Гиалуроновая кислота для кожи свойства: что такое, эффективность для кожи лица [мнение экспертов SkinCeuticals]

можно накладывать на другой продукт. Кроме того, для его эффективности не требуется множество других ингредиентов и наполнителей. Фактически, гиалуроновая кислота является прекрасным примером того, как ограниченное количество ингредиентов по уходу за кожей может принести реальные результаты.

Увлажнение отличается от увлажнения кожи. Узнайте все о гидратации и влажности здесь.

Чистая сыворотка с гиалуроновой кислотой

2. Увлажнитель

Увлажнители используются МНОГО в уходе за кожей. Представьте увлажнитель как губку; он будет продолжать втягивать и удерживать влагу после того, как она будет собрана. Они позволяют образовывать водородные связи и притягивают воду. Примеры увлажнителей в продуктах по уходу за кожей включают такие ингредиенты, как глицерин, сорбит (сахарный спирт), гексилен и бутиленгликоль и, конечно же, гиалуроновую кислоту.

После насыщения эпидермиса (верхнего слоя кожи) ценной влагой гиалуроновая кислота действует как увлажнитель и продолжает поглощать влагу из окружающей среды. Это обеспечит длительное увлажнение кожи.

3. Повышение липидного барьера

Основная функция нашей кожи — защищать свое тело. Очевидно, наша кожа защищает наши внутренние органы, мышцы, кости и т. Д. От внешнего мира. Но наша кожа также защищает организм от вредных токсинов, которые ежедневно бомбардируют нас.

Верхний слой кожи (эпидермис) принимает на себя основной удар внешних повреждений (токсинов). С возрастом липидный барьер (жирные кислоты, которые удерживают воду и предотвращают попадание раздражителей на кожу) в эпидермисе замедляется. Все, от ультрафиолетовых лучей до загрязнения окружающей среды и образа жизни (например, курения), наносит ущерб. Это повреждение приводит к появлению более тонких линий и морщин, темных пятен и более сухой кожи.

Гиалуроновая кислота укрепляет естественные барьеры кожи, помогая удерживать влагу для еще более сильного увлажняющего эффекта.Со временем это может помочь замедлить ухудшение липидного барьера, защитить и укрепить его.

4. Повышенная устойчивость

Когда липидный барьер дополнительно усиливается и защищается гиалуроновой кислотой, кожа лучше защищается от возрастных факторов окружающей среды и загрязняющих веществ. Когда он не борется с этими токсинами, кожа дольше остается менее морщинистой, более яркой и упругой.

Полезный совет: консерванты, используемые во многих продуктах, могут разрушить ваш барьер, убивая полезные бактерии, которые также защищают поверхность вашей кожи от токсинов.Результат — потеря влаги, а также возможное раздражение и даже инфекция. Ищите продукты с ограниченным количеством ингредиентов и небольшим количеством консервантов. Многие люди с жирной или угревой кожей хотят использовать более агрессивные химические вещества, чтобы «очистить» кожу от масла. Важно знать, что у большинства склонных к акне кожи нет прочного липидного барьера, который вызывает воспаление и раздражение. Чистая гиалуроновая сыворотка увлажняет, помогает защитить липидный барьер и рекомендуется для людей с чувствительной или склонной к акне кожей.

5. Более плотный оттенок кожи

Никто не хочет обвисшей кожи. Всегда. С возрастом эластин в коже разрушается, и кожа теряет упругость или отскок. Быстрая уловка, чтобы проверить свой эластин (отскок), — это ущипнуть кожу на верхней части руки. Если он быстро возвращается в исходное состояние, значит, у вас все еще много эластина. С возрастом кожа не приходит в норму так быстро. В следующий раз, когда вы посетите свою маму или бабушку, попробуйте пройти на них тест (но не говорите им, почему… в этом нет серьезной необходимости, это невозможно исправить).

Гиалуроновая кислота НЕ заменяет эластин, но может помочь уменьшить стянутость кожи. Наполняя кожу влагой, гиалуроновая кислота подтягивает общий цвет лица. Он помогает укрепить овал лица и придать ему более молодой вид. И , что — это то, чем вы можете поделиться с мамой и бабушкой.

6. Более гладкая текстура

Точно так же, как гиалуроновая кислота делает кожу более упругой, она также сглаживает текстуру кожи.В результате получается шелковисто-гладкая поверхность, которую вы можете увидеть и почувствовать.

Если кожа явно покрыта рубцами от прыщей, гиалуроновая кислота не заполнит эти рубцы. Но в сочетании с таким средством, как дермароллер, со временем гиалуроновая кислота и дермароллер могут сделать кожу более гладкой. Узнайте больше о микронидлинге, других преимуществах использования дермароллера или посмотрите короткое видео здесь.

Роликовая система Derma

7. Менее заметные тонкие линии и морщинки

Никогда не рано начинать защищать и питать кожу.Гиалуроновая кислота действительно является ингредиентом, который приносит пользу двадцати и восьмидесятилетней коже.

Гиалуроновая кислота помогает уменьшить видимость тонких линий и морщин, удерживая влагу на коже, создавая эффект пухлости. Когда кожа защищена и увлажнена, может происходить усиленное производство клеток кожи, поскольку кожа не занята борьбой за увлажнение. Это приводит к более гладким и пухлым клеткам кожи.

Кожа вокруг глаз одной из первых показывает тонкие линии и морщинки.Использование крема для глаз два раза в день поможет сохранить кожу эластичной и увлажненной, а также предотвратит образование новых морщин.

Осветляющий гель для век

8. Стимулирует регенерацию клеток кожи

Хотя гиалуроновая кислота не ускоряет процесс обновления клеток, она способствует регенерации клеток кожи, обеспечивая дополнительную гидратацию и барьерную защиту для кожи. Это естественным образом приводит к более здоровым клеткам и более яркому цвету лица.

9. Пигментация

Как и в пункте № 8, когда увеличивается оборот клеток, гиалуроновая кислота также помогает уменьшить и предотвратить пигментные пятна и проблемы с пигментацией. Но он не может этого сделать сам по себе. При лечении темных пятен сыворотку с витамином С и усилитель витамина С следует сочетать с гиалуроновой кислотой.

Супер сыворотка с витамином С

Кроме того, никакие солнечные повреждения нельзя исправить, не защитив кожу от будущих солнечных лучей.Всегда носите SPF не менее 30 ежедневно. Даже в те дни, когда вы не планируете выходить на улицу.

10. Ясность

Когда жирная кожа лишена гидратации (воды), она компенсирует чрезмерное увлажнение кожи за счет выработки масла. Большое заблуждение состоит в том, что жирная и склонная к прыщам кожа не нуждается в увлажнении, но на самом деле она нужна.

Обеспечивая правильный баланс влаги в коже, гиалуроновая кислота предотвращает чрезмерное производство масла, которое закупоривает поры и вызывает высыпание.

И вот десять главных преимуществ гиалуроновой кислоты.

Чтобы насладиться гиалуроновой кислотой во всей ее увлажняющей и антивозрастной красоте, попробуйте Cosmedica Pure Hyaluronic Acid Serum или Cosmedica 20% Vitamin C Serum сегодня.

11 преимуществ гиалуроновой кислоты для лица и тела

Гиалуроновая кислота — это сахар, который естественным образом присутствует в организме, включая кожу, глаза и суставы. Основная функция гиалуроновой кислоты — увлажнять эти участки тела.

Гиалуроновая кислота играет решающую роль в увлажнении кожи. С возрастом влажность кожи уменьшается, поэтому некоторые люди предпочитают принимать дополнительную гиалуроновую кислоту.

Это могут быть пероральные добавки, кремы для местного применения, сыворотки или даже инъекции.

В этой статье представлены 11 подтвержденных доказательств преимуществ использования гиалуроновой кислоты для лица и тела. В нем объясняется, как часто человек может использовать гиалуроновую кислоту, а также обсуждаются типы и побочные эффекты.

Узнайте больше о гиалуроновой кислоте здесь.

Многие люди используют гиалуроновую кислоту для увлажнения кожи. Люди могут принимать гиалуроновую кислоту в качестве добавки или применять ее местно в виде крема.

Гиалуроновая кислота может увеличить влажность кожи и улучшить качество жизни людей с сухой кожей.

В одном исследовании 2014 года женщины применяли местную гиалуроновую кислоту в виде лосьона, сыворотки и крема. Результаты исследования продемонстрировали увеличение увлажнения кожи до 96% после 8 недель использования для разных типов.

Узнайте о других способах сохранения здоровья кожи здесь.

Гиалуроновая кислота помогает коже поддерживать влажность и помогает процессу регенерации тканей, участвующему в заживлении ран.

Одно исследование 2016 года показало, что нанесение гиалуроновой кислоты на кожу для заживления ран может помочь уменьшить воспаление и регулировать восстановление тканей.

Узнайте больше о том, как заживают раны.

Когда человек испытывает изменения на своей коже, это может иметь неблагоприятные психосоциальные последствия.Это может произойти в процессе старения.

Более раннее исследование показало, что гиалуроновая кислота может помочь уменьшить шероховатость кожи человека и повысить ее эластичность.

Узнайте, как подтянуть дряблую кожу.

Около 50% гиалуроновой кислоты в организме находится в коже. Изменение этого количества, возможно, из-за воздействия ультрафиолета, может привести к образованию морщин.

Гиалуроновая кислота может значительно уменьшить глубину морщин и повысить упругость и эластичность кожи.

В одном исследовании 2014 года участвовали женщины, применяющие гиалуроновую кислоту местно два раза в день в течение 8 недель.

В исследовании сообщается об уменьшении глубины морщин до 40% и повышении упругости и эластичности кожи до 55% по сравнению с участниками, которые не применяли кислоту.

Узнайте больше о лечении морщин здесь.

Глаза содержат высокую концентрацию гиалуроновой кислоты.

Таким образом, глазные капли, содержащие гиалуроновую кислоту, могут помочь в лечении симптомов сухости глаз.

Исследование 2019 года показало, что прием комбинации пероральной и местной гиалуроновой кислоты облегчил симптомы сухого глаза у участников.

Узнайте, что вызывает сухость глаз по ночам.

Сухость влагалища часто возникает у женщин после менопаузы. Это может повлиять на качество жизни человека.

Одно исследование 2016 года показало, что комбинация крема с гиалуроновой кислотой и крема с эстрогеном помогает облегчить симптомы сухости влагалища.

Исследователи также отметили, что гиалуроновая кислота была более эффективной из двух.Таким образом, люди, которые не могут использовать гормональное лечение, такое как крем с эстрогеном, могут использовать только гиалуроновую кислоту, чтобы облегчить симптомы.

Узнайте здесь о различных причинах сухости влагалища.

Частота использования гиалуроновой кислоты зависит от ее типа.

Как правило, человек может использовать средства по уходу за кожей, содержащие гиалуроновую кислоту, два раза в день, но важно читать инструкции, так как продукты могут быть разными.

Гиалуроновая кислота доступна во множестве различных форм.

Устные

Таблетки гиалуроновой кислоты показали эффективность для лечения нескольких проблем, в том числе:

Люди должны поговорить со своим врачом или другим медицинским работником перед использованием любой формы добавок, поскольку они могут взаимодействовать с другими лекарствами.

Для местного применения

Гиалуроновая кислота для местного применения может быть в следующих формах:

Гиалуроновая кислота может помочь повысить уровень влажности кожи и уменьшить признаки старения.

Инъекции

Поскольку организм естественным образом вырабатывает гиалуроновую кислоту, вероятность возникновения аллергической реакции у человека невысока.

Таким образом, гиалуроновая кислота в форме инъекций может иметь множество применений. Может иметь лечебное и косметическое назначение.

Одно из косметических назначений гиалуроновой кислоты — наполнители, в том числе наполнители для лица и губ. Дерматолог вводит гиалуроновую кислоту в губы, чтобы придать им пухлый вид.

Узнайте о различиях между ботоксом и кожными наполнителями здесь.

Люди, регулярно использующие гиалуроновую кислоту, обычно сообщают об очень небольшом количестве побочных эффектов. Вероятно, это связано с тем, что организм естественным образом вырабатывает гиалуроновую кислоту, что означает небольшой риск аллергических реакций.

В одном исследовании 2012 г. участвовали участники, принимавшие перорально гиалуроновую кислоту в течение 12 месяцев. Они не сообщили о побочных эффектах.

Инъекции

В более ранней статье отмечалось, что инъекционная гиалуроновая кислота может вызывать побочные эффекты. Однако эти эффекты, как правило, связаны с самой инъекцией, а не с гиалуроновой кислотой. Побочные эффекты могут включать:

Беременность или кормление грудью

Людям, получающим инъекцию гиалуроновой кислоты, следует поговорить со своим лечащим врачом, если они планируют беременность или кормят грудью.

В настоящее время недостаточно данных, чтобы указать на воздействие на плод или новорожденного.

Узнайте больше об аллергии и высыпаниях здесь.

Люди могут знать о преимуществах гиалуроновой кислоты как ингредиента для ухода за кожей, но могут не осознавать ее универсальность.

Использование добавок гиалуроновой кислоты или продуктов местного действия может помочь людям сохранить молодой вид и устранить многие признаки старения. Однако он также может помочь в лечении некоторых заболеваний, таких как сухость влагалища или боли в суставах.

Перед приемом пищевых добавок следует проконсультироваться с врачом. Они должны убедиться, что любой поставщик гиалуроновой кислоты для инъекций зарегистрирован в соответствующих руководящих органах.

Ключевая молекула в старении кожи

Дерматоэндокринол. 1 июля 2012 г .; 4 (3): 253–258.

Элени Папаконстантину

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

Майкл Рот

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Георгий Каракиулакис

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Это статья с открытым доступом под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Непортированная лицензия. Статья может распространяться, воспроизводиться и повторно использоваться в некоммерческих целях при условии правильного цитирования первоисточника.

Abstract

Старение кожи — это многофакторный процесс, состоящий из двух различных и независимых механизмов: внутреннего и внешнего старения. Молодая кожа сохраняет свой тургор, упругость и эластичность, в том числе благодаря высокому содержанию воды. Ежедневная внешняя травма, помимо обычного процесса старения, вызывает потерю влаги.Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуроновая кислота (ГК), которая обладает уникальной способностью удерживать воду. Существует множество участков для контроля синтеза, отложения НА, ассоциации и деградации клеток и белков, что отражает сложность метаболизма НА. Ферменты, которые синтезируют или катаболизируют рецепторы HA и HA, ответственные за многие функции HA, представляют собой мультигенные семейства с различными паттернами тканевой экспрессии. Понимание метаболизма ГК в различных слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи облегчит способность рационально регулировать влажность кожи.

Ключевые слова: гиалуроновая кислота, синтазы гиалуроновой кислоты, гиалуронидазы, CD44, RHAMM, старение кожи

Старение кожи

Старение кожи человека — сложный биологический процесс, который еще не полностью изучен. Это результат двух биологически независимых процессов. Первый — это внутреннее или врожденное старение, процесс, который нельзя предотвратить, который влияет на кожу так же, как и на все внутренние органы. Второй — это внешнее старение, которое является результатом воздействия внешних факторов, в основном ультрафиолетового (УФ) излучения, которое также называется фотостарением. ¹ Внутреннее старение кожи зависит от гормональных изменений, которые происходят с возрастом, ² , таких как постепенное снижение выработки половых гормонов с середины двадцатых годов и уменьшение эстрогенов и прогестерона, связанное с менопаузой. Хорошо известно, что дефицит эстрогенов и андрогенов приводит к деградации коллагена, сухости, потере эластичности, атрофии эпидермиса и образованию морщин на коже. ³

Несмотря на то, что внутреннее и внешнее старение кожи являются разными процессами, они имеют сходство в молекулярных механизмах.Например, активные формы кислорода (АФК), возникающие в результате окислительного метаболизма клеток, играют важную роль в обоих процессах. ⁴ АФК при внешнем или внутреннем старении кожи индуцируют фактор транскрипции c-Jun через митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), что приводит к сверхэкспрессии матриксной металлопротеиназы (MMP) -1, MMP-3 и MMP-9 и предотвращению экспрессия проколлагена-1. ⁵ Следовательно, повышенные уровни деградированного коллагена и снижение синтеза коллагена являются патологиями, возникающими как в изначально стареющей, так и в фотостарой коже.

Старение кожи также связано с потерей влаги. Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуронан или гиалуроновая кислота (HA), гликозаминогликан (GAG) с уникальной способностью связывать и удерживать молекулы воды. ⁶ HA относится к молекулам внеклеточного матрикса (ECM). В течение последних десятилетий составные части кожи были хорошо охарактеризованы. Вначале большинство исследований было сосредоточено на клетках, которые составляют слои кожи, такие как эпидермис, дерма и подлежащая подкожная клетчатка.В последнее время стало понятно, что молекулы ЕСМ, которые лежат между клетками, помимо обеспечения конструктивного каркаса, оказывают большое влияние на клеточную функцию. Эти молекулы ЕСМ, хотя они кажутся аморфными при световой микроскопии, они образуют высокоорганизованную структуру, состоящую в основном из ГАГ, протеогликанов, факторов роста и структурных белков, таких как коллагены. Тем не менее, преобладающим компонентом кожного ВКМ является ГК.

Недавние обзоры описали участие HA в отношении его роли в ангиогенезе, ⁷ активных форм кислорода, ⁸ хондроцитов, ⁹ рака, ^{10 , 11} повреждение легких, ^{12 , 13} иммунная регуляция ^{14 , 15} и кожа. ¹⁶ В этом обзоре кратко представлены последние знания в области биологии и функции ГК, а также основное внимание уделяется ее участию в старении кожи.

Гиалуроновая кислота

Химические и физико-химические свойства

HA представляет собой несульфатированный ГАГ и состоит из повторяющихся полимерных дисахаридов D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, связанных глюкуронидной β (1 → 3) связью . ^{17 , 18} В водных растворах ГК образует специфические устойчивые третичные структуры. ¹⁹ Несмотря на простоту своего состава, без изменений в сахарном составе или без точек разветвления, ГК обладает множеством физико-химических свойств. Полимеры ГК встречаются в большом количестве конфигураций и форм, в зависимости от их размера, концентрации соли, pH и связанных катионов. ²⁰ В отличие от других GAG, HA не присоединяется ковалентно к ядру белка, но может образовывать агрегаты с протеогликанами. ²¹ HA охватывает большой объем воды, что придает растворам высокую вязкость даже при низких концентрациях. ¹³

Распределение HA в тканях и клетках

HA широко распространено, от прокариотических, ^{22 , 23} до эукариотических клеток. ²⁴ У человека HA наиболее распространена в коже, ^{25 — 29} составляет 50% всего тела HA, ³⁰ стекловидное тело глаза, ³¹ пуповина, ¹⁷ и синовиальная жидкость, ^{32 , 33} , но он также присутствует во всех тканях и жидкостях организма, таких как скелетные ткани, ²⁷ сердечные клапаны, ³⁴ легкие, ^{35 — 39} аорта, ⁴⁰ простата, ⁴¹ белочная оболочка, кавернозные тела и губчатое тело полового члена. ⁴² HA продуцируется в основном мезенхимальными клетками, но также и другими типами клеток. ^{34 — 38 , 43}

Биологическая функция HA

За последние два десятилетия было представлено значительное количество доказательств, раскрывающих функциональную роль HA в молекулярных механизмах и указывающих на потенциальную роль HA для разработки новых терапевтических стратегий для многих заболеваний.

Функции HA включают следующее: гидратация, смазка суставов, способность заполнять пространство и каркас, через который мигрируют клетки. ³⁴ Синтез HA увеличивается во время повреждения тканей и заживления ран ^{25 , 44 , 45} и HA регулирует несколько аспектов восстановления тканей, включая активацию воспалительных клеток для усиления иммунного ответа ^{46 — 48} и ответ на повреждение фибробластов ^{49 , 50} и эпителиальных клеток. ^{51 — 55} HA также обеспечивает основу для формирования кровеносных сосудов ^{7 , 45} и миграции фибробластов, ^{56 , 57} , которые могут быть вовлечены в прогрессирование опухоли. ⁵⁸ Сообщалось также о корреляции уровней HA на клеточной поверхности раковых клеток с агрессивностью опухолей. ⁵⁹

Размер HA, по-видимому, имеет решающее значение для его различных функций, описанных выше. HA с высоким молекулярным размером, обычно превышающим 1000 кДа, присутствует в интактных тканях и является антиангиогенным и иммунодепрессивным, тогда как более мелкие полимеры HA являются сигналами бедствия и мощными индукторами воспаления и ангиогенеза. ^{38 , 46 , 60 — 63}

Биосинтез HA

HA синтезируется специфическими ферментами, называемыми HA-синтазами (HAS). Это связанные с мембраной ферменты, которые синтезируют HA на внутренней поверхности плазматической мембраны ⁶⁴ , а затем HA экструдируется через пористые структуры во внеклеточное пространство. ^{24 , 65} Существует три фермента млекопитающих HAS -1, -2 и -3, которые проявляют различные ферментативные свойства и синтезируют цепи НА различной длины. ^{66 — 68}

Деградация HA

HA имеет динамическую скорость оборота. ГК имеет период полураспада в крови от 3 до 5 минут, менее суток в коже и от 1 до 3 недель в хрящах. ^{69 — 71} HA разлагается на фрагменты различного размера под действием гиалуронидаз (HYAL) путем гидролиза гексозаминидных β (1–4) связей между остатками N-ацетил-D-глюкозамина и D-глюкуроновой кислоты в HA. У людей на данный момент идентифицировано шесть HYAL: HYAL-1, -2, -3, -4, PH-20 и HYALP1. ⁷² До недавнего времени семейству ферментов HYAL уделялось мало внимания ^{73 , 74} , потому что они обнаруживаются в чрезвычайно низких концентрациях, и их трудно очистить, охарактеризовать и измерить их активность, которая высока, но нестабильна. ¹⁶ Новые процедуры теперь позволили выделить и охарактеризовать HYAL. ^{75 , 76} HYAL-1 является основным HYAL в сыворотке. ⁷⁷ Мутации в гене HYAL-1 связаны с дефицитом HYAL и мукополисахаридозом IX типа. ⁷⁸ HYAL-2 имеет очень низкую активность по сравнению с плазменным HYAL-1, и он специфически гидролизует HA с высокой молекулярной массой, давая фрагменты HA приблизительно 20 кДа, которые далее разлагаются до небольших олигосахаридов под действием PH-20. ⁷⁹ HYAL-3 в основном экспрессируется в костном мозге и семенниках, ⁷⁴ , но также и в других органах, таких как легкое человека. ^{37 , 38} Роль HYAL-3 в катаболизме HA не ясна, и предполагается, что он может вносить вклад в деградацию HA за счет усиления активности HYAL-1. ⁸⁰

HA также может разлагаться неферментативно по свободнорадикальному механизму ⁸¹ в присутствии восстановителей, таких как аскорбиновая кислота, тиолы, ионы двухвалентного или одновалентного железа, процесс, который требует присутствия молекулярного кислорода . Таким образом, агенты, которые могут задерживать разложение ГК, катализируемое свободными радикалами, могут быть полезны для поддержания целостности кожной ГК и ее увлажняющих свойств. ¹⁶

Рецепторы гиалуроновой кислоты

Существует множество белков, связывающих HA, называемых гиладгеринами, которые широко распространены в ECM, поверхности клетки, цитоплазме и ядре. ¹⁵ Те, которые прикрепляют HA к поверхности клетки, составляют рецепторы HA. Наиболее заметным среди этих рецепторов является трансмембранный гликопротеин «кластер дифференцировки 44» (CD44), который встречается во многих изоформах, которые являются продуктами одного гена с вариабельной экспрессией экзона. ^{82 — 84} CD44 обнаруживается практически на всех клетках, за исключением красных кровяных телец, и регулирует клеточную адгезию, миграцию, активацию и самонаведение лимфоцитов, а также метастазирование рака.

Рецептор HA-опосредованной подвижности (RHAMM) является еще одним основным рецептором HA, и он экспрессируется в различных изоформах. ^{85 — 87} RHAMM является функциональным рецептором во многих типах клеток, включая эндотелиальные клетки ⁸⁸ и гладкомышечные клетки из легочных артерий человека ³⁷ и дыхательных путей. ³⁸ Взаимодействия HA с RHAMM контролируют рост и миграцию клеток посредством сложной сети событий передачи сигнала и взаимодействий с цитоскелетом. ⁸⁹ Трансформирующий фактор роста (TGF) -β1, который является мощным стимулятором подвижности клеток, вызывает синтез и экспрессию RHAMM и HA и, таким образом, инициирует движение. ⁹⁰

Гиалуроновая кислота в коже

Использование биотинилированного HA-связывающего пептида ⁹¹ показало, что не только клетки мезенхимального происхождения были способны синтезировать HA и позволяли гистолокализацию HA в дермальном компартменте кожи и эпидермисе . ^{26 , 92 — 94} Этот метод позволил визуализировать HA в эпидермисе, в основном в ECM верхних остистых и зернистых слоев, тогда как в базальном слое HA преимущественно внутриклеточно. ²⁶

Функция кожи как барьера частично приписывается пластинчатым телам, которые считаются модифицированными лизосомами, содержащими гидролитические ферменты. Они сливаются с плазматическими мембранами зрелых кератиноцитов и обладают способностью подкисляться с помощью протонных насосов и частично превращать свои полярные липиды в нейтральные липиды. Распространение водного материала через эпидермис блокируется этими липидами, синтезируемыми кератиноцитами в гранулированном слое. Этот граничный эффект соответствует уровню окрашивания ГК.Богатая ГК область ниже этого слоя может получать воду из богатой влагой дермы, и вода, содержащаяся в ней, не может проникать за пределы богатого липидами гранулированного слоя. Гидратация кожи в значительной степени зависит от воды, связанной с ГК в дерме и в жизненно важной области эпидермиса, в то время как поддержание гидратации существенно зависит от гранулированного слоя. Обширная потеря гранулезного слоя у пациентов с ожогами может вызвать серьезные клинические проблемы из-за обезвоживания. ¹⁶

Как упоминалось выше, HA кожи составляет большую часть 50% общей HA тела. ³⁰ Содержание ГК в дерме значительно выше, чем в эпидермисе, в то время как в папиллярной дерме гораздо больше ГК, чем в ретикулярной дерме. ⁹² ГК дермы неразрывно связана с лимфатической и сосудистой системами. ГК в дерме регулирует водный баланс, осмотическое давление и поток ионов и действует как сито, исключая определенные молекулы, усиливая внеклеточный домен клеточных поверхностей и стабилизируя структуры кожи за счет электростатических взаимодействий. ¹⁶ Повышенные уровни HA синтезируются во время восстановления тканей плода без рубцов, а продолжительное присутствие HA обеспечивает такое восстановление тканей без рубцов. ^{95 — 97} Дермальные фибробласты обеспечивают синтетический аппарат для кожной ГК и должны быть мишенью для фармакологических попыток улучшить гидратацию кожи. К сожалению, экзогенная ГК выводится из дермы и быстро разрушается. ⁷⁰

Синтазы гиалуроновой кислоты в коже

В коже экспрессия генов HAS-1 и HAS-2 в дерме и эпидермисе по-разному регулируется TGF-β1, что указывает на то, что изоформы HAS регулируются независимо и что Функция HA различна в дерме и эпидермисе. ^{16 , 98} Экспрессия мРНК HAS-2 и HAS-3 может стимулироваться фактором роста кератиноцитов, который активирует миграцию кератиноцитов и стимулирует заживление ран, что приводит к накоплению ГК среднего размера в культуральной среде. и внутри кератиноцитов. Миграционный ответ кератиноцитов при заживлении ран стимулируется повышенным синтезом HA. ⁹⁹ мРНК HAS-2 также индуцируется IL-1β и TNFα в фибробластах ¹⁰⁰ и эпидермальным фактором роста в эпидермальных кератиноцитах крыс. ¹⁰¹

Сообщалось о нарушении регуляции экспрессии HA-синтаз во время повреждения тканей. ^{102 — 104} мРНК HAS-2 и HAS-3 значительно увеличиваются после повреждения кожи у мышей, что приводит к увеличению эпидермального HA. ¹⁰⁴ При ювенильном гиалиновом фиброматозе, который является редким аутосомно-рецессивным заболеванием, характеризующимся отложением гиалинового материала и множественными поражениями кожи, наблюдается значительное снижение экспрессии HAS-1 и HAS-3, что объясняет снижение синтеза HA в коже. поражения. ¹⁰⁵ В дермальных фибробластах, где HAS-2 является преобладающей изоформой, глюкокортикоиды почти полностью ингибируют мРНК HAS, что указывает на молекулярную основу снижения HA в атрофической коже в результате местного лечения глюкокортикоидами. ¹⁶

Гиалуронидазы в коже

В коже не установлено, какой из различных HYAL контролирует оборот ГК в дерме и эпидермисе. Выяснение биологии HYAL в коже может предложить новые фармакологические цели для противодействия возрастному обновлению HA в коже.

HA рецепторы в коже

В дерме и эпидермисе HA локализуется совместно с CD44. Однако точные варианты CD44 в различных отделах кожи еще не выяснены. Сообщалось, что взаимодействия CD44-HA опосредуют связывание клеток Лангерганса с HA в матриксе, окружающем кератиноциты, их богатыми CD44 поверхностями, когда они мигрируют через эпидермис. ^{106 , 107} RHAMM также экспрессируется в коже человека. ^{28 , 29} Стимуляция локомоции фибробластов, индуцированная TGF-β1, опосредуется RHAMM, ⁹⁰ , тогда как сверхэкспрессия RHAMM может приводить к трансформации фибробластов. ¹⁰⁸

Гиалуроновая кислота и старение кожи

Наиболее драматическим гистохимическим изменением, наблюдаемым в стареющей коже, является заметное исчезновение эпидермального ГК, в то время как ГК все еще присутствует в дерме. ⁹² Причины такого изменения гомеостаза ГК с возрастом неизвестны. Как упоминалось выше, на синтез эпидермальной гиалуроновой кислоты влияет нижележащая дерма и контролируется отдельно от синтеза дермальной гиалуроновой кислоты. ^{16 , 98} Сообщалось также о постепенном уменьшении размера полимеров ГК в коже в результате старения. ¹⁰⁹ Таким образом, эпидермис теряет основную молекулу, отвечающую за связывание и удержание молекул воды, что приводит к потере влаги в коже. В дерме основным возрастным изменением является увеличение авидности ГК к тканевым структурам с сопутствующей потерей экстрагируемости ГК. Это соответствует прогрессивному сшиванию коллагена и неуклонной потере экстрагируемости коллагена с возрастом. ¹⁶ Все вышеперечисленные возрастные явления способствуют явному обезвоживанию, атрофии и потере эластичности, которые характерны для стареющей кожи.

Преждевременное старение кожи является результатом многократного и продолжительного воздействия УФ-излучения. ^{110 , 111} Примерно 80% старения кожи лица связано с воздействием ультрафиолета. ¹¹² Повреждение УФ-излучением сначала вызывает легкую форму заживления ран и связано сначала с увеличением кожной ГК. Всего 5 минут УФ-облучения у голых мышей вызывало усиленное отложение ГК, что указывает на то, что повреждение кожи, вызванное УФ-излучением, является чрезвычайно быстрым событием. ¹⁶ Первоначальное покраснение кожи после воздействия УФ-излучения может быть связано с легкой отечной реакцией, вызванной усиленным отложением ГК и высвобождением гистамина. Повторное и обширное воздействие ультрафиолета в конечном итоге имитирует типичную реакцию заживления ран с отложением шрамоподобного коллагена I типа, а не обычной смеси коллагена I и III типов, которая придает коже упругость и эластичность. ¹⁶

В коже фотостарение приводит к аномальному содержанию и распределению ГАГ по сравнению с таковым в рубцах или реакции заживления ран, с уменьшением HA и повышенными уровнями протеогликанов хондроитинсульфата. ¹¹¹ В дермальных фибробластах это снижение синтеза HA было приписано фрагментам коллагена, которые активируют α _v β ₃ -интегрины и, в свою очередь, ингибируют передачу сигналов Rho-киназы и ядерную транслокацию phosphoERK, что приводит к снижению экспрессии HAS-2. ¹¹³ Недавно мы раскрыли некоторые биохимические изменения, которые могут отличать фотостарение от естественного старения. Используя фотоэкспонированные и фотозащищенные образцы ткани кожи человека, полученные от одного и того же пациента, мы показали значительное увеличение экспрессии HA с более низкой молекулярной массой в фотоэкспонированной коже по сравнению с фотозащищенной кожей.Это увеличение деградированного HA было связано со значительным снижением экспрессии HAS-1 и повышенной экспрессией HYAL-1, -2 и -3. Кроме того, экспрессия рецепторов HA CD44 и RHAMM значительно подавлялась при фотоэкспозиции по сравнению с фотозащищенной кожей. Эти данные показывают, что фотоэкспонированная кожа и, следовательно, внешнее старение кожи характеризуются отчетливым гомеостазом ГК. ²⁹ Мы также оценили образцы ткани кожи с фотозащитой от взрослых и молодых пациентов и обнаружили, что внутреннее старение кожи было связано со значительным снижением содержания HA и подавлением HAS-1, HAS -2, CD44 и RHAMM. ²⁸ Аналогичные результаты для фотозащитной кожи также были получены для обоих полов для HA, HAS-2 и CD44. ¹¹⁴

Заключение

Имеющиеся данные предполагают, что гомеостаз ГК проявляет отчетливый профиль при внутреннем старении кожи, который полностью отличается от профиля при внешнем старении кожи. Необходимо получить дополнительные сведения для понимания метаболизма ГК в слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи. Такая информация будет способствовать способности рационально регулировать влажность кожи и может способствовать совершенствованию существующих лекарств и разработке новых методов лечения старения кожи.

Глоссарий

Сокращения:

Раскрытие потенциальных конфликтов интересов

Потенциальные конфликты интересов раскрыты не были.

Ссылки

8785161569. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Благородный PW. Гиалуронан и его катаболические продукты при повреждении и восстановлении тканей. Matrix Biol. 2002; 21: 25–9. DOI: 10.1016 / S0945-053X (01) 00184-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Турино GM, Кантор Дж.Гиалуронан при травмах и восстановлении органов дыхания. Am J Respir Crit Care Med. 2003. 167: 1169–75. DOI: 10.1164 / rccm.200205-449PP. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Джексон Д.Г. Иммунологические функции гиалуронана и его рецепторов в лимфатических сосудах. Immunol Rev.2009; 230: 216–31. DOI: 10.1111 / j.1600-065X.2009.00803.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Штерн Р., Майбах Х. Гиалуронан в коже: аспекты старения и его фармакологические эффекты. Clin Dermatol. 2008; 26: 106–22. DOI: 10.1016 / j.clindermatol.2007.09.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Вайсманн Б., Мейер К. Структура гиалобиуроновой кислоты и гиалуроновой кислоты из пуповины. J Am Chem Soc. 1954; 76: 1753–7. DOI: 10.1021 / ja01636a010. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Вайсманн Б., Мейер К., Сэмпсон П., Линкер А. Выделение олигосахаридов, ферментативно продуцируемых из гиалуроновой кислоты. J Biol Chem. 1954. 208: 417–29. [PubMed] [Google Scholar] 19. Скотт Дж. Э., Хитли Ф. Гиалуронан образует специфические стабильные третичные структуры в водном растворе: исследование ЯМР 13С.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1999; 96: 4850–5. DOI: 10.1073 / pnas.96.9.4850. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Laurent TC. Состав гиалуроновой кислоты. В кн .: Балаж Э.А., под ред. Химия и молекулярная биология межклеточного матрикса, Academic Press: New York, 1970: p. 703. [Google Scholar] 21. Бейтс Э.Дж., Харпер Г.С., Лоутер Д.А., Престон Б.Н. Влияние реактивных форм, производных от кислорода, на протеогликан-гиалуронатные агрегаты хряща. Biochem Int. 1984. 8: 629–37. [PubMed] [Google Scholar] 23.MacLennan AP. Производство капсул, гиалуроновой кислоты и гиалуронидазы 25 штаммами стрептококков группы C. J Gen Microbiol. 1956; 15: 485–91. DOI: 10.1099 / 00221287-15-3-485. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Джухлин Л. Гиалуронан в коже. J Intern Med. 1997. 242: 61–6. DOI: 10.1046 / j.1365-2796.1997.00175.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Тамми Р., Рипеллино Дж. А., Марголис РУ, Тамми М. Локализация эпидермальной гиалуроновой кислоты с использованием области связывания гиалуроната протеогликана хряща в качестве специфического зонда.J Invest Dermatol. 1988; 90: 412–4. DOI: 10.1111 / 1523-1747.ep12456530. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Армстронг SE, ​​Bell DR. Связь между лимфой и тканевым гиалуронаном в коже и скелетных мышцах. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002; 283: h3485–94. [PubMed] [Google Scholar] 28. Целлос Т.Г., Синопидис Х, Киргидис А., Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А. и др. Дифференциальный гомеостаз гиалуроновой кислоты и экспрессия протеогликанов в коже юношеского и взрослого человека. J Dermatol Sci. 2011; 61: 69–72.DOI: 10.1016 / j.jdermsci.2010.10.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Целлос Т.Г., Клагас I, Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А., Киргидис А. и др. Внешнее старение кожи человека связано с изменениями экспрессии гиалуроновой кислоты и ее метаболизирующих ферментов. Exp Dermatol. 2009. 18: 1028–35. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2009.00889.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Рид Р.К., Лиля К., Лоран ТК. Гиалуронан у крыс с особым вниманием к коже. Acta Physiol Scand.1988. 134: 405–11. DOI: 10.1111 / j.1748-1716.1988.tb08508.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Мейер К., Палмер Дж. В.. Полисахарид стекловидного тела. J Biol Chem. 1934; 107: 629–34. [Google Scholar] 34. Тул БП. Гиалуронан: от внеклеточного клея до перицеллюлярной реплики. Нат Рев Рак. 2004; 4: 528–39. DOI: 10,1038 / nrc1391. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Папаконстантину Э, Каракиулакис Г, Рот М, Блок LH. Фактор роста тромбоцитов стимулирует секрецию гиалуроновой кислоты за счет пролиферации гладкомышечных клеток сосудов человека.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1995; 92: 9881–5. DOI: 10.1073 / pnas.92.21.9881. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Папаконстантину Э., Рот М., Тамм М., Эйкельберг О., Перручо А.П., Каракиулакис Г. Гипоксия по-разному усиливает эффекты изоформ трансформирующего фактора роста-бета на синтез и секрецию гликозаминогликанов фибробластами легких человека. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 301: 830–7. DOI: 10.1124 / jpet.301.3.830. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Папаконстантину Э., Кури Ф.М., Каракиулакис Г., Клагас I, Эйкельберг О.Повышенное содержание гиалуроновой кислоты при идиопатической легочной артериальной гипертензии. Eur Respir J. 2008; 32: 1504–12. DOI: 10.1183 / 0

0

-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 109. Лонгас М.О., Рассел К.С., Хе XY. Доказательства структурных изменений дерматансульфата и гиалуроновой кислоты с возрастом. Carbohydr Res. 1987. 159: 127–36. DOI: 10.1016 / S0008-6215 (00)

-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Гилкрест Б.А. Обзор старения кожи и его медикаментозного лечения. Br J Dermatol. 1996; 135: 867–75. DOI: 10.1046 / j.1365-2133.1996.d01-1088.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Бернштейн Э.Ф., Андерхилл CB, Хан П.Дж., Браун Д.Б., Уитто Дж.Хроническое пребывание на солнце изменяет как содержание, так и распределение кожных гликозаминогликанов. Br J Dermatol. 1996. 135: 255–62. DOI: 10.1111 / j.1365-2133.1996.tb01156.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Уитто Дж. Понимание преждевременного старения кожи. N Engl J Med. 1997; 337: 1463–5. DOI: 10.1056 / NEJM199711133372011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 113. Рёк К., Грандок М., Майора М., Крутманн Дж., Фишер Дж. Фрагменты коллагена подавляют синтез гиалуронана в фибробластах кожи в ответ на ультрафиолет B (UVB): новое понимание механизмов ремоделирования матрикса.J Biol Chem. 2011; 286: 18268–76. DOI: 10.1074 / jbc.M110.201665. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 114. Oh JH, Kim YK, Jung JY, Shin JE, Chung JH. Изменения гликозаминогликанов и родственных протеогликанов в изначально стареющей коже человека in vivo. Exp Dermatol. 2011; 20: 454–6. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2011.01258.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Ключевая молекула в старении кожи

Дерматоэндокринол. 1 июля 2012 г .; 4 (3): 253–258.

Элени Папаконстантину

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

Майкл Рот

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Георгий Каракиулакис

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Это статья с открытым доступом под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Непортированная лицензия. Статья может распространяться, воспроизводиться и повторно использоваться в некоммерческих целях при условии правильного цитирования первоисточника.

Abstract

Старение кожи — это многофакторный процесс, состоящий из двух различных и независимых механизмов: внутреннего и внешнего старения. Молодая кожа сохраняет свой тургор, упругость и эластичность, в том числе благодаря высокому содержанию воды. Ежедневная внешняя травма, помимо обычного процесса старения, вызывает потерю влаги.Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуроновая кислота (ГК), которая обладает уникальной способностью удерживать воду. Существует множество участков для контроля синтеза, отложения НА, ассоциации и деградации клеток и белков, что отражает сложность метаболизма НА. Ферменты, которые синтезируют или катаболизируют рецепторы HA и HA, ответственные за многие функции HA, представляют собой мультигенные семейства с различными паттернами тканевой экспрессии. Понимание метаболизма ГК в различных слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи облегчит способность рационально регулировать влажность кожи.

Ключевые слова: гиалуроновая кислота, синтазы гиалуроновой кислоты, гиалуронидазы, CD44, RHAMM, старение кожи

Старение кожи

Старение кожи человека — сложный биологический процесс, который еще не полностью изучен. Это результат двух биологически независимых процессов. Первый — это внутреннее или врожденное старение, процесс, который нельзя предотвратить, который влияет на кожу так же, как и на все внутренние органы. Второй — это внешнее старение, которое является результатом воздействия внешних факторов, в основном ультрафиолетового (УФ) излучения, которое также называется фотостарением. ¹ Внутреннее старение кожи зависит от гормональных изменений, которые происходят с возрастом, ² , таких как постепенное снижение выработки половых гормонов с середины двадцатых годов и уменьшение эстрогенов и прогестерона, связанное с менопаузой. Хорошо известно, что дефицит эстрогенов и андрогенов приводит к деградации коллагена, сухости, потере эластичности, атрофии эпидермиса и образованию морщин на коже. ³

Несмотря на то, что внутреннее и внешнее старение кожи являются разными процессами, они имеют сходство в молекулярных механизмах.Например, активные формы кислорода (АФК), возникающие в результате окислительного метаболизма клеток, играют важную роль в обоих процессах. ⁴ АФК при внешнем или внутреннем старении кожи индуцируют фактор транскрипции c-Jun через митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), что приводит к сверхэкспрессии матриксной металлопротеиназы (MMP) -1, MMP-3 и MMP-9 и предотвращению экспрессия проколлагена-1. ⁵ Следовательно, повышенные уровни деградированного коллагена и снижение синтеза коллагена являются патологиями, возникающими как в изначально стареющей, так и в фотостарой коже.

Старение кожи также связано с потерей влаги. Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуронан или гиалуроновая кислота (HA), гликозаминогликан (GAG) с уникальной способностью связывать и удерживать молекулы воды. ⁶ HA относится к молекулам внеклеточного матрикса (ECM). В течение последних десятилетий составные части кожи были хорошо охарактеризованы. Вначале большинство исследований было сосредоточено на клетках, которые составляют слои кожи, такие как эпидермис, дерма и подлежащая подкожная клетчатка.В последнее время стало понятно, что молекулы ЕСМ, которые лежат между клетками, помимо обеспечения конструктивного каркаса, оказывают большое влияние на клеточную функцию. Эти молекулы ЕСМ, хотя они кажутся аморфными при световой микроскопии, они образуют высокоорганизованную структуру, состоящую в основном из ГАГ, протеогликанов, факторов роста и структурных белков, таких как коллагены. Тем не менее, преобладающим компонентом кожного ВКМ является ГК.

Недавние обзоры описали участие HA в отношении его роли в ангиогенезе, ⁷ активных форм кислорода, ⁸ хондроцитов, ⁹ рака, ^{10 , 11} повреждение легких, ^{12 , 13} иммунная регуляция ^{14 , 15} и кожа. ¹⁶ В этом обзоре кратко представлены последние знания в области биологии и функции ГК, а также основное внимание уделяется ее участию в старении кожи.

Гиалуроновая кислота

Химические и физико-химические свойства

HA представляет собой несульфатированный ГАГ и состоит из повторяющихся полимерных дисахаридов D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, связанных глюкуронидной β (1 → 3) связью . ^{17 , 18} В водных растворах ГК образует специфические устойчивые третичные структуры. ¹⁹ Несмотря на простоту своего состава, без изменений в сахарном составе или без точек разветвления, ГК обладает множеством физико-химических свойств. Полимеры ГК встречаются в большом количестве конфигураций и форм, в зависимости от их размера, концентрации соли, pH и связанных катионов. ²⁰ В отличие от других GAG, HA не присоединяется ковалентно к ядру белка, но может образовывать агрегаты с протеогликанами. ²¹ HA охватывает большой объем воды, что придает растворам высокую вязкость даже при низких концентрациях. ¹³

Распределение HA в тканях и клетках

HA широко распространено, от прокариотических, ^{22 , 23} до эукариотических клеток. ²⁴ У человека HA наиболее распространена в коже, ^{25 — 29} составляет 50% всего тела HA, ³⁰ стекловидное тело глаза, ³¹ пуповина, ¹⁷ и синовиальная жидкость, ^{32 , 33} , но он также присутствует во всех тканях и жидкостях организма, таких как скелетные ткани, ²⁷ сердечные клапаны, ³⁴ легкие, ^{35 — 39} аорта, ⁴⁰ простата, ⁴¹ белочная оболочка, кавернозные тела и губчатое тело полового члена. ⁴² HA продуцируется в основном мезенхимальными клетками, но также и другими типами клеток. ^{34 — 38 , 43}

Биологическая функция HA

За последние два десятилетия было представлено значительное количество доказательств, раскрывающих функциональную роль HA в молекулярных механизмах и указывающих на потенциальную роль HA для разработки новых терапевтических стратегий для многих заболеваний.

Функции HA включают следующее: гидратация, смазка суставов, способность заполнять пространство и каркас, через который мигрируют клетки. ³⁴ Синтез HA увеличивается во время повреждения тканей и заживления ран ^{25 , 44 , 45} и HA регулирует несколько аспектов восстановления тканей, включая активацию воспалительных клеток для усиления иммунного ответа ^{46 — 48} и ответ на повреждение фибробластов ^{49 , 50} и эпителиальных клеток. ^{51 — 55} HA также обеспечивает основу для формирования кровеносных сосудов ^{7 , 45} и миграции фибробластов, ^{56 , 57} , которые могут быть вовлечены в прогрессирование опухоли. ⁵⁸ Сообщалось также о корреляции уровней HA на клеточной поверхности раковых клеток с агрессивностью опухолей. ⁵⁹

Размер HA, по-видимому, имеет решающее значение для его различных функций, описанных выше. HA с высоким молекулярным размером, обычно превышающим 1000 кДа, присутствует в интактных тканях и является антиангиогенным и иммунодепрессивным, тогда как более мелкие полимеры HA являются сигналами бедствия и мощными индукторами воспаления и ангиогенеза. ^{38 , 46 , 60 — 63}

Биосинтез HA

HA синтезируется специфическими ферментами, называемыми HA-синтазами (HAS). Это связанные с мембраной ферменты, которые синтезируют HA на внутренней поверхности плазматической мембраны ⁶⁴ , а затем HA экструдируется через пористые структуры во внеклеточное пространство. ^{24 , 65} Существует три фермента млекопитающих HAS -1, -2 и -3, которые проявляют различные ферментативные свойства и синтезируют цепи НА различной длины. ^{66 — 68}

Деградация HA

HA имеет динамическую скорость оборота. ГК имеет период полураспада в крови от 3 до 5 минут, менее суток в коже и от 1 до 3 недель в хрящах. ^{69 — 71} HA разлагается на фрагменты различного размера под действием гиалуронидаз (HYAL) путем гидролиза гексозаминидных β (1–4) связей между остатками N-ацетил-D-глюкозамина и D-глюкуроновой кислоты в HA. У людей на данный момент идентифицировано шесть HYAL: HYAL-1, -2, -3, -4, PH-20 и HYALP1. ⁷² До недавнего времени семейству ферментов HYAL уделялось мало внимания ^{73 , 74} , потому что они обнаруживаются в чрезвычайно низких концентрациях, и их трудно очистить, охарактеризовать и измерить их активность, которая высока, но нестабильна. ¹⁶ Новые процедуры теперь позволили выделить и охарактеризовать HYAL. ^{75 , 76} HYAL-1 является основным HYAL в сыворотке. ⁷⁷ Мутации в гене HYAL-1 связаны с дефицитом HYAL и мукополисахаридозом IX типа. ⁷⁸ HYAL-2 имеет очень низкую активность по сравнению с плазменным HYAL-1, и он специфически гидролизует HA с высокой молекулярной массой, давая фрагменты HA приблизительно 20 кДа, которые далее разлагаются до небольших олигосахаридов под действием PH-20. ⁷⁹ HYAL-3 в основном экспрессируется в костном мозге и семенниках, ⁷⁴ , но также и в других органах, таких как легкое человека. ^{37 , 38} Роль HYAL-3 в катаболизме HA не ясна, и предполагается, что он может вносить вклад в деградацию HA за счет усиления активности HYAL-1. ⁸⁰

HA также может разлагаться неферментативно по свободнорадикальному механизму ⁸¹ в присутствии восстановителей, таких как аскорбиновая кислота, тиолы, ионы двухвалентного или одновалентного железа, процесс, который требует присутствия молекулярного кислорода . Таким образом, агенты, которые могут задерживать разложение ГК, катализируемое свободными радикалами, могут быть полезны для поддержания целостности кожной ГК и ее увлажняющих свойств. ¹⁶

Рецепторы гиалуроновой кислоты

Существует множество белков, связывающих HA, называемых гиладгеринами, которые широко распространены в ECM, поверхности клетки, цитоплазме и ядре. ¹⁵ Те, которые прикрепляют HA к поверхности клетки, составляют рецепторы HA. Наиболее заметным среди этих рецепторов является трансмембранный гликопротеин «кластер дифференцировки 44» (CD44), который встречается во многих изоформах, которые являются продуктами одного гена с вариабельной экспрессией экзона. ^{82 — 84} CD44 обнаруживается практически на всех клетках, за исключением красных кровяных телец, и регулирует клеточную адгезию, миграцию, активацию и самонаведение лимфоцитов, а также метастазирование рака.

Рецептор HA-опосредованной подвижности (RHAMM) является еще одним основным рецептором HA, и он экспрессируется в различных изоформах. ^{85 — 87} RHAMM является функциональным рецептором во многих типах клеток, включая эндотелиальные клетки ⁸⁸ и гладкомышечные клетки из легочных артерий человека ³⁷ и дыхательных путей. ³⁸ Взаимодействия HA с RHAMM контролируют рост и миграцию клеток посредством сложной сети событий передачи сигнала и взаимодействий с цитоскелетом. ⁸⁹ Трансформирующий фактор роста (TGF) -β1, который является мощным стимулятором подвижности клеток, вызывает синтез и экспрессию RHAMM и HA и, таким образом, инициирует движение. ⁹⁰

Гиалуроновая кислота в коже

Использование биотинилированного HA-связывающего пептида ⁹¹ показало, что не только клетки мезенхимального происхождения были способны синтезировать HA и позволяли гистолокализацию HA в дермальном компартменте кожи и эпидермисе . ^{26 , 92 — 94} Этот метод позволил визуализировать HA в эпидермисе, в основном в ECM верхних остистых и зернистых слоев, тогда как в базальном слое HA преимущественно внутриклеточно. ²⁶

Функция кожи как барьера частично приписывается пластинчатым телам, которые считаются модифицированными лизосомами, содержащими гидролитические ферменты. Они сливаются с плазматическими мембранами зрелых кератиноцитов и обладают способностью подкисляться с помощью протонных насосов и частично превращать свои полярные липиды в нейтральные липиды. Распространение водного материала через эпидермис блокируется этими липидами, синтезируемыми кератиноцитами в гранулированном слое. Этот граничный эффект соответствует уровню окрашивания ГК.Богатая ГК область ниже этого слоя может получать воду из богатой влагой дермы, и вода, содержащаяся в ней, не может проникать за пределы богатого липидами гранулированного слоя. Гидратация кожи в значительной степени зависит от воды, связанной с ГК в дерме и в жизненно важной области эпидермиса, в то время как поддержание гидратации существенно зависит от гранулированного слоя. Обширная потеря гранулезного слоя у пациентов с ожогами может вызвать серьезные клинические проблемы из-за обезвоживания. ¹⁶

Как упоминалось выше, HA кожи составляет большую часть 50% общей HA тела. ³⁰ Содержание ГК в дерме значительно выше, чем в эпидермисе, в то время как в папиллярной дерме гораздо больше ГК, чем в ретикулярной дерме. ⁹² ГК дермы неразрывно связана с лимфатической и сосудистой системами. ГК в дерме регулирует водный баланс, осмотическое давление и поток ионов и действует как сито, исключая определенные молекулы, усиливая внеклеточный домен клеточных поверхностей и стабилизируя структуры кожи за счет электростатических взаимодействий. ¹⁶ Повышенные уровни HA синтезируются во время восстановления тканей плода без рубцов, а продолжительное присутствие HA обеспечивает такое восстановление тканей без рубцов. ^{95 — 97} Дермальные фибробласты обеспечивают синтетический аппарат для кожной ГК и должны быть мишенью для фармакологических попыток улучшить гидратацию кожи. К сожалению, экзогенная ГК выводится из дермы и быстро разрушается. ⁷⁰

Синтазы гиалуроновой кислоты в коже

В коже экспрессия генов HAS-1 и HAS-2 в дерме и эпидермисе по-разному регулируется TGF-β1, что указывает на то, что изоформы HAS регулируются независимо и что Функция HA различна в дерме и эпидермисе. ^{16 , 98} Экспрессия мРНК HAS-2 и HAS-3 может стимулироваться фактором роста кератиноцитов, который активирует миграцию кератиноцитов и стимулирует заживление ран, что приводит к накоплению ГК среднего размера в культуральной среде. и внутри кератиноцитов. Миграционный ответ кератиноцитов при заживлении ран стимулируется повышенным синтезом HA. ⁹⁹ мРНК HAS-2 также индуцируется IL-1β и TNFα в фибробластах ¹⁰⁰ и эпидермальным фактором роста в эпидермальных кератиноцитах крыс. ¹⁰¹

Сообщалось о нарушении регуляции экспрессии HA-синтаз во время повреждения тканей. ^{102 — 104} мРНК HAS-2 и HAS-3 значительно увеличиваются после повреждения кожи у мышей, что приводит к увеличению эпидермального HA. ¹⁰⁴ При ювенильном гиалиновом фиброматозе, который является редким аутосомно-рецессивным заболеванием, характеризующимся отложением гиалинового материала и множественными поражениями кожи, наблюдается значительное снижение экспрессии HAS-1 и HAS-3, что объясняет снижение синтеза HA в коже. поражения. ¹⁰⁵ В дермальных фибробластах, где HAS-2 является преобладающей изоформой, глюкокортикоиды почти полностью ингибируют мРНК HAS, что указывает на молекулярную основу снижения HA в атрофической коже в результате местного лечения глюкокортикоидами. ¹⁶

Гиалуронидазы в коже

В коже не установлено, какой из различных HYAL контролирует оборот ГК в дерме и эпидермисе. Выяснение биологии HYAL в коже может предложить новые фармакологические цели для противодействия возрастному обновлению HA в коже.

HA рецепторы в коже

В дерме и эпидермисе HA локализуется совместно с CD44. Однако точные варианты CD44 в различных отделах кожи еще не выяснены. Сообщалось, что взаимодействия CD44-HA опосредуют связывание клеток Лангерганса с HA в матриксе, окружающем кератиноциты, их богатыми CD44 поверхностями, когда они мигрируют через эпидермис. ^{106 , 107} RHAMM также экспрессируется в коже человека. ^{28 , 29} Стимуляция локомоции фибробластов, индуцированная TGF-β1, опосредуется RHAMM, ⁹⁰ , тогда как сверхэкспрессия RHAMM может приводить к трансформации фибробластов. ¹⁰⁸

Гиалуроновая кислота и старение кожи

Наиболее драматическим гистохимическим изменением, наблюдаемым в стареющей коже, является заметное исчезновение эпидермального ГК, в то время как ГК все еще присутствует в дерме. ⁹² Причины такого изменения гомеостаза ГК с возрастом неизвестны. Как упоминалось выше, на синтез эпидермальной гиалуроновой кислоты влияет нижележащая дерма и контролируется отдельно от синтеза дермальной гиалуроновой кислоты. ^{16 , 98} Сообщалось также о постепенном уменьшении размера полимеров ГК в коже в результате старения. ¹⁰⁹ Таким образом, эпидермис теряет основную молекулу, отвечающую за связывание и удержание молекул воды, что приводит к потере влаги в коже. В дерме основным возрастным изменением является увеличение авидности ГК к тканевым структурам с сопутствующей потерей экстрагируемости ГК. Это соответствует прогрессивному сшиванию коллагена и неуклонной потере экстрагируемости коллагена с возрастом. ¹⁶ Все вышеперечисленные возрастные явления способствуют явному обезвоживанию, атрофии и потере эластичности, которые характерны для стареющей кожи.

Преждевременное старение кожи является результатом многократного и продолжительного воздействия УФ-излучения. ^{110 , 111} Примерно 80% старения кожи лица связано с воздействием ультрафиолета. ¹¹² Повреждение УФ-излучением сначала вызывает легкую форму заживления ран и связано сначала с увеличением кожной ГК. Всего 5 минут УФ-облучения у голых мышей вызывало усиленное отложение ГК, что указывает на то, что повреждение кожи, вызванное УФ-излучением, является чрезвычайно быстрым событием. ¹⁶ Первоначальное покраснение кожи после воздействия УФ-излучения может быть связано с легкой отечной реакцией, вызванной усиленным отложением ГК и высвобождением гистамина. Повторное и обширное воздействие ультрафиолета в конечном итоге имитирует типичную реакцию заживления ран с отложением шрамоподобного коллагена I типа, а не обычной смеси коллагена I и III типов, которая придает коже упругость и эластичность. ¹⁶

В коже фотостарение приводит к аномальному содержанию и распределению ГАГ по сравнению с таковым в рубцах или реакции заживления ран, с уменьшением HA и повышенными уровнями протеогликанов хондроитинсульфата. ¹¹¹ В дермальных фибробластах это снижение синтеза HA было приписано фрагментам коллагена, которые активируют α _v β ₃ -интегрины и, в свою очередь, ингибируют передачу сигналов Rho-киназы и ядерную транслокацию phosphoERK, что приводит к снижению экспрессии HAS-2. ¹¹³ Недавно мы раскрыли некоторые биохимические изменения, которые могут отличать фотостарение от естественного старения. Используя фотоэкспонированные и фотозащищенные образцы ткани кожи человека, полученные от одного и того же пациента, мы показали значительное увеличение экспрессии HA с более низкой молекулярной массой в фотоэкспонированной коже по сравнению с фотозащищенной кожей.Это увеличение деградированного HA было связано со значительным снижением экспрессии HAS-1 и повышенной экспрессией HYAL-1, -2 и -3. Кроме того, экспрессия рецепторов HA CD44 и RHAMM значительно подавлялась при фотоэкспозиции по сравнению с фотозащищенной кожей. Эти данные показывают, что фотоэкспонированная кожа и, следовательно, внешнее старение кожи характеризуются отчетливым гомеостазом ГК. ²⁹ Мы также оценили образцы ткани кожи с фотозащитой от взрослых и молодых пациентов и обнаружили, что внутреннее старение кожи было связано со значительным снижением содержания HA и подавлением HAS-1, HAS -2, CD44 и RHAMM. ²⁸ Аналогичные результаты для фотозащитной кожи также были получены для обоих полов для HA, HAS-2 и CD44. ¹¹⁴

Заключение

Имеющиеся данные предполагают, что гомеостаз ГК проявляет отчетливый профиль при внутреннем старении кожи, который полностью отличается от профиля при внешнем старении кожи. Необходимо получить дополнительные сведения для понимания метаболизма ГК в слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи. Такая информация будет способствовать способности рационально регулировать влажность кожи и может способствовать совершенствованию существующих лекарств и разработке новых методов лечения старения кожи.

Глоссарий

Сокращения:

Раскрытие потенциальных конфликтов интересов

Потенциальные конфликты интересов раскрыты не были.

Ссылки

8785161569. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Благородный PW. Гиалуронан и его катаболические продукты при повреждении и восстановлении тканей. Matrix Biol. 2002; 21: 25–9. DOI: 10.1016 / S0945-053X (01) 00184-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Турино GM, Кантор Дж.Гиалуронан при травмах и восстановлении органов дыхания. Am J Respir Crit Care Med. 2003. 167: 1169–75. DOI: 10.1164 / rccm.200205-449PP. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Джексон Д.Г. Иммунологические функции гиалуронана и его рецепторов в лимфатических сосудах. Immunol Rev.2009; 230: 216–31. DOI: 10.1111 / j.1600-065X.2009.00803.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Штерн Р., Майбах Х. Гиалуронан в коже: аспекты старения и его фармакологические эффекты. Clin Dermatol. 2008; 26: 106–22. DOI: 10.1016 / j.clindermatol.2007.09.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Вайсманн Б., Мейер К. Структура гиалобиуроновой кислоты и гиалуроновой кислоты из пуповины. J Am Chem Soc. 1954; 76: 1753–7. DOI: 10.1021 / ja01636a010. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Вайсманн Б., Мейер К., Сэмпсон П., Линкер А. Выделение олигосахаридов, ферментативно продуцируемых из гиалуроновой кислоты. J Biol Chem. 1954. 208: 417–29. [PubMed] [Google Scholar] 19. Скотт Дж. Э., Хитли Ф. Гиалуронан образует специфические стабильные третичные структуры в водном растворе: исследование ЯМР 13С.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1999; 96: 4850–5. DOI: 10.1073 / pnas.96.9.4850. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Laurent TC. Состав гиалуроновой кислоты. В кн .: Балаж Э.А., под ред. Химия и молекулярная биология межклеточного матрикса, Academic Press: New York, 1970: p. 703. [Google Scholar] 21. Бейтс Э.Дж., Харпер Г.С., Лоутер Д.А., Престон Б.Н. Влияние реактивных форм, производных от кислорода, на протеогликан-гиалуронатные агрегаты хряща. Biochem Int. 1984. 8: 629–37. [PubMed] [Google Scholar] 23.MacLennan AP. Производство капсул, гиалуроновой кислоты и гиалуронидазы 25 штаммами стрептококков группы C. J Gen Microbiol. 1956; 15: 485–91. DOI: 10.1099 / 00221287-15-3-485. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Джухлин Л. Гиалуронан в коже. J Intern Med. 1997. 242: 61–6. DOI: 10.1046 / j.1365-2796.1997.00175.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Тамми Р., Рипеллино Дж. А., Марголис РУ, Тамми М. Локализация эпидермальной гиалуроновой кислоты с использованием области связывания гиалуроната протеогликана хряща в качестве специфического зонда.J Invest Dermatol. 1988; 90: 412–4. DOI: 10.1111 / 1523-1747.ep12456530. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Армстронг SE, ​​Bell DR. Связь между лимфой и тканевым гиалуронаном в коже и скелетных мышцах. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002; 283: h3485–94. [PubMed] [Google Scholar] 28. Целлос Т.Г., Синопидис Х, Киргидис А., Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А. и др. Дифференциальный гомеостаз гиалуроновой кислоты и экспрессия протеогликанов в коже юношеского и взрослого человека. J Dermatol Sci. 2011; 61: 69–72.DOI: 10.1016 / j.jdermsci.2010.10.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Целлос Т.Г., Клагас I, Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А., Киргидис А. и др. Внешнее старение кожи человека связано с изменениями экспрессии гиалуроновой кислоты и ее метаболизирующих ферментов. Exp Dermatol. 2009. 18: 1028–35. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2009.00889.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Рид Р.К., Лиля К., Лоран ТК. Гиалуронан у крыс с особым вниманием к коже. Acta Physiol Scand.1988. 134: 405–11. DOI: 10.1111 / j.1748-1716.1988.tb08508.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Мейер К., Палмер Дж. В.. Полисахарид стекловидного тела. J Biol Chem. 1934; 107: 629–34. [Google Scholar] 34. Тул БП. Гиалуронан: от внеклеточного клея до перицеллюлярной реплики. Нат Рев Рак. 2004; 4: 528–39. DOI: 10,1038 / nrc1391. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Папаконстантину Э, Каракиулакис Г, Рот М, Блок LH. Фактор роста тромбоцитов стимулирует секрецию гиалуроновой кислоты за счет пролиферации гладкомышечных клеток сосудов человека.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1995; 92: 9881–5. DOI: 10.1073 / pnas.92.21.9881. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Папаконстантину Э., Рот М., Тамм М., Эйкельберг О., Перручо А.П., Каракиулакис Г. Гипоксия по-разному усиливает эффекты изоформ трансформирующего фактора роста-бета на синтез и секрецию гликозаминогликанов фибробластами легких человека. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 301: 830–7. DOI: 10.1124 / jpet.301.3.830. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Папаконстантину Э., Кури Ф.М., Каракиулакис Г., Клагас I, Эйкельберг О.Повышенное содержание гиалуроновой кислоты при идиопатической легочной артериальной гипертензии. Eur Respir J. 2008; 32: 1504–12. DOI: 10.1183 / 0

0

-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 109. Лонгас М.О., Рассел К.С., Хе XY. Доказательства структурных изменений дерматансульфата и гиалуроновой кислоты с возрастом. Carbohydr Res. 1987. 159: 127–36. DOI: 10.1016 / S0008-6215 (00)

-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Гилкрест Б.А. Обзор старения кожи и его медикаментозного лечения. Br J Dermatol. 1996; 135: 867–75. DOI: 10.1046 / j.1365-2133.1996.d01-1088.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Бернштейн Э.Ф., Андерхилл CB, Хан П.Дж., Браун Д.Б., Уитто Дж.Хроническое пребывание на солнце изменяет как содержание, так и распределение кожных гликозаминогликанов. Br J Dermatol. 1996. 135: 255–62. DOI: 10.1111 / j.1365-2133.1996.tb01156.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Уитто Дж. Понимание преждевременного старения кожи. N Engl J Med. 1997; 337: 1463–5. DOI: 10.1056 / NEJM199711133372011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 113. Рёк К., Грандок М., Майора М., Крутманн Дж., Фишер Дж. Фрагменты коллагена подавляют синтез гиалуронана в фибробластах кожи в ответ на ультрафиолет B (UVB): новое понимание механизмов ремоделирования матрикса.J Biol Chem. 2011; 286: 18268–76. DOI: 10.1074 / jbc.M110.201665. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 114. Oh JH, Kim YK, Jung JY, Shin JE, Chung JH. Изменения гликозаминогликанов и родственных протеогликанов в изначально стареющей коже человека in vivo. Exp Dermatol. 2011; 20: 454–6. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2011.01258.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Ключевая молекула в старении кожи

Дерматоэндокринол. 1 июля 2012 г .; 4 (3): 253–258.

Элени Папаконстантину

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

Майкл Рот

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Георгий Каракиулакис

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

¹ Кафедра фармакологии; Школа медицины; Салоникский университет Аристотеля; Салоники, Греция

² Исследование легочных клеток — Пневмология; Университетская клиника Базеля; Базель, Швейцария

Это статья с открытым доступом под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Непортированная лицензия. Статья может распространяться, воспроизводиться и повторно использоваться в некоммерческих целях при условии правильного цитирования первоисточника.

Abstract

Старение кожи — это многофакторный процесс, состоящий из двух различных и независимых механизмов: внутреннего и внешнего старения. Молодая кожа сохраняет свой тургор, упругость и эластичность, в том числе благодаря высокому содержанию воды. Ежедневная внешняя травма, помимо обычного процесса старения, вызывает потерю влаги.Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуроновая кислота (ГК), которая обладает уникальной способностью удерживать воду. Существует множество участков для контроля синтеза, отложения НА, ассоциации и деградации клеток и белков, что отражает сложность метаболизма НА. Ферменты, которые синтезируют или катаболизируют рецепторы HA и HA, ответственные за многие функции HA, представляют собой мультигенные семейства с различными паттернами тканевой экспрессии. Понимание метаболизма ГК в различных слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи облегчит способность рационально регулировать влажность кожи.

Ключевые слова: гиалуроновая кислота, синтазы гиалуроновой кислоты, гиалуронидазы, CD44, RHAMM, старение кожи

Старение кожи

Старение кожи человека — сложный биологический процесс, который еще не полностью изучен. Это результат двух биологически независимых процессов. Первый — это внутреннее или врожденное старение, процесс, который нельзя предотвратить, который влияет на кожу так же, как и на все внутренние органы. Второй — это внешнее старение, которое является результатом воздействия внешних факторов, в основном ультрафиолетового (УФ) излучения, которое также называется фотостарением. ¹ Внутреннее старение кожи зависит от гормональных изменений, которые происходят с возрастом, ² , таких как постепенное снижение выработки половых гормонов с середины двадцатых годов и уменьшение эстрогенов и прогестерона, связанное с менопаузой. Хорошо известно, что дефицит эстрогенов и андрогенов приводит к деградации коллагена, сухости, потере эластичности, атрофии эпидермиса и образованию морщин на коже. ³

Несмотря на то, что внутреннее и внешнее старение кожи являются разными процессами, они имеют сходство в молекулярных механизмах.Например, активные формы кислорода (АФК), возникающие в результате окислительного метаболизма клеток, играют важную роль в обоих процессах. ⁴ АФК при внешнем или внутреннем старении кожи индуцируют фактор транскрипции c-Jun через митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), что приводит к сверхэкспрессии матриксной металлопротеиназы (MMP) -1, MMP-3 и MMP-9 и предотвращению экспрессия проколлагена-1. ⁵ Следовательно, повышенные уровни деградированного коллагена и снижение синтеза коллагена являются патологиями, возникающими как в изначально стареющей, так и в фотостарой коже.

Старение кожи также связано с потерей влаги. Ключевой молекулой, участвующей в увлажнении кожи, является гиалуронан или гиалуроновая кислота (HA), гликозаминогликан (GAG) с уникальной способностью связывать и удерживать молекулы воды. ⁶ HA относится к молекулам внеклеточного матрикса (ECM). В течение последних десятилетий составные части кожи были хорошо охарактеризованы. Вначале большинство исследований было сосредоточено на клетках, которые составляют слои кожи, такие как эпидермис, дерма и подлежащая подкожная клетчатка.В последнее время стало понятно, что молекулы ЕСМ, которые лежат между клетками, помимо обеспечения конструктивного каркаса, оказывают большое влияние на клеточную функцию. Эти молекулы ЕСМ, хотя они кажутся аморфными при световой микроскопии, они образуют высокоорганизованную структуру, состоящую в основном из ГАГ, протеогликанов, факторов роста и структурных белков, таких как коллагены. Тем не менее, преобладающим компонентом кожного ВКМ является ГК.

Недавние обзоры описали участие HA в отношении его роли в ангиогенезе, ⁷ активных форм кислорода, ⁸ хондроцитов, ⁹ рака, ^{10 , 11} повреждение легких, ^{12 , 13} иммунная регуляция ^{14 , 15} и кожа. ¹⁶ В этом обзоре кратко представлены последние знания в области биологии и функции ГК, а также основное внимание уделяется ее участию в старении кожи.

Гиалуроновая кислота

Химические и физико-химические свойства

HA представляет собой несульфатированный ГАГ и состоит из повторяющихся полимерных дисахаридов D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, связанных глюкуронидной β (1 → 3) связью . ^{17 , 18} В водных растворах ГК образует специфические устойчивые третичные структуры. ¹⁹ Несмотря на простоту своего состава, без изменений в сахарном составе или без точек разветвления, ГК обладает множеством физико-химических свойств. Полимеры ГК встречаются в большом количестве конфигураций и форм, в зависимости от их размера, концентрации соли, pH и связанных катионов. ²⁰ В отличие от других GAG, HA не присоединяется ковалентно к ядру белка, но может образовывать агрегаты с протеогликанами. ²¹ HA охватывает большой объем воды, что придает растворам высокую вязкость даже при низких концентрациях. ¹³

Распределение HA в тканях и клетках

HA широко распространено, от прокариотических, ^{22 , 23} до эукариотических клеток. ²⁴ У человека HA наиболее распространена в коже, ^{25 — 29} составляет 50% всего тела HA, ³⁰ стекловидное тело глаза, ³¹ пуповина, ¹⁷ и синовиальная жидкость, ^{32 , 33} , но он также присутствует во всех тканях и жидкостях организма, таких как скелетные ткани, ²⁷ сердечные клапаны, ³⁴ легкие, ^{35 — 39} аорта, ⁴⁰ простата, ⁴¹ белочная оболочка, кавернозные тела и губчатое тело полового члена. ⁴² HA продуцируется в основном мезенхимальными клетками, но также и другими типами клеток. ^{34 — 38 , 43}

Биологическая функция HA

За последние два десятилетия было представлено значительное количество доказательств, раскрывающих функциональную роль HA в молекулярных механизмах и указывающих на потенциальную роль HA для разработки новых терапевтических стратегий для многих заболеваний.

Функции HA включают следующее: гидратация, смазка суставов, способность заполнять пространство и каркас, через который мигрируют клетки. ³⁴ Синтез HA увеличивается во время повреждения тканей и заживления ран ^{25 , 44 , 45} и HA регулирует несколько аспектов восстановления тканей, включая активацию воспалительных клеток для усиления иммунного ответа ^{46 — 48} и ответ на повреждение фибробластов ^{49 , 50} и эпителиальных клеток. ^{51 — 55} HA также обеспечивает основу для формирования кровеносных сосудов ^{7 , 45} и миграции фибробластов, ^{56 , 57} , которые могут быть вовлечены в прогрессирование опухоли. ⁵⁸ Сообщалось также о корреляции уровней HA на клеточной поверхности раковых клеток с агрессивностью опухолей. ⁵⁹

Размер HA, по-видимому, имеет решающее значение для его различных функций, описанных выше. HA с высоким молекулярным размером, обычно превышающим 1000 кДа, присутствует в интактных тканях и является антиангиогенным и иммунодепрессивным, тогда как более мелкие полимеры HA являются сигналами бедствия и мощными индукторами воспаления и ангиогенеза. ^{38 , 46 , 60 — 63}

Биосинтез HA

HA синтезируется специфическими ферментами, называемыми HA-синтазами (HAS). Это связанные с мембраной ферменты, которые синтезируют HA на внутренней поверхности плазматической мембраны ⁶⁴ , а затем HA экструдируется через пористые структуры во внеклеточное пространство. ^{24 , 65} Существует три фермента млекопитающих HAS -1, -2 и -3, которые проявляют различные ферментативные свойства и синтезируют цепи НА различной длины. ^{66 — 68}

Деградация HA

HA имеет динамическую скорость оборота. ГК имеет период полураспада в крови от 3 до 5 минут, менее суток в коже и от 1 до 3 недель в хрящах. ^{69 — 71} HA разлагается на фрагменты различного размера под действием гиалуронидаз (HYAL) путем гидролиза гексозаминидных β (1–4) связей между остатками N-ацетил-D-глюкозамина и D-глюкуроновой кислоты в HA. У людей на данный момент идентифицировано шесть HYAL: HYAL-1, -2, -3, -4, PH-20 и HYALP1. ⁷² До недавнего времени семейству ферментов HYAL уделялось мало внимания ^{73 , 74} , потому что они обнаруживаются в чрезвычайно низких концентрациях, и их трудно очистить, охарактеризовать и измерить их активность, которая высока, но нестабильна. ¹⁶ Новые процедуры теперь позволили выделить и охарактеризовать HYAL. ^{75 , 76} HYAL-1 является основным HYAL в сыворотке. ⁷⁷ Мутации в гене HYAL-1 связаны с дефицитом HYAL и мукополисахаридозом IX типа. ⁷⁸ HYAL-2 имеет очень низкую активность по сравнению с плазменным HYAL-1, и он специфически гидролизует HA с высокой молекулярной массой, давая фрагменты HA приблизительно 20 кДа, которые далее разлагаются до небольших олигосахаридов под действием PH-20. ⁷⁹ HYAL-3 в основном экспрессируется в костном мозге и семенниках, ⁷⁴ , но также и в других органах, таких как легкое человека. ^{37 , 38} Роль HYAL-3 в катаболизме HA не ясна, и предполагается, что он может вносить вклад в деградацию HA за счет усиления активности HYAL-1. ⁸⁰

HA также может разлагаться неферментативно по свободнорадикальному механизму ⁸¹ в присутствии восстановителей, таких как аскорбиновая кислота, тиолы, ионы двухвалентного или одновалентного железа, процесс, который требует присутствия молекулярного кислорода . Таким образом, агенты, которые могут задерживать разложение ГК, катализируемое свободными радикалами, могут быть полезны для поддержания целостности кожной ГК и ее увлажняющих свойств. ¹⁶

Рецепторы гиалуроновой кислоты

Существует множество белков, связывающих HA, называемых гиладгеринами, которые широко распространены в ECM, поверхности клетки, цитоплазме и ядре. ¹⁵ Те, которые прикрепляют HA к поверхности клетки, составляют рецепторы HA. Наиболее заметным среди этих рецепторов является трансмембранный гликопротеин «кластер дифференцировки 44» (CD44), который встречается во многих изоформах, которые являются продуктами одного гена с вариабельной экспрессией экзона. ^{82 — 84} CD44 обнаруживается практически на всех клетках, за исключением красных кровяных телец, и регулирует клеточную адгезию, миграцию, активацию и самонаведение лимфоцитов, а также метастазирование рака.

Рецептор HA-опосредованной подвижности (RHAMM) является еще одним основным рецептором HA, и он экспрессируется в различных изоформах. ^{85 — 87} RHAMM является функциональным рецептором во многих типах клеток, включая эндотелиальные клетки ⁸⁸ и гладкомышечные клетки из легочных артерий человека ³⁷ и дыхательных путей. ³⁸ Взаимодействия HA с RHAMM контролируют рост и миграцию клеток посредством сложной сети событий передачи сигнала и взаимодействий с цитоскелетом. ⁸⁹ Трансформирующий фактор роста (TGF) -β1, который является мощным стимулятором подвижности клеток, вызывает синтез и экспрессию RHAMM и HA и, таким образом, инициирует движение. ⁹⁰

Гиалуроновая кислота в коже

Использование биотинилированного HA-связывающего пептида ⁹¹ показало, что не только клетки мезенхимального происхождения были способны синтезировать HA и позволяли гистолокализацию HA в дермальном компартменте кожи и эпидермисе . ^{26 , 92 — 94} Этот метод позволил визуализировать HA в эпидермисе, в основном в ECM верхних остистых и зернистых слоев, тогда как в базальном слое HA преимущественно внутриклеточно. ²⁶

Функция кожи как барьера частично приписывается пластинчатым телам, которые считаются модифицированными лизосомами, содержащими гидролитические ферменты. Они сливаются с плазматическими мембранами зрелых кератиноцитов и обладают способностью подкисляться с помощью протонных насосов и частично превращать свои полярные липиды в нейтральные липиды. Распространение водного материала через эпидермис блокируется этими липидами, синтезируемыми кератиноцитами в гранулированном слое. Этот граничный эффект соответствует уровню окрашивания ГК.Богатая ГК область ниже этого слоя может получать воду из богатой влагой дермы, и вода, содержащаяся в ней, не может проникать за пределы богатого липидами гранулированного слоя. Гидратация кожи в значительной степени зависит от воды, связанной с ГК в дерме и в жизненно важной области эпидермиса, в то время как поддержание гидратации существенно зависит от гранулированного слоя. Обширная потеря гранулезного слоя у пациентов с ожогами может вызвать серьезные клинические проблемы из-за обезвоживания. ¹⁶

Как упоминалось выше, HA кожи составляет большую часть 50% общей HA тела. ³⁰ Содержание ГК в дерме значительно выше, чем в эпидермисе, в то время как в папиллярной дерме гораздо больше ГК, чем в ретикулярной дерме. ⁹² ГК дермы неразрывно связана с лимфатической и сосудистой системами. ГК в дерме регулирует водный баланс, осмотическое давление и поток ионов и действует как сито, исключая определенные молекулы, усиливая внеклеточный домен клеточных поверхностей и стабилизируя структуры кожи за счет электростатических взаимодействий. ¹⁶ Повышенные уровни HA синтезируются во время восстановления тканей плода без рубцов, а продолжительное присутствие HA обеспечивает такое восстановление тканей без рубцов. ^{95 — 97} Дермальные фибробласты обеспечивают синтетический аппарат для кожной ГК и должны быть мишенью для фармакологических попыток улучшить гидратацию кожи. К сожалению, экзогенная ГК выводится из дермы и быстро разрушается. ⁷⁰

Синтазы гиалуроновой кислоты в коже

В коже экспрессия генов HAS-1 и HAS-2 в дерме и эпидермисе по-разному регулируется TGF-β1, что указывает на то, что изоформы HAS регулируются независимо и что Функция HA различна в дерме и эпидермисе. ^{16 , 98} Экспрессия мРНК HAS-2 и HAS-3 может стимулироваться фактором роста кератиноцитов, который активирует миграцию кератиноцитов и стимулирует заживление ран, что приводит к накоплению ГК среднего размера в культуральной среде. и внутри кератиноцитов. Миграционный ответ кератиноцитов при заживлении ран стимулируется повышенным синтезом HA. ⁹⁹ мРНК HAS-2 также индуцируется IL-1β и TNFα в фибробластах ¹⁰⁰ и эпидермальным фактором роста в эпидермальных кератиноцитах крыс. ¹⁰¹

Сообщалось о нарушении регуляции экспрессии HA-синтаз во время повреждения тканей. ^{102 — 104} мРНК HAS-2 и HAS-3 значительно увеличиваются после повреждения кожи у мышей, что приводит к увеличению эпидермального HA. ¹⁰⁴ При ювенильном гиалиновом фиброматозе, который является редким аутосомно-рецессивным заболеванием, характеризующимся отложением гиалинового материала и множественными поражениями кожи, наблюдается значительное снижение экспрессии HAS-1 и HAS-3, что объясняет снижение синтеза HA в коже. поражения. ¹⁰⁵ В дермальных фибробластах, где HAS-2 является преобладающей изоформой, глюкокортикоиды почти полностью ингибируют мРНК HAS, что указывает на молекулярную основу снижения HA в атрофической коже в результате местного лечения глюкокортикоидами. ¹⁶

Гиалуронидазы в коже

В коже не установлено, какой из различных HYAL контролирует оборот ГК в дерме и эпидермисе. Выяснение биологии HYAL в коже может предложить новые фармакологические цели для противодействия возрастному обновлению HA в коже.

HA рецепторы в коже

В дерме и эпидермисе HA локализуется совместно с CD44. Однако точные варианты CD44 в различных отделах кожи еще не выяснены. Сообщалось, что взаимодействия CD44-HA опосредуют связывание клеток Лангерганса с HA в матриксе, окружающем кератиноциты, их богатыми CD44 поверхностями, когда они мигрируют через эпидермис. ^{106 , 107} RHAMM также экспрессируется в коже человека. ^{28 , 29} Стимуляция локомоции фибробластов, индуцированная TGF-β1, опосредуется RHAMM, ⁹⁰ , тогда как сверхэкспрессия RHAMM может приводить к трансформации фибробластов. ¹⁰⁸

Гиалуроновая кислота и старение кожи

Наиболее драматическим гистохимическим изменением, наблюдаемым в стареющей коже, является заметное исчезновение эпидермального ГК, в то время как ГК все еще присутствует в дерме. ⁹² Причины такого изменения гомеостаза ГК с возрастом неизвестны. Как упоминалось выше, на синтез эпидермальной гиалуроновой кислоты влияет нижележащая дерма и контролируется отдельно от синтеза дермальной гиалуроновой кислоты. ^{16 , 98} Сообщалось также о постепенном уменьшении размера полимеров ГК в коже в результате старения. ¹⁰⁹ Таким образом, эпидермис теряет основную молекулу, отвечающую за связывание и удержание молекул воды, что приводит к потере влаги в коже. В дерме основным возрастным изменением является увеличение авидности ГК к тканевым структурам с сопутствующей потерей экстрагируемости ГК. Это соответствует прогрессивному сшиванию коллагена и неуклонной потере экстрагируемости коллагена с возрастом. ¹⁶ Все вышеперечисленные возрастные явления способствуют явному обезвоживанию, атрофии и потере эластичности, которые характерны для стареющей кожи.

Преждевременное старение кожи является результатом многократного и продолжительного воздействия УФ-излучения. ^{110 , 111} Примерно 80% старения кожи лица связано с воздействием ультрафиолета. ¹¹² Повреждение УФ-излучением сначала вызывает легкую форму заживления ран и связано сначала с увеличением кожной ГК. Всего 5 минут УФ-облучения у голых мышей вызывало усиленное отложение ГК, что указывает на то, что повреждение кожи, вызванное УФ-излучением, является чрезвычайно быстрым событием. ¹⁶ Первоначальное покраснение кожи после воздействия УФ-излучения может быть связано с легкой отечной реакцией, вызванной усиленным отложением ГК и высвобождением гистамина. Повторное и обширное воздействие ультрафиолета в конечном итоге имитирует типичную реакцию заживления ран с отложением шрамоподобного коллагена I типа, а не обычной смеси коллагена I и III типов, которая придает коже упругость и эластичность. ¹⁶

В коже фотостарение приводит к аномальному содержанию и распределению ГАГ по сравнению с таковым в рубцах или реакции заживления ран, с уменьшением HA и повышенными уровнями протеогликанов хондроитинсульфата. ¹¹¹ В дермальных фибробластах это снижение синтеза HA было приписано фрагментам коллагена, которые активируют α _v β ₃ -интегрины и, в свою очередь, ингибируют передачу сигналов Rho-киназы и ядерную транслокацию phosphoERK, что приводит к снижению экспрессии HAS-2. ¹¹³ Недавно мы раскрыли некоторые биохимические изменения, которые могут отличать фотостарение от естественного старения. Используя фотоэкспонированные и фотозащищенные образцы ткани кожи человека, полученные от одного и того же пациента, мы показали значительное увеличение экспрессии HA с более низкой молекулярной массой в фотоэкспонированной коже по сравнению с фотозащищенной кожей.Это увеличение деградированного HA было связано со значительным снижением экспрессии HAS-1 и повышенной экспрессией HYAL-1, -2 и -3. Кроме того, экспрессия рецепторов HA CD44 и RHAMM значительно подавлялась при фотоэкспозиции по сравнению с фотозащищенной кожей. Эти данные показывают, что фотоэкспонированная кожа и, следовательно, внешнее старение кожи характеризуются отчетливым гомеостазом ГК. ²⁹ Мы также оценили образцы ткани кожи с фотозащитой от взрослых и молодых пациентов и обнаружили, что внутреннее старение кожи было связано со значительным снижением содержания HA и подавлением HAS-1, HAS -2, CD44 и RHAMM. ²⁸ Аналогичные результаты для фотозащитной кожи также были получены для обоих полов для HA, HAS-2 и CD44. ¹¹⁴

Заключение

Имеющиеся данные предполагают, что гомеостаз ГК проявляет отчетливый профиль при внутреннем старении кожи, который полностью отличается от профиля при внешнем старении кожи. Необходимо получить дополнительные сведения для понимания метаболизма ГК в слоях кожи и взаимодействия ГК с другими компонентами кожи. Такая информация будет способствовать способности рационально регулировать влажность кожи и может способствовать совершенствованию существующих лекарств и разработке новых методов лечения старения кожи.

Глоссарий

Сокращения:

Раскрытие потенциальных конфликтов интересов

Потенциальные конфликты интересов раскрыты не были.

Ссылки

8785161569. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Благородный PW. Гиалуронан и его катаболические продукты при повреждении и восстановлении тканей. Matrix Biol. 2002; 21: 25–9. DOI: 10.1016 / S0945-053X (01) 00184-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Турино GM, Кантор Дж.Гиалуронан при травмах и восстановлении органов дыхания. Am J Respir Crit Care Med. 2003. 167: 1169–75. DOI: 10.1164 / rccm.200205-449PP. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Джексон Д.Г. Иммунологические функции гиалуронана и его рецепторов в лимфатических сосудах. Immunol Rev.2009; 230: 216–31. DOI: 10.1111 / j.1600-065X.2009.00803.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Штерн Р., Майбах Х. Гиалуронан в коже: аспекты старения и его фармакологические эффекты. Clin Dermatol. 2008; 26: 106–22. DOI: 10.1016 / j.clindermatol.2007.09.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Вайсманн Б., Мейер К. Структура гиалобиуроновой кислоты и гиалуроновой кислоты из пуповины. J Am Chem Soc. 1954; 76: 1753–7. DOI: 10.1021 / ja01636a010. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Вайсманн Б., Мейер К., Сэмпсон П., Линкер А. Выделение олигосахаридов, ферментативно продуцируемых из гиалуроновой кислоты. J Biol Chem. 1954. 208: 417–29. [PubMed] [Google Scholar] 19. Скотт Дж. Э., Хитли Ф. Гиалуронан образует специфические стабильные третичные структуры в водном растворе: исследование ЯМР 13С.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1999; 96: 4850–5. DOI: 10.1073 / pnas.96.9.4850. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Laurent TC. Состав гиалуроновой кислоты. В кн .: Балаж Э.А., под ред. Химия и молекулярная биология межклеточного матрикса, Academic Press: New York, 1970: p. 703. [Google Scholar] 21. Бейтс Э.Дж., Харпер Г.С., Лоутер Д.А., Престон Б.Н. Влияние реактивных форм, производных от кислорода, на протеогликан-гиалуронатные агрегаты хряща. Biochem Int. 1984. 8: 629–37. [PubMed] [Google Scholar] 23.MacLennan AP. Производство капсул, гиалуроновой кислоты и гиалуронидазы 25 штаммами стрептококков группы C. J Gen Microbiol. 1956; 15: 485–91. DOI: 10.1099 / 00221287-15-3-485. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Джухлин Л. Гиалуронан в коже. J Intern Med. 1997. 242: 61–6. DOI: 10.1046 / j.1365-2796.1997.00175.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Тамми Р., Рипеллино Дж. А., Марголис РУ, Тамми М. Локализация эпидермальной гиалуроновой кислоты с использованием области связывания гиалуроната протеогликана хряща в качестве специфического зонда.J Invest Dermatol. 1988; 90: 412–4. DOI: 10.1111 / 1523-1747.ep12456530. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Армстронг SE, ​​Bell DR. Связь между лимфой и тканевым гиалуронаном в коже и скелетных мышцах. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002; 283: h3485–94. [PubMed] [Google Scholar] 28. Целлос Т.Г., Синопидис Х, Киргидис А., Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А. и др. Дифференциальный гомеостаз гиалуроновой кислоты и экспрессия протеогликанов в коже юношеского и взрослого человека. J Dermatol Sci. 2011; 61: 69–72.DOI: 10.1016 / j.jdermsci.2010.10.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Целлос Т.Г., Клагас I, Вахцеванос К., Триаридис С., Принца А., Киргидис А. и др. Внешнее старение кожи человека связано с изменениями экспрессии гиалуроновой кислоты и ее метаболизирующих ферментов. Exp Dermatol. 2009. 18: 1028–35. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2009.00889.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Рид Р.К., Лиля К., Лоран ТК. Гиалуронан у крыс с особым вниманием к коже. Acta Physiol Scand.1988. 134: 405–11. DOI: 10.1111 / j.1748-1716.1988.tb08508.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Мейер К., Палмер Дж. В.. Полисахарид стекловидного тела. J Biol Chem. 1934; 107: 629–34. [Google Scholar] 34. Тул БП. Гиалуронан: от внеклеточного клея до перицеллюлярной реплики. Нат Рев Рак. 2004; 4: 528–39. DOI: 10,1038 / nrc1391. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Папаконстантину Э, Каракиулакис Г, Рот М, Блок LH. Фактор роста тромбоцитов стимулирует секрецию гиалуроновой кислоты за счет пролиферации гладкомышечных клеток сосудов человека.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1995; 92: 9881–5. DOI: 10.1073 / pnas.92.21.9881. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Папаконстантину Э., Рот М., Тамм М., Эйкельберг О., Перручо А.П., Каракиулакис Г. Гипоксия по-разному усиливает эффекты изоформ трансформирующего фактора роста-бета на синтез и секрецию гликозаминогликанов фибробластами легких человека. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 301: 830–7. DOI: 10.1124 / jpet.301.3.830. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Папаконстантину Э., Кури Ф.М., Каракиулакис Г., Клагас I, Эйкельберг О.Повышенное содержание гиалуроновой кислоты при идиопатической легочной артериальной гипертензии. Eur Respir J. 2008; 32: 1504–12. DOI: 10.1183 / 0

0

-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 109. Лонгас М.О., Рассел К.С., Хе XY. Доказательства структурных изменений дерматансульфата и гиалуроновой кислоты с возрастом. Carbohydr Res. 1987. 159: 127–36. DOI: 10.1016 / S0008-6215 (00)

-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Гилкрест Б.А. Обзор старения кожи и его медикаментозного лечения. Br J Dermatol. 1996; 135: 867–75. DOI: 10.1046 / j.1365-2133.1996.d01-1088.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Бернштейн Э.Ф., Андерхилл CB, Хан П.Дж., Браун Д.Б., Уитто Дж.Хроническое пребывание на солнце изменяет как содержание, так и распределение кожных гликозаминогликанов. Br J Dermatol. 1996. 135: 255–62. DOI: 10.1111 / j.1365-2133.1996.tb01156.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Уитто Дж. Понимание преждевременного старения кожи. N Engl J Med. 1997; 337: 1463–5. DOI: 10.1056 / NEJM199711133372011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 113. Рёк К., Грандок М., Майора М., Крутманн Дж., Фишер Дж. Фрагменты коллагена подавляют синтез гиалуронана в фибробластах кожи в ответ на ультрафиолет B (UVB): новое понимание механизмов ремоделирования матрикса.J Biol Chem. 2011; 286: 18268–76. DOI: 10.1074 / jbc.M110.201665. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 114. Oh JH, Kim YK, Jung JY, Shin JE, Chung JH. Изменения гликозаминогликанов и родственных протеогликанов в изначально стареющей коже человека in vivo. Exp Dermatol. 2011; 20: 454–6. DOI: 10.1111 / j.1600-0625.2011.01258.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

гиалуроновой кислоты для ухода за кожей 101: преимущества, результаты, применение и побочные эффекты

Найдите совет по уходу за кожей, и вы быстро наткнетесь на гиалуроновую кислоту, вещество естественного происхождения, которое используется вашим организмом для всего, от заживления ран до воспаления.

Гиалуроновая кислота в изобилии в вашем теле. Фактически, типичный человек весом 154 фунта содержит примерно 15 граммов гиалуроновой кислоты в любое время для здорового роста и развития кожи.

Гиалуроновая кислота, как один из важнейших компонентов сильной и здоровой кожи, сейчас является актуальной темой в мире ухода за кожей.

За последнее десятилетие он прошел путь из косметических клиник в мир основного ухода за кожей, став популярным ингредиентом во всем, от масок и сывороток до увлажняющих средств, таких как увлажняющий крем для мужчин.

Как ни странно наносить кислоту на лицо для улучшения кожи, существует множество научных доказательств, подтверждающих эффективность гиалуроновой кислоты.

К сожалению, как и многие другие популярные ингредиенты для ухода за кожей, отделить реальность гиалуроновой кислоты от ажиотажа может быть сложно.

Многие бренды по уходу за кожей делают вводящие в заблуждение заявления о том, как и почему гиалуроновая кислота действует в качестве ингредиента для ухода за кожей, а также о том, каких результатов можно ожидать от нее.

Знание того, что является законным, а что нет, как потребителя, может помочь вам получить наилучшие результаты от гиалуроновой кислоты, избегая при этом дорогостоящего, но неэффективного лечения.

Ниже мы объяснили все, что вам нужно знать об использовании гиалуроновой кислоты для ухода за кожей, от типа преимуществ и ожидаемых результатов до побочных эффектов, сомнительных заявлений маркетологов и многого другого.

С технической точки зрения гиалуроновая кислота — это разновидность анионного несульфатированного гликозаминогликана. Уф, это полный рот.

Говоря проще, гиалуроновая кислота — это вещество, которое ваше тело использует для поддержания смазки, прочности и здоровья кожи и соединительной ткани.

Гиалуроновая кислота естественным образом содержится внутри вашего тела, обычно в количестве примерно от 10 до 20 граммов, примерно половина из которых хранится внутри вашей кожи.

Вы можете считать гиалуроновую кислоту незаменимым средством для вашей кожи.

Биологически гиалуроновая кислота играет ключевую роль в сохранении влаги в вашей коже, что делает ее жизненно важной для сохранения увлажненности, прочности и способности защищать органы вашего тела от внешнего мира. Вот почему многие люди предпочитают использовать увлажняющий крем с гиалуроновой кислотой.

С точки зрения ухода за кожей гиалуроновая кислота играет несколько ролей. Сохраняя вашу кожу увлажненной и здоровой, она делает ее гладкой, упругой и пухлой.

Обезвоженная кожа, лишенная гиалуроновой кислоты, часто может выглядеть блеклой и менее эластичной.

Как и многие природные вещества, поддерживающие кожу, количество гиалуроновой кислоты, вырабатываемой вашим телом, уменьшается с возрастом.

Это снижение выработки гиалуроновой кислоты, а также выработки других веществ, таких как коллаген, влияет на текстуру и эластичность вашей кожи, вызывая появление морщин и других проблем, связанных со старением.

В косметике гиалуроновая кислота используется двумя основными способами. Это популярный и эффективный кожный наполнитель (разновидность инъекционных препаратов, которые вводят дерматологи и / или пластические хирурги), благодаря чему он стал основой современного лечения мужчин против старения.

Наполнители с гиалуроновой кислотой часто используются для уменьшения видимости морщин, удаления шрамов от угревой сыпи и добавления объема углублениям, которые могут образоваться на коже лица.

Помимо использования в наполнителях для инъекций, он также широко используется в качестве ингредиента в продуктах для местного ухода за кожей, таких как кремы, маски и сыворотки.

Прежде чем мы ответим на этот вопрос, важно отделить гиалуроновую кислоту для инъекций (то, что можно получить у дерматолога или пластического хирурга) от местного лечения гиалуроновой кислотой, которое можно приобрести в универмагах, аптеках и супермаркетах.

Также важно отделить искусственную гиалуроновую кислоту (тип, который вы найдете в инъекционных наполнителях и кремах для местного применения) от натуральной гиалуроновой кислоты, которая вырабатывается и используется вашим организмом.

Натуральная гиалуроновая кислота всегда присутствует в вашем теле. В вашей коже он связывается с водой, помогая вашей коже оставаться влажной, эластичной и здоровой.

Он также играет важную роль в поддержании здоровья других частей тела, включая глаза, суставы и соединительную ткань.

Некоторые исследования даже показывают, что гиалуроновая кислота может играть роль в создании новой костной ткани в вашем организме.

Примерно половина гиалуроновой кислоты в вашем теле находится в коже. Со временем такие факторы, как пребывание на солнце и нормальное старение, могут уменьшить количество гиалуроновой кислоты, которую вырабатывает ваше тело, часто в значительной степени.

Короче говоря, естественная гиалуроновая кислота, вырабатываемая вашим телом, играет важную роль в широком спектре различных процессов, от поддержания вашей кожи до поддержания эффективной работы всего вашего тела.

Продукты, содержащие гиалуроновую кислоту, можно разделить на три категории: инъекционные кожные наполнители, средства для местного ухода за кожей и пероральные добавки гиалуроновой кислоты.

Гиалуроновая кислота, вероятно, наиболее известна своим использованием в кожных наполнителях.Они используются для уменьшения видимости мимических морщин, тонких линий и других общих признаков старения кожи.

Несколько популярных кожных наполнителей содержат гиалуроновую кислоту, в том числе доступные под торговыми марками Juvederm®, Restylane®, Captique® и Hylaform®.

Многие исследования показали, что наполнители на основе гиалуроновой кислоты эффективны для замедления и скрытия признаков старения, в основном за счет того, что они помогают сделать складки и морщины на коже лица менее заметными.

Как и большинство кожных наполнителей, гиалуроновая кислота оказывает непостоянное действие.

В среднем вам нужно будет повторять этот тип лечения каждые три-девять месяцев для достижения стойких результатов, поскольку введенные филлеры постепенно разрушаются в организме.

Как и следовало ожидать, гиалуроновую кислоту для инъекций нельзя купить без рецепта в местной аптеке.

Это плановая и зачастую дорогостоящая косметическая процедура, о которой вам нужно будет поговорить с дерматологом или пластическим хирургом.

Помимо косметических преимуществ, гиалуроновая кислота для инъекций также используется в хирургии глаза (обычно как часть операции по удалению катаракты) и для лечения остеоартрита.

Посетите отдел по уходу за кожей в местной аптеке или универмаге, и вы найдете множество кремов, очищающих средств, сывороток и других продуктов, содержащих гиалуроновую кислоту.

При местном применении действие гиалуроновой кислоты на кожу сильно отличается от действия гиалуроновой кислоты для инъекций.

Благодаря мощному водосвязывающему потенциалу местное применение гиалуроновой кислоты может помочь сделать кожу лица более увлажненной и эластичной.

Как и гиалуроновая кислота для инъекций, продукты для местного применения, содержащие гиалуроновую кислоту, также могут сделать морщины более светлыми и менее заметными.

В исследовании, опубликованном в Journal of Drugs in Dermatology в 2011 году, исследователи обнаружили, что использование 0,1% крема с гиалуроновой кислотой привело к «значительному улучшению» гидратации и эластичности кожи у женщин в возрасте от 30 до 60 лет.

Другие исследования гиалуроновой кислоты для местного применения дали аналогичные результаты.

Например, в небольшом исследовании 33 женщин, опубликованном в Журнале клинической и эстетической дерматологии в 2014 году, исследователи протестировали действие сыворотки, лосьона и крема с нано-гиалуроновой кислотой на группе женщин со средним возрастом среднего возраста. -40с.

Гиалуроновая кислота этого типа имеет низкую молекулярную массу, что позволяет ей легче проникать в кожу.

В течение восьми недель лечения препаратами с гиалуроновой кислотой у женщин, принимавших участие в исследовании, появилась более тонкая и эластичная кожа.

Они также показали более мягкие морщины с уменьшением глубины морщин до 40 процентов, а также улучшение гидратации и упругости кожи.

Интересно, что есть даже некоторые свидетельства того, что гиалуроновая кислота действует как средство по уходу за кожей против старения при пероральном приеме.

В исследовании, проведенном в 2017 году среди здоровых японских мужчин и женщин в возрасте от 22 до 59 лет, исследователи обнаружили, что пероральная гиалуроновая кислота помогает подавить появление морщин на коже, причем пользователи показали уменьшение соотношения объема морщин после восьми недель использования.

В пероральной форме гиалуроновая кислота доступна как пищевая добавка. Его часто сочетают с витаминами, минералами и другими ингредиентами для оптимального здоровья кожи и костей.

Итак, что гиалуроновая кислота может сделать для вашей кожи? Как мы уже говорили выше, очень много.Крупномасштабные исследования показывают, что гиалуроновая кислота оказывает на вашу кожу несколько положительных эффектов, в том числе многие из них, которые могут сделать эффекты старения менее заметными.

С точки зрения ухода за кожей основными преимуществами гиалуроновой кислоты являются:

• Меньше, менее заметных морщин . Как мы уже говорили выше, гиалуроновая кислота для местного применения и добавки, содержащие гиалуроновую кислоту, делают возрастные линии и морщины более светлыми и менее заметными.
  

• Более гладкая текстура кожи .Продукты, содержащие гиалуроновую кислоту, могут улучшить физическую текстуру вашей кожи, сделать ее более гладкой и менее подверженной дефектам.
  

• Более увлажненная, более эластичная кожа . Гиалуроновая кислота известна своей способностью удерживать воду. При нанесении на кожу он может улучшить удержание влаги, повысить упругость и эластичность — все это факторы, которые помогают предотвратить общие признаки старения кожи.
  

• Снижение раздражения кожи .В своей местной форме гиалуроновая кислота одобрена FDA для лечения нескольких форм дерматита, включая атопический дерматит (экзему) и аллергический контактный дерматит.
  
• Более быстрое заживление ран . Исследования показывают, что гиалуроновая кислота может улучшить способность кожи к заживлению. FDA также одобрило препараты с гиалуроновой кислотой для местного применения для заживления ран и кожных язв.

В пероральной форме гиалуроновая кислота дает дополнительные преимущества.Например, некоторые исследования показывают, что он может помочь облегчить симптомы кислотного рефлюкса, если принимать его одновременно с другими ингредиентами.

Другие исследования показывают, что гиалуроновая кислота в различных формах может помочь уменьшить тяжесть остеоартрита и предотвратить определенные типы заболеваний десен.

Исследования этих преимуществ гиалуроновой кислоты продолжаются, а это означает, что может пройти некоторое время, прежде чем мы осознаем ее полный потенциал.