Митохондрии и преждевременное старение кожи

Вы наверняка знаете, что «Проектное бюро антивозрастной лекции» регулярно проводит научно-популярные лекции, посвященные вопросам «Биологии кожи». Если еще не видели — обязательно посмотрите. А пока что мы, расширяя рамки этой рубрики, обратились к кандидату медицинских наук, доктору Алексею Прокопову, чтобы узнать о том, почему митохондрии являются «краеугольным камнем» старения организма. Кроме того, мы расскажем о таком направлении в anti-age, как митохондриальная косметика 



Митохондрии в рамках свободнорадикальной теории


Митохондрии — это клеточные органеллы бобовидной формы, своего рода «энергетические станции» клеток, благодаря которым реализуется синтез АТФ, универсального «топлива жизни». Их количество варьируется от сотни до нескольких тысяч: чем интенсивнее протекают процессы жизнедеятельности, тем больше митохондрий. Более 90% клеточной энергии производится митохондриями, они играют значимую роль во всех аспектах метаболизма клеток. Из 200 л кислорода митохондрии производят около 40 кг АТФ в сутки.

В начале 70-х годов прошлого века митохондриями заинтересовались исследователи, занимающиеся вопросами старения. Их интерес проистекал из положений свободнорадикальной теории. Дело в том, что митохондрии утилизируют основное поступающего в клетку кислорода, и при сбоях в работе дыхательной цепи они становятся «площадкой» производства активных форм кислорода (свободных радикалов). Митохондриальные белки расположены так, что примыкают к зонам генерации радикалов, а их гены более плотно упакованы, из-за чего митохондриальная ДНК (мтДНК) в большей мере подвержена окислительному стрессу. Для сравнения: ядерная ДНК накапливает мутации в 25-50 раз медленнее, чем мтДНК.

ros-chimia-cosmetics-bulletin-63-mitochondria-cosmetic-les-nouvelles-esthetiques.jpg

«Патологическая энергетическая станция»


Когда мутаций мтДНК становится чересчур много, формируется митохондриальный патологический круг, когда каждое последующее действие приводит к отягощению предыдущего. Развивается такое состояние, как «патологическая энергетическая станция». Большое количество накопленных мутаций негативно сказывается на качестве клеточного дыхания, общий синтез АТФ снижается. То есть на фоне массированной генерации свободных радикалов клетка еще и голодает.

Для клеток кожи, локализованных поверхностно (на глубине не более 50-70 мкм для клеток эпидермиса и не более 1 мм — для клеток дермы), дополнительное негативное значение приобретает воздействие на митохондриальную ДНК UVA- и UVB-лучей, инфракрасного облучения IR-A и лучей видимого спектра.

Наиболее мощное влияние на эпидермис и дерму распространяют UVA-лучи (длина волны 320-400 нм). Энергия фотона здесь сравнительно невысока, и для прямой генерации новых химических связей ее недостаточно. Однако она переводит молекулы в возбужденное состояние, провоцирующее возникновение свободных радикалов. При повреждении ДНК UV-лучами, как правило, образуется окисленная форма гуаниана — 8-оксигуанин. Это подавляющий тип повреждений, накапливающихся в митохондриях, и нарастают с возрастом и при фотооблучении. Доказано, что уровень 8-оксигуанина обратно пропорционален продолжительности жизни клетки.

Энергия инфракрасных лучей (длина волны свыше 760 нм) мала и ее хватает только для усиления амплитуды тепловых колебаний молекул. Но работа цепи транспорта электронов — тонкий процесс, поэтому такого воздействия уже достаточно, чтобы спровоцировать потерю электронов и вторичной генерации свободных радикалов.

В in-vivo исследованиях показано, что воздействие UV на защищенной солнцезащитным средством зоне кожи снижает мутацию мтДНК в 10 раз (по сравнению с незащищенной зоной). Регулярное облучение кожи внутренней поверхности предплечья в течение 2 недель физиологическими дозами UVA приводит к росту такой мутации на 40%, причем прежде всего страдает дерма, а не эпидермис. По-видимому, этот факт свидетельствует о  более мощной антиоксидантной защите в клетках эпидермиса.

Стратегия митохондриальной поддержки


Существование митохондриального патологического круга «патологической энергетической станции» подтверждает следующий факт. Возникшая однажды, подобная мутация мтДНК способна персистировать в клетках до 16 месяцев, нарушать работу цепи транспорта электронов и усугублять токсическое повреждение мтДНК до 32—кратного размера по сравнению с первоначальным. Нарушается синтез рибонуклеидов и дезоксирибонуклеотидов в цитозоле. То есть сбои в работе митохондрий провоцирует сбои в синтезе ДНК и РНК, заметно ускоряя старение тканей. Эти показатели наглядно свидетельствуют: митохондрия нуждается в постоянной защите и поддержке ее физиологических функций. Без подобной работы невозможно реально замедлить старение тканей и клеток. Различные исследовательские данные говорят о том, что до 80% населения городов и крупных агломераций страдают митохондриальной недостаточностью, «митохондриальная поддержка» — это реальная и эффективная стратегия антивозрастной космецевтики. Действие косметических препаратов, помогающих клеткам кожи стабилизировать митохондрии, направлено на следующие процессы:
  • Прямую защиту мтДНК;
  • Эшелонирование управление антиоксидантными процессами;
  • Стабилизацию митохондриальных мембран;
  • Защиту ферментов клеточного дыхания;
  • Внутриклеточную защиту от UV-лучей.

Негативное воздействие UV-облучение на физиологические функции митохондрий делает применение классических физических и химических UV-фильтров в дневной косметике патогенетически обоснованным.

Митохондриальная косметика: направление и особенности


Интересное влияние на клетки оказывает производное глютаминовой кислоты U-Active AQ. Даже в условиях стресса этот компонент помогает клетке нормализовать водный баланс, что позитивно отражается на стабильности митохондриальных мембран и эффективности синтеза АТФ в клетках. Провоцирующие in vitro исследования показывают, что под действием U-Active AQ стресс-поврежденные клетки полностью восстанавливали уровень АТФ, свойственный им в условиях нормальной жизнедеятельности.

Для глубокого и эшелонированного управления внутриклеточными антиоксидантами процессами применяется BioDTox  — экстракт 3 растений, активирующий ферменты дыхательной цепи, что повышает их эффективность. Этот активный компонент повышает содержание в клетке ферментов и низкомолекулярных антиоксидантов 2-го эшелона, содержание которых в организме неизбежно падает с возрастом. Среди подобных веществ можно выделить глутатион, тиоредоксин, глутатионредуктазу, тиоредоксинредуктазу, NADH: убихинон-оксидоредуктазу. Они прямо относятся к функционированию цепи клеточного дыхания, восстанавливают израсходованные клеткой запасы витаминов C и E, а также возвращают свободный электрон в дыхательную цепь. Таким образом BioDTox нормализует работу дыхательной цепи, снижает внутриклеточную токсическую нагрузку на мтДНК. Опыты in vitro показали снижение окислительной смертности клеток втрое! Этот косметический актив входит в состав продуктов линии «Магия Марокко» (Bielita).

Накапливающиеся поврежденные митохондрии становятся токсичными. Чтобы клетка могла от них избавиться, необходима активация системы внутренней очистки внутриклеточного пространства — аутофагии. На клеточном уровне активации аутофагии способствуют дипептиды, такие как Aquatide 5000  — синтетический дипептид, активирующий ключевой фактор клеточного метаболизма SIRT1. Входит в состав тканевых масок, кремов и лосьонов популярного корейского бренда Logically, Skin.

Внутриклеточный UVB-фильтр VageStop обеспечивает защиту внутриклеточных органелл. В исследованиях in vitro наличие данного вещества в клеточной среде на фоне UVB-облучения привело к достоверному снижения интенсивности мутаций ДНК на 40-92% — зависит от времени применения VageStop, до или после травмирования клетки. VageStop и BioDTox стабилизирует молекулу глутатина, являющегося «дирижером» внутриклеточной защиты от свободных радикалов. В исследованиях было показано, что VageStop способствует заметному снижению чувствительности клетки к стрессу и достоверному замедлению стресс-индуцирования старения клеток до 20%. Компонент входит в состав группы косметических средств корейского бренда AHC (Aesthetic Hydration Cosmetic).

Схожим по механизму является косметический ингредиент VetoSun — внутриклеточный UV-фильтр с еще более широким спектром защиты против UVA- и UVB-лучей. Дополнительная защита от излучения первого типа помогает значительно снизить внутриклеточную генерацию свободных радикалов, тем самым стабилизируя работу мембранной цепи транспорта электронов и структуру мтДНК.

Напомним, что именно теория, разрабатывающая проблему воздействия свободных радикалов, помогла современной антивозрастной косметологии получить «на вооружение» активные компоненты, стабилизирующие клеточные митохондрии. Эта группа продуктов и получила название «митохондриальная косметика».

Подробнее об этом направлении поговорим в наших следующих статьях.

Заказать
Заказать
Укажите, пожалуйста, компанию, которую Вы представляете и род деятельности
Консультация со специалистом
Укажите, пожалуйста, компанию, которую Вы представляете и род деятельности
Заказать статью

Укажите, пожалуйста, компанию, которую Вы представляете и род деятельности
Консультация со специалистом
Укажите, пожалуйста, компанию, которую Вы представляете и род деятельности