vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

9. Некоторые механизмы старения кожи


Название9. Некоторые механизмы старения кожи
страница1/12
Дата04.04.2013
Размер1.52 Mb.
ТипТексты
vcvetu.ru > Уход > Тексты
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
9. Некоторые механизмы старения кожи
В настоящее время известны сотни гипотез о биологической сущности старения организма. Можно полагать, что в любых научных дисциплинах количество гипотез, описывающих то или иное явление, обратно пропорционально ясности вопроса о механизме этого явления. Современная наука не может предотвратить старость, однако имеющиеся данные позволяют формулировать подходы к предупреждению преждевременной старости.

Кожа, представляющая самый большой орган человека, посредством которого осуществляется воздействие окружающей среды на организм, непосредственно подвержена процессам, сопровождающим старение.

Как это не парадоксально, после рассмотрения большого количества экспериментального материала и соответствующих рассуждений, мы вынуждены возвратиться к нашему первому занятию - к определению косметического средства и его отличию от лекарственных препаратов. Действительно, попробуйте ответить на вопрос о том, является ли старение организма заболеванием или, все-таки, это запрограммированный процесс? Какой бы точки зрения мы не придерживались, ясно одно - по формальным причинам (см. официальное определение косметического средства в гл. 1) косметология не может вмешиваться в процесс лечения и, тем более не должна осуществлять воздействие на генетическом уровне. Однако полюбуйтесь буклетами большинства косметологических фирм - редко, кто ограничивается формулировкой, что «средство предназначено для поддержания кожи в хорошем состоянии». Конечно, большая часть многочисленных рекламных обещаний, направленных на осуществление неизбывной мечты человечества («лет до ста расти нам без старости!»), представляют собой обычные маркетинговые «завлекалочки» - вспомните описанную раньше притчу о волшебнике и альпинисте. Но нам с Вами, уважаемый читатель, нужно попробовать разобраться, хотя бы в отдельных аспектах природы старения и существующих механизмах защиты организма от этой напасти.

Существуют генетические теории старения, в которых ген расценивают как первичный участок, в котором могут возникать изменения, индуцирующие процесс старения. В противовес этим теориям указывается на то, что такие факторы окружающей среды, как температура, влажность, питание и стрессы, также способны влиять на скорость процесса старения. Однако можно полагать, что такие (как бы противоположные) подходы в действительности могут быть взаимосвязанными.

Имеются гипотезы, основанные на изменении содержания ферментов и гормонов, распространены версии, учитывающие образование сшивок в макромолекулах (включая нуклеиновые кислоты, коллаген, полисахариды и т.д.), изменение проницаемости мембран, строения различных органелл типа лизосом и митохондрий. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что все перечисленные выше изменения, сопровождающие процесс старения организма, подтверждаются экспериментально. Более того, есть основания полагать, что большая часть этих изменений связана между собой и, очевидно, с теми процессами, которые регистрируются на генетическом уровне.

Таким образом, мы имеем дело с гигантским клубком взаимосвязанных событий, сопровождающих процесс старения организма. Поэтому любые попытки объяснить процесс старения, принимая во внимание только отдельные факторы, на наш взгляд, заранее обречены на неудачу.

Однако имеется еще несколько ключевых факторов, сопровождающих процесс старения, информация о которых к настоящему времени накоплена, и которые, с теоретической точки зрения, могут иметь определяющее значение на протекание всего процесса в целом. Одним из таких факторов является перекисное окисление липидов.
9.1. Перекисное окисление липидов
Все живое на земле состоит из клеточных систем. Особенностью любой клетки организма животного является наличие внешней и внутренних бислойных мембран. На рис.9.1 представлено схематическое изображение молекулы лецитина и фрагмента бислойной мембраны, составленной из молекул лецитина.

Наличие двойных связей в жирнокислотных "хвостах" молекулы лецитина (ненасыщенные жирнокислотные фрагменты) определяет реакционную способность бислойных мембран по отношению к окислителям различного типа (О2 - кислород, О3 - озон, Н2О2 – перекись водорода, ионы переходных металлов и т.д.), излучениям, радиации и т.п.

Кислород воздуха, необходимый для существования всего живого на Земле, участвует в процессе перекисного окисления липидов (ПОЛ), в результате которого образуются активные высокореакционноспособные частицы. Эти частицы способны продолжать процесс ПОЛ, который обычно протекает по цепному механизму, когда одна такая частица вызывает появление двух-трех аналогичных. Кроме этого, они могут взаимодействовать с биополимерами, меняя их структуру и свойства.
Рисунок 9.1

Схематическое изображение молекулы лецитина и фрагмента

бислойной мембраны




На рис.9.2 представлена брутто-схема ПОЛ, завершающаяся образованием реакционноспособных альдегидов.
Рисунок 9.2

Схема перекисного окисления ненасыщенных жирнокислотных фрагментов липидов




Образующиеся в процессе ПОЛ альдегиды легко (даже при комнатной температуре) вступают в реакцию с биологически активными веществами - аминокислотами, пептидами и белковыми фрагментами, коллагеновыми нитями, протеогликанами, липопротеидами, мукополисахарид и с нуклеиновыми кислотами. На рис.9.3 представлена схема модификации белкового фрагмента под влиянием альдегидов, образующихся в процессе ПОЛ.

Реакция альдегидов с аминокислотами, пептидами и белковыми фрагментами, называемая реакцией неферментативного покоричневения, реакцией меланоидирования или реакцией Майяра (Майларда), интенсивно изучаемая во второй половине XX века [1], осуществляется по достаточно сложной схеме с промежуточным образованием парамагнитных частиц (свободных радикалов). Также было показано, что процесс может замедляться в присутствии антиоксидантов. В основном, используемые антиоксиданты относились к неорганическим соединениям типа диоксида серы, солей сернистой и азотистой кислот. Имеются сведения о возможности ингибирования реакции Майяра меркаптоэтанолом.

Эта реакция в биохимии носит название «процесса неферментативного покоричневения». В быту мы встречаемся с ней практически ежедневно в процессах приготовления пищи, подвергая высокотемпературной обработке продукты животного и растительного происхождения, содержащие белки и восстанавливающие сахара (например, глюкозу, которая существует в альдегидной форме). Это и коричневая корочка хлеба, обжаренный кофе и аппетитные зажаренные до образования хрустящей корочки рыба, мясо и т.п.).

Установлено, что некоторые продукты реакции альдегидов и восстанавливающих сахаров (той же глюкозы) с аминокислотами обладают мутагенным действием и проявляют токсичность. Однако, нас будут интересовать не пищевые аспекты влияния этого процесса на организм, а его воздействие на биологические молекулярные объекты, изменение строения которых может способствовать протеканию процесса старения кожи.

Совершенно очевидно, что по мере развития процесса ПОЛ (см. рис.9.2), образующиеся альдегиды могут вступать в реакцию Майяра (см. рис.9.3). В свою очередь, по мере накопления изменений в структуре белковых фрагментов биологических полимеров последние могут прекращать осуществление своих биологических функций или, в конце концов, превращаться в белковые образования (Белок - М), не узнаваемые иммунной системой организма. Появление таких - бывших своих (эндогенных), а теперь чужеродных белковых молекул (экзогенных) может провоцировать развитие аллергических реакций. Появился чужеродный (экзогенный) белок, накопилось его достаточное количество и иммунная система включается в его уничтожение..
Рисунок 9.3

Схема модификации белкового фрагмента под влиянием альдегидов



Взаимодействие продуктов ПОЛ с нуклеиновыми кислотами также может вызывать изменения в структуре этих важнейших для функционирования организиа биополимеров и при соответствующем накоплении повреждений возникают изменения в генетическом аппарате клетки (мутагенное действие продуктов ПОЛ).

Взаимодействие продуктов ПОЛ с мукополисахаридами типа гиалуроновой кислоты аналогичным образом будет вызывать изменения в её структуре, которые могут приводить к снижению проницаемости геля гиалуроновой кислоты с водой, заполняющего межклеточное пространство в эпидермисе, а также в дерме, и тем самым, влиять на проницаемость кожи. Кроме этого, увеличение сшивок в гиалуроновой кислоте и ее аналогах может приводить к ухудшению циркулирования межклеточной жидкости – ухудшение доставки питательных веществ к клеточным системам и удаления продуктов клеточного метаболизма (шлаки в отработанной межклеточной жидкости). Это снижает комфортность существования клеток - снижает их склонность к делению и, тем самым, инициирует процесс старения.

Таким образом, продукты ПОЛ могут быть ответственными за аллергические проявления, мутации, снижение проницаемости кожи и ускорение старения организма..

Вообще, именно в силу особенностей строения клеток, процесс ПОЛ всегда сопровождает животных в обычных условиях (в норме). Есть основания считать, что ПОЛ заметно усиливается при неблагоприятных воздействиях.

Следует также заметить, что зачастую разработчики и производители косметических средств для соблюдения санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к продукции, включают в составы косметических препаратов с целью предотвращения развития микроорганизмов такие альдегиды, как формальдегид (параформ), глутаровый альдегид и пр. Понятно, что эти вещества, как и продукты ПОЛ, являются опасными для кожи и организма человека.
9.1.1. Оценка склонности липидов к перекисному

окислению
Содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях при хронических заболеваниях (см., например, 2-7) и при других неблагоприятных воздействиях на организм возрастает по сравнению с нормальным проявлением процесса ПОЛ. В большинстве случаев, при этом, в жирнокислотных фрагментах липидов наблюдаются изменения, характеризующиеся снижением содержания ненасыщенных жирных кислот 8. Есть основания полагать, что именно ПОЛ является процессом, определяющим направление и глубину наблюдаемых изменений в жирнокислотных фрагментах липидов тканей организма при неблагоприятных воздействиях. Поэтому при оценке степени ненасыщенности липидов или при выявлении их склонности к перекисному окислению (в качестве отклика на неблагоприятные воздействия) целесообразно пользоваться обобщенным индексом, учитывающим суммарную ненасыщенность липидов и/или их реакционную способность в процессах ПОЛ.

Обычно для выявления суммарной ненасыщенности или для оценки склонности липидов к окислению используются индексы ненасыщенности, определяемые отношением суммарных количеств полиненасыщенных жирных кислот (две двойные связи и более) к насыщенным 9, суммой произведений процентного содержания кислот на число двойных связей с каждой из них 8 и т.д. Однако использование этих индексов в редких случаях является достаточно обоснованным и, самое главное, может таить возможность ошибочных выводов и заключений, связанных с тем, что они не учитывают истинную реакционную способность жирнокислотных фрагментов липидов в процессах ПОЛ.

В табл.9.1 представлены относительные скорости окисления индивидуальных жирных кислот в зависимости от количества двойных связей (по данным, приведенным в работе 10).

При расчете коэффициентов реакционной способности применялись относительные скорости окисления жирных кислот при 370С. Однако из-за отсутствия сопоставимых данных для жирных кислот, не имеющих С=С связей, переход к насыщенным системам осуществлялся с учетом относительных скоростей окисления стеариновой и олеиновой кислот при 1100С. Из данных, представленных в табл.9.1, видно, что повышение температуры процесса окисления приводит к сглаживанию различий в относительной реакционной способности исходных соединений. Поэтому можно ожидать, что соотношение склонностей к окислению стеариновой и олеиновой кислот при 370С будет более высоким, чем 1:11. Однако, учитывая их весьма низкие абсолютные скорости окисления, которые при наличии полиненасыщенных жирных кислот вносят незначительный вклад в общую реакционную способность липидов, ожидаемыми различиями можно пренебречь.

Таблица 9.1

Относительная реакционная способность жирных кислот

в процессах перекисного окисления

и коэффициенты реакционной способности


Относительные скорости окисления

Количество двойных связей в жирной кислоте

0

1

2

3

4

5

6

При 370С

-

0,025

1

2

4

6

8

При 1100С

1

11

114

179

-

-

-

Коэффициенты реакционной способности

1

11

435

870

1739

2609

3478


В соответствии с вышеизложенным, индексы реакционной способности к ПОЛ (ИРСПОЛ) предлагается рассчитывать по следующей формуле:

, (1)

где - относительное содержание индивидуальных (насыщенных и ненасыщенных) жирных кислот, а - коэффициент реакционной способности (см. табл.9.1).

Для проверки наличия связи между ИРСПОЛ и традиционно используемыми индексами ненасыщенности был проведен расчет их значений для 52 наборов жирнокислотных составов липидов, приведенных в работах 11-17, а также изучено наличие зависимостей между полученными величинами. Оказалось, что для большинства вариантов расчетов индексов ненасыщенности их корреляция с ИРСПОЛ является достоверной, хотя и не очень высокой (коэффициент корреляции ниже 0.77) Для индекса ненасыщенности, определяемого по формуле (2):

, (2)

коэффициент линейной корреляции оказался несколько более высоким (0.83). Здесь - число двойных связей в индивидуальной жирной кислоте, а - её относительная концентрация. Однако и в этом случае расхождения между величинами индексов ненасыщенности, рассчитанными по формуле (2) и предложенному нами регрессионному уравнению (3).

ИН=52.6+0.00165 ИРСПОЛ (3),

могут оказаться достаточно высокими и достигать в отдельных случаях 40-50%.

В качестве примера, свидетельствующего о практической важности адекватного выбора критерия оценки, можно сослаться на результаты работы 12, авторы которой изучали действие радиации на культуру клеток LDV, меняя жирнокислотный состав клеточных липидов посредством добавления в питательную среду олеиновой (С18:1) и линолевой (С18:2) кислот. Зафиксированное при этом увеличение содержания в клеточной мембране соответствующих кислот (см. табл.9.2) рассматривалось авторами как повышение степени ненасыщенности.

Таблица 9.2

Сопоставление индексов ненасыщенности

и индексов реакционной способности липидов

цитоплазматических мембран клеток



Индексы

Полноценная сыворотка

Делипидизированная сыворотка

Без добавок

+С18:1

+С18:2

Содержание С18:1(%)

20.9

29.6

12.3

Содержание С18:2(%)

1.7

1.2

11.7

Индекс ненасыщенности*)

143.2

110.6

139.3

ИРСПОЛ

54241

35643

43828


*) Индексы ненасыщенности и ИРСПОЛ рассчитывались по формулам (1) и (2) для всего набора жирных кислот, приведенных в 12.
Обнаружив отсутствие заметных различий в склонности клеток с разным содержанием жирных кислот С18:1 и С18:2 к радиационному воздействию, авторы сделали вывод о том, что вызываемое радиацией ПОЛ цитоплазматических мембран не является определяющим в процессе клеточного радиационного повреждения. Проведенный нами расчет ИРСПОЛ по данным этой работы (см. табл.9.2) показал, что, несмотря на увеличенное содержание некоторых жирных кислот при введении в питательную среду их эндогенных аналогов, существенного изменения значений индексов не происходит в связи со снижением общего количества других полиненасыщенных (более реакционноспособных) кислот. Следует подчеркнуть, что использование индексов ненасыщенности, рассчитываемых по формуле (2), наиболее близких к ИРСПОЛ, также приводит к аналогичным результатам (см. табл.9.2). Таким образом, вывод авторов работы 12 мог претерпеть существенные изменения, если бы они воспользовались индексами, в большей степени отражающими реакционную способность липидов в процессах ПОЛ.

Другие примеры свидетельствуют о наличии различий между ИРСПОЛ и разнообразными вариантами индексов ненасыщенности. Так, в работе 8 приводятся индексы ненасыщенности липидов печени при её хронических поражениях, определяемые по формуле (2). На основании величин этих индексов авторы делают вывод о том, что наиболее значительные изменения ненасыщенности наблюдаются при портальном и билиарном циррозах печени (см. табл.9.3)

Таблица 9.3

Сопоставление индексов ненасыщенности

и индексов реакционной способности липидов печени в норме,

а также при хронических гепатитах, циррозах и жировом гепатозе

(по данным работы 8)



Индексы


Кон-троль


Хронический гепатит

Персис-

трирую-щий гепатит

Порталь-ный цирроз


Билиарный цирроз


Жировой гепатоз

Индекс ненасы-щенности

123

105

106

86

82

105

ИРСПОЛ

33565

23098

23642

16911

20992

21683


Однако величины ИРСПОЛ, которые также могут характеризовать глубину изменений ненасыщенности и направление этих изменений, свидетельствуют о том, что, если для портального цирроза и наблюдается некоторое снижение ИРСПОЛ, сопоставимое с ошибкой определения (~20%)*), то для билиарного цирроза эта величина практически не отличается от соответствующих значений для других заболеваний печени (см. табл.9.3).

Если рассмотреть данные, полученные в работе 9, характеризующие изменения состава жирных кислот мембран эритроцитов, тромбоцитов и липидов плазмы крови при заболевании гиперлипопротеидемией, то вывод, который можно было бы сделать на основании значений индексов ненасыщенности (увеличение степени ненасыщенности при заболевании), оказался бы некорректным, так как значения ИРСПОЛ у больных и у здоровых людей практически не отличаются (см. табл.9.4).

Число подобных примеров может быть значительно увеличено, так как изучение связи между неблагоприятными воздействиями на организм и усилением процессов ПОЛ привлекает пристальное внимание исследователей (см., например, [2-4, 9]).

Отметим также, что использование любых индексов, отражающих относительную ненасыщенность (реакционную способность) липидов, без учета их общего содержания в клетках, органах и т.п., не всегда является методически оправданным.

Таким образом, мы предложили новые индексы реакционной способности (ИРСПОЛ), характеризующие склонность липидов к ПОЛ, а также глубину и направление изменений ненасыщенности липидов. Использование этих индексов может иметь определенное преимущество по сравнению с традиционно применяемыми в таких случаях индексами ненасыщенности.
Таблица 9.4

Сопоставление индексов ненасыщенности и индексов реакционной способности липидов плазмы крови, мембран эритроцитов и тромбоцитов здоровых людей и больных гиперлипопротеидемией II типа (по данным работы 9)


Липиды

Состояние пациента

Индексы ненасыщенности*)

ИРСПОЛ

Плазма крови

Здоровые

1,37

52644




Больные (тип Па)

2,03

51889




(тип Пб)

1,90

55085

Эритроциты

Здоровые

0,90

62583




Больные (тип Па)

1,12

71767




(тип Пб)

1,07

68382

Тромбоциты

Здоровые

0,99

52750




Больные (тип Па)

1,50

55275

*)Индексы ненасыщенности рассчитывались по формуле (4):

(4)

где Сi соответствует относительной концентрации полиненасыщенной кислоты (n=2), а ni - количество двойных связей в её молекуле; Сj - относительная концентрация насыщенной кислоты.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

1. Средства по уходу за кожей стр. 2
Их можно самостоятельно приготовить из разных ингредиентов, в зависимости от типа кожи. Так, например лосьоны для жирной кожи чаще...

Вопросы для подготовки к занятиям по пм 02 лечебная деятельность....
«Здоровый ребёнок» по теме Анатомо – физиологические особенности кожи, слизистых и подкожно – жировой клетчатки, вскармливание новорождённых,...

Суперзвезды цвета осени Биофлавоноиды
Растительные полифенолы это мощные антиоксиданты, они защищают клетки наше­го организма от повреждающего действия свободных радикалов...

Информационная услуга «Тематические новости»
Механизмы техрегулирования России будут приведены к единым требованиям стран тс и вто

И какой-то дурацкий сон о том, как я стал рыбой из породы лососевых...
Парадокс паразита, продлевающего жизнь хозяина. Как жемчужница выключает программу ускоренного старения у лосося

5. Корневое питание
Задачи темы: 1 выяснить физиологические механизмы поглощения минеральных веществ растением из почвы и их распределение в растительных...

Принципы и механизмы формирования национальной инновационной системы Российской Федерации
Приветствие Большакова Дмитрия Александровича, заместителя Председателя Правительства Московской области

Доценко Е. Л. Психология манипуляции: феномены, механизмы и защита
Сфера отношений с общественностью: а Общественные отношения и их разновидности; б проблема сегментации общественности; в проблема...

Масло абрикосовое Метод получения
Масло абрикосовых косточек – это просто незаменимое средство для кожи, которая страдает от недостатка витаминов, и не получает должного...

Вашему вниманию представлены новинки компании Батэль – фруктовые кремы для ног!
Идеальны для массажа! Обеспечивается эффект «скольжения», благодаря которому можно безболезненно разминать участки кожи!



База данных защищена авторским правом © 2013
обратиться к администрации
vcvetu.ru