Старение кожи человека — сложный процесс, обусловленный внутренними (хронологическими и генетическими) и внешними (в основном экологическими) факторами, которые приводят к постепенному изменению структуры кожи и влияют на ее внешний вид [1].

Внутреннее старение можно рассматривать в качестве запрограммированного процесса. Оно является результатом постоянного повреждения хроматина различными факторами, среди которых наиболее значимым является окислительный стресс, вызываемый активными формами кислорода (АФК) (рис. 1) [2]. Клетки имеют эндогенную систему защиты от окислительного стресса, включающую супероксиддисмутазу (СОД), глутатион и каталазу [3]. Возрастное ослабление антиоксидантной защиты приводит к накоплению АФК, оказывающих разрушительное воздействие на клеточные компоненты, включая белки, липиды и ДНК, что в итоге вызывает клеточную дисфункцию [4].

Одну из ключевых ролей в процессе внешнего старения также играют АФК, образующиеся под действием внешних факторов, таких как ультрафиолетовое (УФ) излучение и загрязнение воздуха.

В ответ на воздействие стрессовых факторов, в том числе приводящих к повреждению ДНК, клетки переходят в состояние необратимой остановки клеточного цикла, называемой клеточным старением. Последние исследования показали, что клеточное старение играет важную роль в процессе старения кожи [5, 6].

Стареющие (сенесцентные) клетки характеризуются наличием нескольких биомаркеров:

• повышением активности белков остановки клеточного цикла p21WAF1 и p16INK4A;
• повышением уровня лизосомального фермента — ассоциированной со старением галактозидазы-β (senescence-associated β galactosidase; SA-β-gal);
• снижением экспрессии ядерного белка 1 высокомобильной группы (HMGB1) и ламина B1 — структурного компонента ядерной пластины [7].

Стареющие клетки также выделяют гуморальные факторы, известные как ассоциированный со старением секреторный фенотип (senescence associated secretory phenotype; SASP).

SASP включает различные провоспалительные цитокины, хемокины, матриксные протеиназы и микроРНК (рис. 2) [8, 9]. С возрастом накопление сенесцентных кератиноцитов, меланоцитов и, что особенно важно, фибробластов может приводить к различным возрастным заболеваниям и нарушению гомеостаза кожи [6].

В результате появления стареющих клеток и избыточной продукции АФК происходит деградация внеклеточного матрикса (ВКМ). Избыток АФК активирует сигнальные пути митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) и белка-активатора 1 (activator protein 1; AP-1), что приводит к усилению экспрессии матриксных металлопротеиназ (matrix metalloproteinase; MMP) и, как следствие, к разрушению коллагена.

Повышение уровня АФК также снижает выработку коллагена через сигнальный путь трансформирующего фактора роста β (TGF-β) и белков-модуляторов транскрипции Smad (small mothers against decapentapegic) [10].

Кроме того, разрушению ВКМ способствуют хроническое воспаление и распад коллагена в результате возрастного снижения уровня тканевых ингибиторов металлопротеиназ (tissue inhibitors of metalloproteinases; TIMPs) и присутствия стареющих клеток. В частности, стареющие фибробласты вносят свой вклад в формирование возрастных изменений кожи за счет взаимодействия с другими клетками, включая кератиноциты и меланоциты, посредством паракринной сигнализации. Они экспрессируют SASP, включающий MMP-2, MMP-9 и провоспалительные цитокины, такие как интерлейкин (ИЛ) 6 и ИЛ-8 [9]. Миграция нейтрофилов после воспаления или УФ-облучения еще больше ускоряет фрагментацию коллагена и эластина за счет выработки нейтрофилами протеолитических ферментов [11].

Для стареющих фибробластов свойственна менее интенсивная секреция инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФР-1), необходимого для формирования ниш мезенхимальных стволовых клеток и модуляции пролиферации и дифференцировки эпидермальных клеток [12]. Кроме того, IGF-1-сигнализация необходима для соответствующих защитных реакций кератиноцитов на вызванное УФ-излучением повреждение ДНК за счет запуска естественного клеточного старения или восстановления повреждений ДНК [13]. В возрастной коже снижается синтез ИФР-1. В результате развивается атрофия эпидермиса и пролиферации кератиноцитов с невосстановленной ДНК, что приводит к развитию возрастного немеланомного рака кожи [6].

Таким образом, хроно- и фотостарение имеют схожие молекулярные механизмы развития, включая генерацию АФК, повреждение ДНК и структурную деградацию компонентов ВКМ. Что касается клинических проявлений, для каждого типа старения характерны свои отличительные черты.

Проявления хроно- и фотостарения на тканевом уровне

Хроностарение приводит к истончению эпидермиса и дермы, сухости, бледности, снижению эластичности кожи, появлению мелких морщин. Функциональная активность потовых и сальных желез также идет на спад. В результате ослабления экспрессии гамма-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (peroxisome proliferator-activated receptor gamma; PPAR-γ) уменьшается секреция себума, что приводит к сухости кожи. Фотостарение проявляется в виде глубоких морщин, выраженной потери эластичности, телеангиэктазий и нарушений пигментации [14].

На тканевом уровне старение кожи приводит к уменьшению толщины эпидермиса, хотя количество клеточных слоев остается неизменным, уплощению дермоэпидермального соединения, очаговой гиперпигментации, атрофии и дегенеративным изменениям дермы [2].

Компоненты внеклеточного матрикса — коллагеновые и эластиновые волокна, которые обеспечивают прочность на растяжение и эластичность кожи соответственно, в процессе старения претерпевают существенные изменения.

Наблюдается общее снижение количества коллагена за счет уменьшения активности синтеза, а также усиления его фрагментации, что, предположительно, связано с повышенной экспрессией ММР. Согласно исследованиям Quan T. и соавт., важной детерминантой состояния дермальной микросреды служит белок CCN1, также известный как богатый цистеином белок 61 [15]. Для стареющей кожи характерно выраженное повышение уровня CCN1 в дермальных фибробластах кожи. Авторы продемонстрировали, что повышенная экспрессия CCN1 ускоряет старение дермы за счет дисрегуляции производства и гомеостаза коллагена. Эти изменения приводят к нарушению структуры и функций кожи и создают микросреду, способствующую развитию возрастных патологических состояний и заболеваний кожи, включая замедленное заживление ран и рак кожи [16].

Возрастные структурные изменения наблюдаются также и в эластиновых волокнах дермы (рис. 3). Сеть эластиновых волокон состоит из эластина и фибриллина. С течением времени эластин подвергается повреждению и деградации. Это происходит из-за связанной со старением повышенной активности протеиназ, что приводит к деградации эластина и одновременно к повышенной склонности к кальцинозу: эластиновые волокна укорачиваются и фрагментируются, происходит накопление повреждений эластина за счет модификации остатков аспарагиновой кислоты, накопления кальция и липидов, а также перекрестных сшивок с участием глюкозы.

В верхнем сосочковом слое дермы расположены окситалановые волокна, представляющие собой микрофибриллярные пучки с большим содержанием фибриллина. Они препятствуют отрыву эпидермиса от дермо-эпидермального соединения (ДЭС). Окситалановые волокна образуют с ДЭС органическую связь в виде подсвечника [17]. В процессе фотостарения окситалановые волокна подвергаются дегенерации, а эластиновые волокна верхнего слоя дермы разрушаются под действием эластолитических ферментов, включая MMP и эластазы нейтрофилов [18].

Существенные изменения происходят и в структуре базальной мембраны. Согласно исследованию Tsutsui K. и соавт., базальная мембрана не только обеспечивает физическую поддержку кератиноцитов, но и играет важную роль в регуляции коммуникации между эпидермальными и дермальными клетками [19]. С возрастом происходит снижение уровня белковых компонентов зоны базальной мембраны, включая коллаген 7 и 17, нидоген, интегрины и ламинин-332, а дермо-эпидермальное соединение уплощается [20]. Предположительно, изменения базальной мембраны стимулируют синтез стареющими фибробластами растворимых веществ — регуляторов меланогенеза, что приводит к повышению активности меланоцитов и образованию очаговой гиперпигментации [21].

Результаты исследования Iriyama S. и соавт. свидетельствуют о том, что ингибирование деградации базальной мембраны с помощью ингибиторов MMP и гепариназы способствует отложению ламинина-511 в ДЭС. В ответ на это происходит высвобождение тромбоцитарного фактора роста, состоящего из 2 субъединиц B (PDGF-BB). Под воздействием PDGF-BB в фибробластах повышается экспрессия генов COL5A1 и COL1A1, что свидетельствует об увеличении уровня коллагена в папиллярной дерме [22].

Поскольку клинические признаки старения кожи в виде дряблости, морщин и очаговой гиперпигментации являются лишь следствием процессов, происходящих на клеточном уровне, патогенетически обоснованным является использование средств, способствующих сохранению молодости клеток кожи.

Sublime skin — многоуровневый подход к омоложению кожи

Более 60 экспертов — химики, биологи, фармацевты, дерматологи и косметологи — научной лаборатории Comfort Zone (Италия) разработали линию уходовых средств Sublime skin, нацеленную на нормализацию нарушенной вследствие возрастных изменений функции клеток кожи и коррекцию проявлений старения. Основными компонентами косметических средств служат ацетилгексапептид-8 и экстракт Achillea millefolium.

Ацетилгексапептид-8

Вещество представляет собой синтетический пептид, сконструированный из N-концевой части белка SNAP-25. Ацетилгексапептид-8 обладает двойным эффектом:

1. уменьшает видимость мимических морщин;
2. способствует восстановлению возрастных дегенеративных изменений кожи.

Согласно исследованию на культуре фибробластов, ацетилгексапептид-8 эффективно уменьшает повреждения, вызванные провоспалительными молекулами SASP.

Были выбраны три характерные составляющие SASP — интерлейкины, хемокины и металлопротеиназы. Для воссоздания возрастных изменений фибробласты были обработаны окислителем. Результаты оценивались при помощи реакции иммунофлуоресценции. Интенсивность зеленого цвета находится в прямой зависимости от уровня SASP.

Исследование свидетельствовало о статистически значимом снижении высвобождения SASP, которое во всех трех случаях сократилось по крайней мере вдвое, при снижении уровня интерлейкинов на 62,6% (рис. 4).

Ацетилгексапептид-8 также известен своей способностью уменьшать глубину морщин за счет снижения сократительной способности мимических мышц. Этот пептид конкурентно ингибирует высвобождение нейромедиаторов в нервно-мышечном синапсе за счет встраивания в комплекс SNARE, ответственный за процесс проведения нервного импульса. Мышца не получает сигнала о сокращении и остается расслабленной. Таким образом, подавляя сокращение мимических мышц, ацетилгексапептид-8 уменьшает гиперкинетические мимические морщины [23, 24].

Эффективность устранения морщин при помощи топических форм ацетилгексапептида-8 была оценена в ходе нескольких клинических исследований. В ходе исследования Blanes-Mira C. и соавт. двукратное ежедневное применение ацетилгексапептида-8 в концентрации 10% в течение 30 дней привело к уменьшению глубины морщин на 30% [25]. В другом исследовании топическое применение крема и геля, содержащих ацетилгексапептид-8, позволило достичь уменьшения морщин на 41,83–78,25% (рис. 5) [26]. Wang Y. и соавт. достигли уменьшения выраженности периорбитальных морщин в выборке из 60 пациентов в среднем на 48,9% (рис. 6) [23].

Также было изучено действие ацетилгексапептида-8 в рамках терапии блефароспазма — фокальной дистонии, затрагивающей преимущественно круговую мышцу глаза [27]. Несмотря на то, что исследование с применением ацетилгексапептида-8 не дало статистически значимых результатов, профиль безопасности и тенденция к улучшению состояния позволяют предположить, что его ботулоподобные свойства найдут более широкое применение в медицине.

Экстракт Achillea millefolium

Растение Achillea millefolium, широко известное как тысячелистник, получило свое название в честь Ахиллеса, мифологического героя Троянской войны, который применял его в качестве средства, излечивающего раны. Свой видовой эпитет лат. millefólium («тысячелистник», от mille — «тысяча» и fólium — «лист») растение получило по многочисленным сегментам листа.

Лечебные свойства тысячелистника известны с древних времен. В народной и традиционной медицине он применяется в качестве ранозаживляющей травы уже более сотни лет.

Полезные свойства экстрактов Achillea обусловлены наличием в растениях этого рода множества вторичных метаболитов, включающих флавоноиды, фенольные кислоты, терпены, гуайанолиды, фитостерины, жирные и органические кислоты [28].

Омолаживающее и тонизирующее действие экстракта ахиллеи было изучено in vitro путем измерения двух основных параметров структуры кожи — синтеза коллагена и активности ферментов, которые его разрушают (MMP-1). Согласно результатам, активный ингредиент способен модулировать эти два механизма в условиях 24-часового и 48-часового стресса.

Все клетки, как обработанные A. millefolium, так и необработанные, подвергали воздействию УФ-излучения для воссоздания стрессового состояния, а затем измеряли уровни коллагена и MMP-1. В клетках, обработанных экстрактом A.millefolium, наблюдались усиление синтеза коллагена и снижение активности MMP-1 (рис. 7).

Pain S. и соавт. оценили омолаживающие свойства экстракта A. millefolium [29]. На первом этапе исследования авторы оценили ex vivo влияние экстракта A. millefolium на экспрессию различных маркеров эпидермальной дифференцировки в биоптатах кожи человека с помощью количественного анализа изображений. Образцы ткани были взяты из кожи живота 60-летней женщины. Полученные результаты свидетельствуют об улучшении профиля экспрессии цитокератина 10, трансглутаминазы-1 и филаггрина, а также об увеличении толщины эпидермиса (рис. 8, 9). Эти предварительные данные позволяют предположить, что на толщину эпидермиса может влиять не только пролиферация кератиноцитов, но и состояние их дифференцировки.

На втором этапе омолаживающее действие экстракта A. millefolium было оценено в ходе исследований in vivo. Первое исследование было нацелено на определение влияния экстракта A. millefolium на скорость обновления эпидермиса. В выборку были включены 20 женщин в возрасте 47–68 лет с I–III фототипами кожи. На одном из предплечий участниц были промаркированы 4 зоны. В первый день на каждую зону был нанесен дигидроксиацетон, вызывающий коричневую дисколорацию кожи (время исчезновения дисколорации соответствует времени, необходимому для обновления эпидермиса). Затем в течение семи дней (2 р/день) на каждую зону наносилось топическое средство, содержащее одно из исследуемых веществ — экстракт A. millefolium 2% (рН 5,5), гликолевую кислоту 3% (рН 3,5) или плацебо (pH 5,5). На зону 4 топическое средство не наносилось (контрольная зона). Для контрольной зоны время обновления эпидермиса составило 19,5 дней, для зоны нанесения плацебо — 16,4, для зоны нанесения экстракта A. millefolium — 12,9, для зоны нанесения гликолевой кислоты — 12,3 дня.

Во втором клиническом исследовании оценивалась динамика возрастных изменений. В исследовании приняли участие 63 женщины в возрасте 48–67 лет с морщинами в области уголков глаз 3–6-й степени выраженности. Участницы были разделены на 2 группы:

• группа 1 — нанесение средства с экстрактом A. millefolium 2% на одну половину лица, с гликолевой кислотой 3% — на другую;
• группа 2 — нанесение средства с экстрактом A. millefolium 2% на одну половину лица, плацебо — на другую.

Топические средства наносились 2 р/день на протяжении 56 дней. По окончании топической терапии на стороне нанесения средства с экстрактом A. millefolium наблюдалось уменьшение выраженности морщин на 14% и среднего диаметра пор на 21%, на стороне нанесения средства с гликолевой кислотой — на 12 и 19% соответственно (рис. 10).

Согласно выводам авторов, экстракт A. millefolium может использоваться для деликатного омоложения кожи, улучшения ее структурного и функционального состояния. Он также представляет собой мягкую альтернативу альфа-гидроксикислотам.

В дополнение к гексапептиду и экстракту A. millefolium средства линии Sublime skin включают ряд других компонентов.

• Гиалуроновая кислота, известная своими гигроскопичными свойствами, представлена двумя типами с разными молекулярными массами, которые действуют на разных уровнях — макрогиалуроновая кислота воздействует на эпидермис, а микрогиалуроновая кислота последнего поколения более длительно и глубоко воздействует на дерму.
• Экстракт пиона молочноцветкового имитирует действие липофиллера, способствует сохранению уровня липидов, созреванию преадипоцитов в адипоциты и восстановлению объема адипоцитов подкожно-жировой клетчатки лица (рис. 11).
• Экстракт подорожника ланцетолистного защищает белковые структуры, особенно коллаген и эластин, способен ингибировать микроРНК молекул, которые блокируют правильный синтез коллагена и эластина, регулирует активность меланоцитов, помогая предотвращать появление пигментных пятен.
• Ацетилтетрапептид-11 и ацетилтетрапептид-9 действуют на клеточном уровне, увеличивая синтез коллагена и способствуя взаимодействию между структурными компонентами кожи, укрепляют дермо-эпидермальное соединение и улучшают тонус тканей.

Характеристика и клинический опыт применения средств Sublime skin

Эффективность продуктов Sublime skin была проверена с помощью различных методов исследования:

• тесты в лаборатории;
• исследования национальных и международных групп;
• дерматологическая оценка совместно с кафедрой дерматологии Университета Пармы.

Для международной оценки эффективности продуктов и уходов объединились к сотрудничеству сообщества косметологов в Европе, Азии и США. В оценке приняли участие 140 человек. В исследование входили участники с различными состояниями кожи, косметическими привычками и образом жизни, живущие в разных климатических условиях.

Удовлетворенность от использования, измеренная международной группой, впоследствии была проверена независимыми внешними лабораториями, при этом применялись индивидуальные протоколы измерения ключевых параметров эффективности.

Общий итог: участники отметили не менее 95% удовлетворенности по каждому средству.

Основные уходовые средства приведены в табл. 1.

Таблица 1. Линия средств Sublime Skin для омоложения кожи

Для профессионального ухода был разработан ряд пилинговых средств (табл. 2).

Таблица 2. Линия пилинговых средств Sublime Skin для профессионального ухода

Заключение

Возможность влиять на возрастные изменения кожи на клеточном уровне — перспективный подход, нацеленный не только на внешние признаки процесса старения, но непосредственно на их первопричину. Примером многоуровневого решения проблемы старения кожи могут служить уходовые средства линии Sublime Skin. Sublime Skin нацелены на ряд важных механизмов старения, включая образование SASP, окислительный стресс и хроническое воспаление, и этим во многом объясняются омолаживающие эффекты — уменьшение выраженности морщин, дряблости и выравнивание тона кожи.

Средств Sublime Skin могут быть рекомендованы для комплексного ухода за кожей как в домашних условиях, так и в контексте профессиональных уходовых процедур.

Литература

1. Pena A.M., Baldeweck T., Decencière E., et al. In vivo multiphoton multiparametric 3D quantification of human skin aging on forearm and face. Sci Rep 2022; 12(1): 14863.
2. He X., Wan F., Su W., Xie W. Research Progress on Skin Aging and Active Ingredients. Molecules 2023; 28(14): 5556.
3. Shin S.H., Lee Y.H., Rho N.K., Park K.Y. Skin aging from mechanisms to interventions: focusing on dermal aging. Front Physiol 2023; 14: 1195272.
4. Gu Y., Han J., Jiang C., Zhang Y. Biomarkers, oxidative stress and autophagy in skin aging. Ageing Res Rev 2020; 59: 101036.
5. Papaccio F., Caputo S., Bellei B. Focus on the contribution of oxidative stress in skin aging. Antioxidants (Basel) 2022; 11: 1121.
6. Wlaschek M., Maity P., Makrantonaki E., Scharffetter-Kochanek K. Connective tissue and fibroblast senescence in skin aging. J Invest Dermatol 2021; 141(4S): 985–992.
7. Ho C.Y., Dreesen O. Faces of cellular senescence in skin aging. Mech Ageing Dev 2021; 198: 111525.
8. Coppe J.P., Desprez P.Y., Krtolica A., Campisi J. The senescence-associated secretory phenotype: The dark side of tumor suppression. Annu Rev Pathol 2010; 5: 99–118.
9. Wang A.S., Dreesen O. Biomarkers of Cellular Senescence and Skin Aging. Front Genet 2018; 9: 247.
10. He T., Quan T., Shao Y., et al. Oxidative exposure impairs TGF-beta pathway via reduction of type II receptor and SMAD3 in human skin fibroblasts. Age (Dordr) 2014; 36(3): 9623.
11. Sharma M.R., Mitrani R., Werth V.P. Effect of TNFα blockade on UVB-induced inflammatory cell migration and collagen loss in mice. J. Photochem Photobiol 2020; 213: 112072.
12. Muraguchi T., Nanba D., Nishimura E.K., Tashiro T. IGF-1R deficiency in human keratinocytes disrupts epidermal homeostasis and stem cell maintenance. J. Dermatol Sci 2019; 94(2): 298–305.
13. Alkawar A.M.M., Castellanos A.J., Carpenter M.A., et al. Insulin-like growth factor-1 impacts p53 target gene induction in UVB-irradiated keratinocytes and human skin. Photochem Photobiol 2020; 96(6): 1332–1341.
14. Walker M. Human skin through the ages. Int J Pharm 2022; 622: 121850.
15. Quan T., Xiang Y., Liu Y., et al. Dermal fibroblast CCN1 expression in mice recapitulates human skin dermal aging. J Invest Dermatol 2021; 141(4S): 1007–1016.
16. Xue M., Zhao R., March L., Jackson C. Dermal fibroblast heterogeneity and its contribution to the skin repair and regeneration. Adv Wound Care (New Rochelle) 2022; 11(2): 87–107.
17. Heinz A. Elastic fibers during aging and disease. Ageing Res Rev 2021; 66: 101255.
18. Bonta M., Daina L., Mutiu G. The process of ageing reflected by histological changes in the skin. Rom J Morphol Embryol 2013; 54(3 Suppl): 797–804.
19. Tsutsui K., Machida H., Nakagawa A., et al. Mapping the molecular and structural specialization of the skin basement membrane for inter-tissue interactions. Nat Commun 2021; 12(1): 2577.
20. Roig-Rosello E., Rousselle P. The human epidermal basement membrane: A shaped and cell instructive platform that aging slowly alters. Biomolecules 2020; 10(12): 1607.
21. Bastonini E., Kovacs D., Picardo M. Skin pigmentation and pigmentary disorders: Focus on epidermal/dermal cross-talk. Ann Dermatol 2016; 28(3): 279–289.
22. Iriyama S., Ogura Y., Nishikawa S., et al. Regeneration of collagen fibrils at the papillary dermis by reconstructing basement membrane at the dermal-epidermal junction. Sci Rep 2022; 12(1): 795.
23. Wang Y., Wang M., Xiao S., et al. The anti-wrinkle efficacy of argireline, a synthetic hexapeptide, in Chinese subjects: a randomized, placebo-controlled study. Am J Clin Dermatol 2013; 14(2): 147–53.
24. Kluczyk A., Ludwiczak J., Modzel M., et al. Argireline: Needle-Free Botox as Analytical Challenge. Chem Biodivers 2021; 18(3): e2000992.
25. Blanes-Mira C., Clemente J., Jodas G., et al. A synthetic hexapeptide (Argireline) with antiwrinkle activity. Int J Cosmet Sci 2002; 24(5): 303–310.
26. Ruiz M.A., Clares B., Morales M.E., Gallardo V. Evaluation of the anti-wrinkle efficacy of cosmetic formulations with an anti-aging peptide (Argireline^®). Ars Pharmaceutica (Internet) 2010; 50(4): 168–176.
27. Lungu C., Considine E., Zahir S., et al. Pilot study of topical acetyl hexapeptide-8 in the treatment for blepharospasm in patients receiving botulinum toxin therapy. Eur J Neurol 2013; 20(3): 515–518.
28. Kumar P., Shruthi R., Bindu I., Raghavendra P. Pharmacognosy, phytochemistry, and molecular studies of an important medicinal herb Achillea millefolium L. Ayu 2021; 42(2): 93–102.
29. Pain S., Altobelli C., Boher A., et al. Surface rejuvenating effect of Achillea millefolium extract. Int J Cosmet Sci 2011; 33(6): 535–542.