Úloha konečných produktov glykácie pri predčasnom starnutí pokožky

Starnutie je multifaktoriálny proces, ktorý zahŕňa genetické, endogénne a vonkajšie faktory. Pri starnutí koža stráca vlhkosť, stane sa tenšou a fotodamáž sa stáva výraznejšou. Takéto účinky sú výsledkom genetických a epigenetických faktorov. Existujú dve hlavné úrovne starnutia kože - vnútorné (chronologické starnutie, ktoré je individuálne a závisí od genetických vlastností) a vonkajšie (výnosy pod vplyvom environmentálnych faktorov - ultrafialové žiarenie, znečisťujúce látky atď.). Jedným z vonkajších faktorov spojených s predčasným starnutím je nahromadenie konečných glykačných produktov (AGE). 

Yana Janowska (Jana Janovská), Dermatovenerológ, Dermaclinica, Riga, Lotyšsko

Lana Casparane (laná Kasparane), Julia Wojciechowska (Julie Voicehovska), Sergej Babikov (Sergejs Babikovs) a Janis Kisis (Jānis Ķīsis) hovoria o výsledkoch svojho výskumu zameraného na štúdium účinku konečných produktov glykácie na starnutie pokožky.

Úloha konečných produktov glykácie pri zmene biologických procesov pokožky

Existujú dva hlavné rozdiely medzi biochemickými procesmi glykozylácie a glykácie. Glykolizácia je proces, ktorý sa uskutočňuje za účasti enzýmov a glykácia je pomalá neenzymatická reakcia medzi aminoskupinami proteínov (najmä lyzín) a redukujúcich cukrov..

Glykácia sa vyskytuje, keď je glukóza (hlavný zdroj energie) spojená s deoxyribonukleovou kyselinou (DNA), proteínmi a tukami, v dôsledku čoho je ich funkcia zhoršená. Výsledkom tejto reakcie sú zvyšky konečných glykačných produktov (AGE) v extracelulárnej matrici dermis; avšak niektoré z nich majú charakteristické fluorescenčné vlastnosti, ktoré autori identifikovali pomocou špeciálneho zariadenia nazvaného AGE reader ™ (vyrábaný spoločnosťou Diagnoptics Technologies B.V., Holandsko). V tomto prípade pokračuje glykácia podľa Maillardovej reakcie, ktorá spočíva v väzbe elektrofilných karbonylových skupín alebo cukrov s lyzínom alebo arginínom (aminokyselinami).

Úroveň glykačných konečných produktov v zrelom pokožke (nie v krvi) je markerom glykometabolického a oxidačného stresu.

Konečné produkty glykácie vedú k biologickým zmenám, ktoré ovplyvňujú aktiváciu syntézy molekúl. Vytvára sa AGE:

  • ultrafialové žiarenie;
  • kyslík;
  • reaktívne druhy kyslíka (ROS);
  • redox aktívne prechodné kovy.

Receptory AGE aktivujú rôzne molekulárne dráhy a zúčastňujú sa:

  • zápaly;
  • imunitná odpoveď;
  • bunková proliferácia;
  • génovej expresie.

Účinok ultrafialového žiarenia spektra A na konečné produkty glykácie vedie k tvorbe reaktívnych kyslíkových foriem, ako sú radikály:

  • superoxidový anión;
  • peroxid vodíka;
  • hydroxylový zvyšok.

Tieto voľné radikály môžu stimulovať produkciu superoxidového aniónu NADPH-oxidázy alebo oslabiť obranyschopný antioxidačný systém.. 

Koža, metabolický syndróm a konečné produkty glykácie

Hlavné charakteristiky metabolického syndrómu sú:

  • centrálna obezita;
  • zhoršená glukózová tolerancia;
  • dyslipidémie;
  • arteriálna hypertenzia.

Asi jedna tretina svetovej populácie trpí touto chorobou..

Rôzne dermatologické ochorenia sú spojené s metabolickým syndrómom a / alebo jeho zložkami. Metabolický syndróm čiastočne urýchľuje proces starnutia..

Kvôli účinku metabolického syndrómu na telo, vrátane kože, príznaky pomalého zápalu spôsobeného oxidačným stresom - stav, pri ktorom počet reaktívnych druhov kyslíka presahuje antioxidačné schopnosti tela, čo vedie k uvoľňovaniu zápalových cytokínov a konštantným zápalovým obranným reakciám v koži.

Prebytok reaktívnych druhov kyslíka vedie k peroxidácii lipidov, oxidačnému poškodeniu proteínov a DNA a oxidačný stres nepriaznivo ovplyvňuje biosyntézu kolagénu a zhoršuje zápal, čo vedie k:

  • aktivácia matrice metalprotenázy;
  • aktivácia aryl-uhľovodíkových receptorov (AhR);
  • reaktívne druhy kyslíka a redox aktivujúce prechodné kovy, čo vedie k zrýchleniu tvorby konečných glykačných produktov.

V dôsledku glykácie a akumulácie konečných produktov glykácie v koži sa aktivujú prozápalové procesy, predčasná apoptóza (smrť buniek), zhoršuje sa oxidačné poškodenie a dokonca sa prejavujú prekancerózne kožné ochorenia, ako je napríklad aktinická keratóza..

Na mikroskopickej úrovni sú takéto zmeny vyjadrené v:

  • vzhľad jemných vrások;
  • strata elasticity;
  • zriedenie pokožky a dermis;
  • zníženie miery mitózy bazálnych keranocytov;
  • zníženie proliferatívnych schopností;
  • starnutie buniek.

Strata elasticity kože je spôsobená tvorbou mostov medzi molekulárnymi zložkami dermis a AGE. Konečné produkty glykácie vedú k poruchám v extracelulárnej matrici v dôsledku toho, že:

  • AGE vyvolávajú biologické zmeny v syntéze molekúl;
  • aktivácia enzýmu, ktorá vedie k deštrukcii matrice (metalloprotenóza);
  • vplyv UV žiarenia na koncové produkty glykácie v extracelulárnej matrici vedie k tvorbe reaktívnych kyslíkových foriem, čo vedie k nezvratným zmenám v koži.

Potraviny s vysokým glykemickým indexom prispievajú k hromadeniu konečných produktov glykácie v tele, ktoré nielen zrýchľujú proces starnutia, ale sú tiež závažným faktorom pri rozvoji chronických ochorení, najmä cukrovky, kardiovaskulárnych a dokonca aj onkologických ochorení. Preto je dôležité obmedziť príjem sacharidov a rozhodnúť sa pre nízke glykemické potraviny, ako sú jablká, kešu, pomaranče a hnedá ryža..

Hoci základné funkcie pokožky sú dobre známe, jej úloha v systémových metabolických poruchách nie je úplne pochopená. Preto je potrebné uskutočniť ďalší výskum s cieľom prehĺbiť pochopenie skorých prejavov metabolického syndrómu na koži, ako aj jeho vplyv na biologickú a estetickú funkciu kože..

Podľa časopisu Prime.