нм, значительно выше, чем спектр поглощения молекулы ДНК. Напрашивается мгновенный вывод, что UVA не повреждает ДНК, значит не вызывает раковых заболеваний.

Но, как оказалось, фотоны UVA гораздо "хитрее". Рассмотрим механизм.

Фотоны UVA излучения, в отличие от фотонов UVB проникают в дерму и также как и фотоны UVB, поглощаются хромофорами, но уже дермы. Хромо-форы, способные поглощать фотоны UVA, после поглощения энергии переходят в возбуждённое состояния, становясь свободными радикалами, а при взаимодействии с молекулярным кислородом создают кислородные радикалы ROS.

Если вспомнить, что UVA излучение практически не зависит от времени года, от облачности, от времени светового дня (в отличие от UVB, которое максимально в обеденные часы), свободно проходит сквозь стекло, то мы поймём, почему UVA излучение является мощным генератором свободных радикалом в коже!

Итак, свободные радикалы они же оксиданты воздействуют на белки, липиды, ДНК и окисляют их, вызывая химические изменения на уровне клеточных компонентов. Попытаемся подытожить сказанное выше:
  1. Ультрафиолетовое излучение вызывает два направления повреждений:
    1. массовую генерацию свободных радикалов
    2. химические изменения в клеточных компонентах самих хромофор
  2. Эти два направления действуют совместно и, именно они, вызывают фотостарение кожи!
  3. Каждый из UVB и UVA излучений вызывают повреждения по обоим на-правлениям указанных выше, приводящих к фотостарению.
Простым, упрощённым, языком вывод будет звучать так: «Хромофора получая энергию фотона, повреждается сама, либо передаёт энергию другой молекуле порождая свободный радикал.»

Попытаемся рассмотреть эти механизмы поподробнее.

Повреждение молекул ДНК

Каждая молекула ДНК уникальна, ДНК - это наследственная память клетки. В ее структуре зашифрована информация о строении и свойствах всех клеточных белков.

Если любой белок присутствует в живой клетке в виде десятков и сотен одинаковых молекул, то ДНК хранит информацию об устройстве клетки в целом, о характере и направлении процессов обмена веществ в ней. Поэтому нарушения в структуре ДНК могут оказаться непоправимыми или привести к серьезному нарушению жизнедеятельности.

ДНК, как мы выяснили выше может повреждаться прямым способом после облучения UVB так и окисляясь свободным радикалом.

Есть ещё и третье направление повреждения ДНК: у окисленной молекулы изменятся спектр поглощения UV излучения. Другими словами после окисления, у молекулы ДНК вырастает спектр поглощения и теперь мало того что она уже повреждена(окислена), она может поглотить энергию фотонов UVA излучения повредив себя повторно («контрольный выстрел»)

ДНК ответственна за систему защиты организма. К примеру, ДНК в обычной системе управляет борьбой над превышением количества свободными радикалов от нормы и управляет восстановительными действиями.

Если же ДНК повреждаются то в первую очередь страдает система защиты организма от UV излучения (зависимость повреждения ДНК от раковых заболеваний кожи мы не рассматриваем в данной теме).

Кроме того, при повреждении ДНК UVB может начаться выпуск MMP-1 о чём мы поговорим чуть ниже. [4]
Справедливости ради стоит отметить, что мудрый механизм нашего организма в дальнейшем восстанавливает (ремонтирует) в большинстве случаев молекулы ДНК.
Комментарии может оставлять только авторизованный пользователь - Авторизуйтесь
Карпекина Марина
Косметолог:

Лучшие статьи автора

Подписаться

Выберите рассылку

Вам может быть интересно

Возврат к списку