Потеря коллагена
 | Примеры и перспективы в этой статье могут не отражать полного представления о предмете . ( сентябрь 2023 г. ) |
| потеря коллагена | |
|---|---|
 D-период коллагеновых фибрилл приводит к появлению видимых полос длиной 67 нм при наблюдении с помощью электронной микроскопии . | |
| Биологическая система | Системный |
| Здоровье | Потеря коллагена может способствовать старению кожи , болям в суставах , ослабление волос и ногтей , снижение плотности костей , проблемы с желудочно-кишечным трактом и уменьшение мышечной массы . |
| Действие | Непроизвольный |
| Частота | Продолжительность жизни |
Потеря коллагена — это постепенное снижение уровня коллагена в организме. Коллаген — это основной структурный белок, организма содержащийся в различных соединительных тканях (кожа, кости, сухожилия и т. д.), где он в значительной степени способствует их прочности и эластичности.
Потеря коллагена происходит естественным образом как часть старения, но на нее также могут влиять факторы окружающей среды, такие как воздействие ультрафиолета , табакокурение и чрезмерное потребление сахара. Потеря коллагена очень заметна в коже, что может привести к потере эластичности кожи, уменьшению толщины эпидермиса , увеличению образования морщин и провисанию, а также к тому, что кожа станет уязвимой и легко повреждаемой. [ 1 ]
Распространенная по всему телу потеря коллагена может также способствовать многочисленным другим расстройствам, таким как: боль в суставах , ослабление волос и ногтей , снижение плотности костей , проблемы с желудочно-кишечным трактом и уменьшение мышечной массы . Существуют многочисленные вмешательства для решения проблемы потери коллагена с различными уровнями эффективности и доказательной поддержки.
Коллаген
[ редактировать ]Коллаген — основной структурный белок внеклеточного матрикса, организма присутствующий в различных соединительных тканях . Это жесткий, нерастворимый, волокнистый белок, который составляет до одной трети белков в организме человека. Коллаген в основном состоит из молекул, упакованных вместе, образующих длинные и тонкие фибриллы, которые поддерживают друг друга и обеспечивают прочность и эластичность кожи. [ 2 ] Различные типы коллагенов имеют индивидуальные роли и структуры. Большая часть коллагена принадлежит к типам 1, 2 и 3. Коллаген состоит в основном из аминокислот и в основном содержится в сухожилиях , мышцах, костях , коже , связках и других волокнистых тканях. Он помогает сохранить кожу сильной и эластичной, поддерживает обновление клеток кожи и замену поврежденных и мертвых клеток организма. [ 3 ] Коллагеновые ткани обеспечивают поддержку формирования костей, сухожилий и хрящей, что зависит от уровня их минерализации .
Молекулярные механизмы старения кожи
[ редактировать ]Для объяснения старения кожи на молекулярной основе использовалось множество различных моделей, таких как теория клеточного старения , снижение способности клеток к восстановлению ДНК , потеря теломер , окислительный стресс и т. д. Считается, что внешние факторы вызывают большая часть старения кожи, при этом только 3% вызвана наследственными генетическими влияниями. [ 4 ] В следующих разделах обсуждаются известные модели и достижения в исследованиях молекулярных механизмов, связанных со старением кожи. [ 1 ]
Окислительный стресс
[ редактировать ]Окислительный стресс возникает в результате отсутствия баланса между системным производством активных форм кислорода (АФК) и способностью биологической системы их детоксикации или устранению возникших повреждений. Известно, что активные формы кислорода принимают участие в изменениях дермы, происходящих вне клеток, как при старении, вызванном внутренними факторами, так и при старении, вызванном внешними факторами. АФК могут создаваться во многих разнородных источниках, включая митохондрии , эндоплазматический ретикулум и пероксисомы . В нормальных условиях связывание лигандов с рецепторными тирозинкиназами (РТК) активирует их, тогда как различные действия РТК на поверхности клеток подавляются рецепторными протеинтирозинфосфатазами. [ неуместная цитата ] [ 5 ]
повреждение ДНК
[ редактировать ]Воздействие ультрафиолетовых лучей повреждает ДНК, что может нарушить функцию генов, которые играют роль в гомеостазе стволовых клеток кожи . Мутации ДНК в результате частого воздействия УФ-излучения могут привести к преждевременному старению или канцерогенезу . [ 3 ] Когда ДНК поглощает фотоны в диапазоне УФ-В , расположение нуклеотидов структурно меняется, что приводит к дефектам нитей ДНК. У низших видов они могут восстанавливать повреждения ДНК с помощью фермента фотолиазы , но у высших видов этот фермент отсутствует. В клетках человека восстановление может быть достигнуто путем эксцизионной репарации нуклеотидов ; когда связанных белков недостаточно, кожа становится подверженной преждевременному старению. [ 6 ]
Укорочение теломер
[ редактировать ]Теломеры представляют собой нуклеоидные последовательности, которые повторяются и покрывают хромосомы . Они защищают хромосомы от разрушения и нарушений рекомбинации . Их длина уменьшается с каждым делением клетки, что приводит к клеточному старению. Это критически важные структуры на концах эукариотических хромосом, состоящие из множества копий G-богатых повторов. Без теломер хромосомы будут объединяться и вызывать нестабильность генов. Фермент , который увеличивает длину теломер, предотвращая их укорочение, называется теломеразой . [ 7 ] Дефицит этого фермента может ускорить укорочение теломер, что может вызвать нарушение регенерации ткани. Это также подавляет выработку эпидермальных клеток. Кроме того, воздействие УФ-излучения вызывает мутации теломер, а достаточное воздействие может привести к гибели клеток. [ 8 ]
"Воспламеняющий"
[ редактировать ]« Воспаление » относится к хроническому, стерильному, вялотекущему воспалению , которое развивается с возрастом. Он влияет на начало и прогрессирование заболеваний, возникающих из-за старения, например, диабета 2 типа . Это происходит в коже, потому что под воздействием УФ-излучения оно повреждает клетки эпидермиса, что, в свою очередь, вызывает воспаление.
Увеличение возраста
[ редактировать ]Когда человек стареет, внешний слой кожи становится тоньше, несмотря на то, что количество клеточных слоев остается неизменным. Количество клеток, содержащих пигмент, уменьшается, а меланоциты увеличиваются в размерах. оставшиеся [ 3 ] Вот почему стареющая кожа выглядит тонкой, бледной и полупрозрачной. Большие пятна могут пигментироваться, когда некоторые участки подвергаются воздействию солнечного света. Различные изменения кожи и подлежащей соединительной ткани могут снизить ее прочность и эластичность. Кроме того, кровеносные сосуды внешней кожи становятся более хрупкими, что может привести к синякам и кровотечениям под поверхностью кожи. [ 8 ] Подкожные железы также выделяют меньшее количество масла с возрастом. Мужчины испытывают этот дефицит преимущественно после достижения возраста 80 лет. После менопаузы женщины могут постепенно начать выделять меньше масла, что затрудняет поддержание влажности кожи. Подкожный жировой слой также уменьшается, снижая изоляционную и прокладочную способность кожи. Это может подвергнуть человека риску получения травмы и затруднить поддержание температуры тела. Потовые железы также уменьшают количество выделяемого пота, что затрудняет охлаждение тела человека. [ 9 ]
Образ жизни
[ редактировать ]Чрезмерное потребление сахара
[ редактировать ]Слишком большое потребление сахара может негативно повлиять на организм, включая повреждение коллагена. Чрезмерное потребление сахара приводит к гликированию , которое приводит к образованию КПГ . Это происходит естественным образом, и когда потребляется слишком много сахара, молекулы AGE прилипают к молекулам коллагена, делая их жесткими и повреждая их. [ 10 ] Процесс гликирования не только повреждает существующий в организме коллаген, но и вносит некоторые изменения в его стабильность. Когда человек потребляет чрезмерное количество сахара, процесс гликирования превращает коллаген в нестабильный тип 1, который становится более уязвимым и легко разрушается, что потенциально приводит к преждевременному старению. [ 11 ]
Употребление табака
[ редактировать ]Употребление табака может привести к повреждению коллагенового слоя кожи. Это может привести к потере коллагена кожи вокруг губ при контакте с дымом или из-за сморщивания губ вокруг сигареты. Это также может привести к сужению кровеносных сосудов и снижению кровотока. Из-за этого периоральный коллаген (соединительная ткань вокруг рта под кожей) может иметь признаки повреждения. Когда коллаген теряется в больших количествах, это может привести к появлению морщин. Употребление табака также может привести к медленному заживлению коллагена. [ 12 ]
Лечение потери коллагена
[ редактировать ]Существуют различные способы лечения потери коллагена. Диетические изменения могут увеличить обновление клеток и увеличить выработку коллагена. Можно также выполнять упражнения, которые стимулируют выработку коллагена, а также увеличивают потребление витамина D. [ нужна ссылка ] Более того, нанесение достаточного количества солнцезащитного крема может предотвратить повреждение вашей кожи ультрафиолетовыми лучами. Вы также можете защитить себя от некоторых причин , разрушающих коллаген. Не проводите слишком много времени на солнце, наносите солнцезащитный крем, избегайте курения табака, пейте много воды, чтобы предотвратить обезвоживание, и участвуйте в мероприятиях по снятию стресса. Известно, что стресс вызывает старение кожи. [ 6 ]
Различные другие вмешательства могут помочь сохранить здоровую и молодую кожу. Прием витаминов С и А может стимулировать выработку коллагена в организме. Чтобы поддерживать здоровую кожу, люди могут питать и защищать коллаген, присутствующий в их организме, потребляя питательные продукты, богатые необходимыми витаминами, минералами и аминокислотами. Это способствует выработке коллагена и уменьшает повреждение клеток в организме. [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Оливер Р.Ф., Баркер Х., Кук А., Грант Р.А. (январь 1982 г.). «Дермальные коллагеновые имплантаты». Биоматериалы . 3 (1): 38–40. дои : 10.1016/0142-9612(82)90059-X . ПМИД 7066465 .
- ^ Цуцуми А., Сугияма Т., Мацумура Р., Суэйши М., Такабаяши К., Койке Т. и др. (март 1991 г.). «Белково-теряющая энтеропатия, связанная с коллагеновыми заболеваниями» . Анналы ревматических болезней . 50 (3): 178–81. дои : 10.1136/ard.50.3.178 . ПМЦ 1004370 . ПМИД 2015012 .
- ^ Jump up to: а б с Пастор-Пареха Дж. К., Сюй Т (август 2011 г.). «Формирование клеток и органов у дрозофилы путем противопоставления ролей секретируемого жировыми телами коллагена IV и перлекана» . Развивающая клетка . 21 (2): 245–56. дои : 10.1016/j.devcel.2011.06.026 . ПМЦ 4153364 . ПМИД 21839919 .
- ^ Полшак, Борут; Дахмане, Раджа Г.; Годич, Александр (2012). «Внутреннее старение кожи: роль окислительного стресса» . Acta Dermatovenerologica Alpina, Pannonica, et Adriatica . 21 (2): 33–36. ПМИД 23000938 . Проверено 9 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Ли Ю, Лей Д., Суинделл В.Р., Ся В., Венг С., Фу Дж. и др. (сентябрь 2015 г.). «Возрастное увеличение количества простагландина Е2, полученного из фибробластов кожи, способствует снижению уровня коллагена в коже пожилого человека» . Журнал исследовательской дерматологии . 135 (9): 2181–2188. дои : 10.1038/jid.2015.157 . ПМК 4537382 . ПМИД 25905589 .
- ^ Jump up to: а б Хуэй В., Янг Д.А., Роуэн А.Д., Сюй Икс, Коустон Т.Э., Проктор С.Дж. (февраль 2016 г.). «Окислительные изменения и сигнальные пути играют решающую роль в инициировании возрастных изменений в суставном хряще» . Анналы ревматических болезней . 75 (2): 449–58. doi : 10.1136/annrheumdis-2014-206295 . ПМЦ 4752670 . ПМИД 25475114 .
- ^ Ким Х.К., Ким М.Г., Лим К.Х. (декабрь 2013 г.). «Остеогенная активность пептида коллагена через путь ERK/MAPK опосредовала усиление синтеза коллагена и его терапевтическую эффективность в остеопорозной кости с помощью визуализации обратно-рассеянными электронами и анализа микроархитектоники» . Молекулы . 18 (12): 15474–89. дои : 10.3390/molecules181215474 . ПМК 6269989 . ПМИД 24352008 .
- ^ Jump up to: а б Готьери А., Пассини Ф.С., Сильван У., Гисар-Сикайрос М., Каримати Г., Вольпи П. и др. (май 2017 г.). «Конечные продукты продвинутого гликирования: механика старения коллагена от молекулы к ткани» . Матричная биология . 59 : 95–108. дои : 10.1016/j.matbio.2016.09.001 . hdl : 11311/1009184 . ПМИД 27616134 .
- ^ Кэссиди Дж. Дж., Хилтнер А., Баер Э. (май 1991 г.). «Иерархическая структура и механические свойства коллагена межпозвонкового диска» . Анналы биомедицинской инженерии . 19 (3): 331. дои : 10.1007/BF02584309 . S2CID 31720520 .
- ^ Триндаде Р., Альбректссон Т., Тенгвалл П., Веннерберг А. (февраль 2016 г.). «Реакция инородного тела на биоматериалы: о механизмах формирования и разрушения остеоинтеграции». Клиническая имплантологическая стоматология и связанные с ней исследования . 18 (1): 192–203. дои : 10.1111/cid.12274 . ПМИД 25257971 .
- ^ Вителларо-Зуккарелло Л., Каппеллетти С., Даль Поццо Росси В., Сари-Горла М. (февраль 1994 г.). «Стереологический анализ коллагеновых и эластических волокон в нормальной дерме человека: изменчивость в зависимости от возраста, пола и участка тела». Анатомическая запись . 238 (2): 153–62. дои : 10.1002/ar.1092380202 . ПМИД 8154602 . S2CID 25679704 .
- ^ Теззе С., Романелло В., Десбатс М.А., Фадини Г.П., Альбиеро М., Фаваро Г. и др. (июнь 2017 г.). «Возрастная потеря OPA1 в мышцах влияет на мышечную массу, метаболический гомеостаз, системное воспаление и старение эпителия» . Клеточный метаболизм . 25 (6): 1374–1389.е6. дои : 10.1016/j.cmet.2017.04.021 . ПМК 5462533 . ПМИД 28552492 .
