Старение кожи. Связь с фибробластами. Возрастные именения фибробластов

Именно возрастная дегенерация фибробластов во многом обуславливает те изменения, которые мы можем наблюдать в возрастной коже — как в ее строении, так и в протекании физиологических процессов.

Что же происходит с фибробластами с возрастом?

Повышение ригидности отрицательно сказывается на скорости миграции (передвижения) фибробластов в очаг воспаления или повреждения. Кроме того, при повышении ригидности — затрудняется контакт фибробласта с уже существующим коллагеном межклеточного матрикса, что в конечном итоге приводит к снижению его синтетической активности и снижению вязкоэластических свойств организуемого ими коллагена.

К сожалению, нужно констатировать, что подобные изменения больше всего затрагивают фибробласты папиллярной дермы.

Замечено, что фибробласты, взятые у более пожилых доноров, подвергаются более быстрому старению, отстают в скорости и количестве делений клетки. Такие клетки получили название популяции клеток с «фенотипом старения».

60% фибробластов, взятых от молодого донора способны образовать колонию в 256 фибробластов. У пожилых людей эта цифра составляет всего лишь 2%.

Этому в значительной степени способствует снижение антиоксидантной активности белков, участвующих в антиоксидантной защите клеток. Взаимосвязь между внутриклеточными активными формами кислорода и старением клеток подтверждена многочисленными экспериментами. Увеличение концентрации свободных радикалов вызывает быструю остановку деления клеток и провоцирует их преждевременное старение. А фибробласты пожилых доноров проявляют большую чувствительность к активным формам кислорода.

Что происходит в дерме.

С возрастом изменяется как количественный, так и качественный состав межклеточного матрикса.

Причем более всего это касается главного структурного белка дермы — коллагена

Считается, что именно нарушение гомеостаза коллагенового матрикса — есть отличительная черта стареющей кожи — имеющая место как при фотостарении, так и при хроностарении.

Каждый человек после 40 лет теряет до 1% коллагеновых волокон в год, а после наступления менопаузы — по 2%.

В основе этого процесса лежит механизм активации в фибробластах фактора АР-1.

Данный фактор регулирует активность генов, кодирующих Матриксные Металлопротеиназы: ММР-1, ММР-3 и ММР-2, повышая активность их экспрессии.

В результате работы данных металлопротеиназ происходит деградация различных типов коллагена дермы. Параллельно с деградацией уже существующего коллагена, активация фактора АР-1 сопровождается и снижением проколлагенов I и III типов.

Известно, что к 80 годам (по сравнению с 18-26г) продукция коллагена снижается в среднем в 3 раза. Кроме снижения его продукции, наблюдается повышение количества т.н. фрагментированного коллагена.

Коллаген становится более жестким , его фибриллы хаотично и беспорядочно ориентированными. Хаос усугубляется и тем, что коллаген подвергается необратимой модификации за счет образования между коллагенами поперечных связей — AGEs — продуктов. Данный феномен получил название «теории неферментативной гликации»*

Такое состояние коллагенового матрикса в свою очередь оказывает влияние на функциональную активность фибробластов.

В частности, при фрагментации коллагена, нарушается его сетчатая структура. Это приводит к нарушению непосредственного контакта коллагеновой фибриллы и фибробласта и лишает его возможности находиться в растянутом, веретенообразном состоянии.

Веретенообразное состояние необходимо фибробласту для его нормального роста и функционирования.

Т.е. уменьшение механического растяжения фибробласта, в свою очередь, усугубляет снижение синтеза коллагена и повышение активности Матриксных Металлопротеиназ.

****

Клинико-морфологические особенности фотостарения и хроностарения, связанные с фибробластами.

В настоящее время выделяют два типа старения кожи: фотостарение ( или внешний тип) и хроностарение (внутренний тип)

Каждый из этих типов имеет свои особенности.

Рассмотрим лишь некоторые из них.

Главное отличие заключается в том, что хроностарение представляет собой генетически предопределенный процесс, а фотостарение напрямую связано с ультрафиолетовым облучением и особенностями ответа конкретного индивидуума на повреждения.

При хроностарении, эпидермис и роговой слой характеризуется истончением, уменьшением количества рядов клеток эпидермиса, увеличением размеров кератиноцитов, изменением соотношения церамидов.

Уменьшается продукция себума сальными железами, одновременно с увеличением самих желез в размерах.

Наблюдается сглаженность базальной мембраны.

Дерма отвечает снижением эластичности и упругости за счет уменьшения компонентов межклеточного матрикса. Кроме уменьшения фибриллярных белков, в стареющей коже существенно уменьшается и количество воды, что связано со снижением концентрации гиалуроновой кислоты в межклеточном матриксе.

Считается, что первые возрастные изменения как раз ассоциированны со снижением содержания гиалуроновой кислоты и регистрируются в возрасте 35-40 лет.

Кроме того, наблюдаются разнообразные нарушения со стороны микроциркуляции. В гиподерме — изменяется обьем и распределение подкожно-жировой клетчатки с физиологической атрофией адипоцитов.

При фотостарении — роговой слой наоборот, утолщается, грубеет, становится сухим, наблюдаются нарушения сосудистого рисунка — телеангиэктазии; пигментации и пр.

Несмотря на такую разницу в проявлениях, эти типы старения в своей сути имеют общие механизмы повреждения коллагеновых волокон.

Если при хроностарении продукция коллагена снижается на 75% одновременно с возрастанием процессов деградации коллагена то однократное воздействие на кожу Ультрафиолетового излучения до средней эритемы (покраснения), приводит к временному снижению синтеза коллагена на 80%!

Возврат к норме происходит примерно через 48-72 часов.

А если подобные воздействия ультрафиолета продолжаются неоднократно, подавление продукции коллагена остается на постоянно низком уровне и изменения приобретают необратимый характер.

Кроме того, фотоповреждение дермы имеет ряд специфических признаков — а именно появление т.н. массивного эластоза. В фотоповрежденной коже 4-х кратно увеличивается продукция эластина, параллельно со значительным уменьшением экспрессии фибриллина-1. Вследствие этой ситуации формируется большое количество ненормально коротких, неполноценных эластичечких волокон. Параллельно синтезируется значительное количество протеогликана версикана, который оседает на этих коротких волокнах. Подобные «конгломераты» в папиллярном слое дермы, наряду с повышенной деградацией там фибрилл коллагена — являются классическими отличительными признаками фотоповрежденной дермы.

Ситуация, когда признаки фотостарения плавно накладываются на физиологические процессы хроностарения, являет собой весьма неблагоприятный сценарий усиления и ускорения темпов старения.