Autofagia, naturalny proces oczyszczania i odnowy, zachodzi w każdej komórce naszego organizmu. Zużyte lub uszkodzone elementy – białka, lipidy czy mitochondria – są rozkładane, a następnie wykorzystywane ponownie jako materiał do budowy nowych struktur.
LNE: Czym właściwie jest autofagia komórkowa i dlaczego dziś mówi się o niej jako o jednym z kluczowych mechanizmów młodości skóry?
Prof. Magdalena Górska-Ponikowska: W skórze autofagia ma szczególne znaczenie, ponieważ jej komórki są nieustannie narażone na promieniowanie UV, stres oksydacyjny i czynniki środowiskowe.
Sprawny proces autofagii pozwala usuwać powstające uszkodzenia, utrzymywać dobrą jakość mitochondriów oraz wspierać prawidłową syntezę kolagenu. Dlatego współcześnie uznaje się ją za jeden z podstawowych mechanizmów podtrzymujących młodość i funkcjonalność skóry na poziomie komórkowym.
Można powiedzieć, że każda komórka skóry ma własny system sprzątania i naprawy. I rzeczywiście, ten system usuwa zużyte elementy komórki, odzyskując z nich materiał do tworzenia nowych struktur. To właśnie autofagia.
Kiedy działa sprawnie, komórki pozostają zdrowe i wydajne, a skóra jest jędrna i dobrze się regeneruje. Gdy jej aktywność słabnie, w komórkach zaczynają gromadzić się uszkodzenia, spada produkcja kolagenu i pojawiają się cechy starzenia. Autofagia jest więc jednym z powodów, dla których młoda skóra odnawia się szybko i efektywnie, a z wiekiem traci tę zdolność.
W badaniach mojego zespołu wykazaliśmy, że w modelach nowotworowych polifenole i inne związki antyoksydacyjne mogą modulować autofagię, co z jednej strony sprzyja usuwaniu uszkodzonych struktur komórkowych, a z drugiej, w kontekście nowotworów, może wpływać na przeżywalność komórek nowotworowych.
Jak autofagia wpływa na procesy starzenia się skóry?
Autofagia jest ściśle powiązana z funkcjonowaniem każdego typu komórek i tkanek. W kontekście parametrów młodości skóry szczególnie myślimy o fibroblastach, komórkach odpowiedzialnych za produkcję kolagenu i utrzymanie struktury skóry.
Gdy autofagia działa prawidłowo, usuwa uszkodzone mitochondria i białka, ogranicza stres oksydacyjny oraz wspiera biosyntezę kolagenu. Dzięki temu włókna kolagenowe zachowują prawidłową strukturę, a skóra pozostaje sprężysta i zdolna do regeneracji.
Osłabienie autofagii prowadzi natomiast do nagromadzenia uszkodzeń komórkowych i nasilenia stresu oksydacyjnego. Fibroblasty przechodzą w stan starzenia komórkowego, produkują mniej kolagenu i więcej enzymów degradujących macierz. W efekcie włókna kolagenowe ulegają fragmentacji, skóra traci gęstość i jędrność, a procesy naprawcze przebiegają wolniej.
Czy wraz z wiekiem autofagia w skórze rzeczywiście słabnie?
Tak. Liczne badania komórkowe i tkankowe pokazują, że wraz z wiekiem spada aktywność szlaków autofagii oraz zdolność komórek do degradacji uszkodzonych struktur. W starzejącej się skórze obserwuje się m.in. kumulację uszkodzonych białek i pigmentów starzenia oraz pogorszenie funkcji mitochondriów, co wskazuje na osłabienie procesów oczyszczania komórkowego.
Spadek autofagii jest silniej związany z wiekiem biologicznym komórek niż z samą liczbą lat. Kluczową rolę odgrywają czynniki nasilające stres oksydacyjny i stan zapalny, ponieważ bezpośrednio uszkadzają mitochondria oraz białka odpowiedzialne za autofagię.
Do najważniejszych czynników osłabiających autofagię skóry należą: przewlekła ekspozycja na promieniowanie UV, zanieczyszczenia środowiska, palenie tytoniu, hiperglikemia oraz niedobór snu. Styl życia ograniczający stres oksydacyjny i stan zapalny sprzyja utrzymaniu sprawnych mechanizmów oczyszczania komórkowego, a tym samym wolniejszemu starzeniu się skóry.
Czy możemy farmakologicznie lub kosmetologicznie wpływać na autofagię?
Tak, ponieważ autofagia jest procesem regulowanym przez złożone szlaki metaboliczne komórki, a w biologii i medycynie istnieją substancje zdolne do jej modulowania. Należy jednak wyraźnie rozróżnić dwie sytuacje: interwencje farmakologiczne, stosowane w badaniach naukowych, klinicznych lub terapii chorób oraz działania kosmetologiczne, które mają charakter pośredniego wspierania fizjologii komórki.
W dermatologii estetycznej i kosmetologii nie dysponujemy obecnie silnymi dowodami, że miejscowo stosowane składniki kosmetyczne są w stanie skutecznie i przewidywalnie zwiększać autofagię w skórze człowieka in vivo. Większość danych pochodzi z modeli komórkowych lub badań ogólnoustrojowych, a nie z badań klinicznych skóry starzejącej się.
„Stymulowanie autofagii” – co naprawdę oznacza to hasło?
To bardzo ważne pytanie, ponieważ w kosmetologii „stymulacja autofagii” stała się atrakcyjnym hasłem marketingowym. Z perspektywy biologii komórki odpowiedź musi być ostrożna.
Wiemy, że istnieją cząsteczki zdolne do aktywacji autofagii, przede wszystkim leki z grupy inhibitorów mTOR, takie jak rapamycyna. W modelach skóry wykazano, że zwiększa ona autofagię fibroblastów i zmniejsza ich starzenie.
Pamiętajmy jednak, że większość firm kosmetycznych nie prowadzi badań z zakresu biologii molekularnej czy komórkowej, opierając się głównie na deklaracjach surowców lub danych literaturowych dotyczących substancji aktywnych. Tymczasem deklaracja o „stymulowaniu autofagii” powinna być oparta na badaniach komórkowych lub analizie pośrednich markerów stresu oksydacyjnego. Badania molekularne są czasochłonne i kosztowne, a autofagia to proces wewnątrzkomórkowy, regulowany genetycznie i metabolicznie (szlaki mTOR, AMPK, ATG).
Aby wykazać jej modulację w skórze, potrzebne są:
- badania molekularne (LC3-II, p62, autofagosomy),
- mikroskopia elektronowa,
- modele komórkowe skóry,
- badania in vivo (biopsje, immunohistochemia).
Bez takich danych deklaracja „stymuluje autofagię” pozostaje niezweryfikowana i opisana zbyt górnolotnie.
Ponadto, aby potwierdzić autofagię w skórze człowieka, należałoby wykazać tzw. przepływ autofagiczny w tkance, co w praktyce klinicznej jest bardzo trudne. Dlatego dziś możemy raczej mówić o wspieraniu naturalnych procesów komórkowych niż o bezpośredniej indukcji autofagii przez kosmetyki.
Czy w praktyce kosmetologicznej da się realnie wpłynąć na autofagię skóry?
Na dziś nie mamy dowodów, że procedury kosmetologiczne lub składniki kosmetyków realnie i klinicznie modulują autofagię skóry człowieka. Zgodnie z moją najlepszą wiedzą nie znam także zabiegów, które mogą autofagię wspierać lub pośrednio ją wzmacniać.
Na szczęście modulacja autofagii nie stała się jeszcze dominującym kierunkiem kosmetologii i dermatologii estetycznej. Warto pamiętać, że autofagii, podobnie jak wielu innych procesów komórkowych, nie da się łatwo „włączyć” czy „przełączyć” kosmetykiem lub zabiegiem estetycznym. A często jest to po prostu niemożliwe. Istnieją znacznie ciekawsze i skuteczniejsze kierunki działań.
Czy można ocenić, że autofagia w skórze „działa prawidłowo”?
Tak, ale wyłącznie w badaniach naukowych lub klinicznych. Wykorzystuje się markery molekularne, takie jak LC3-II, p62/SQSTM1 czy białka ATG, a także mikroskopię do obserwacji autofagosomów. Pośrednio sprawność autofagii można wnioskować na podstawie stanu mitochondriów, poziomu stresu oksydacyjnego, senescencji fibroblastów oraz jakości kolagenu.
Objawy kliniczne, jędrna, elastyczna, dobrze regenerująca się skóra, mogą sugerować sprawną homeostazę komórkową, ale nie stanowią dowodu naukowego. Bez badań molekularnych i biopsji skóry nie da się wiarygodnie stwierdzić, że autofagia „działa prawidłowo” u człowieka.
Badania mojego zespołu pokazują, że stres oksydacyjny oraz odpowiedź antyoksydacyjna komórek są kluczowe dla utrzymania zdrowia komórkowego i procesów starzenia. Choć prace te nie mierzą bezpośrednio autofagii w skórze człowieka, dostarczają istotnego kontekstu: procesy redoks, które badamy w fibroblastach i innych modelach komórkowych, mają fundamentalne znaczenie dla prawidłowej funkcji autofagii.
W praktyce oznacza to, że działania zmniejszające stres oksydacyjny, na przykład poprzez polifenole, mogą pośrednio wspierać warunki sprzyjające autofagii. Nie mamy jednak danych klinicznych potwierdzających, że kosmetyki lub zabiegi realnie zwiększają autofagię w skórze człowieka.
Rozmawiała Agnieszka Gomolińska
Prof. dr hab. n. med. Magdalena Górska-Ponikowska
Kierownik Katedry i Zakładu Chemii Medycznej GUMed. Wizytująca profesor Uniwersytetu w Stuttgarcie oraz Instytutu I.E.M.E.S. w Palermo. Naukowo zajmuje się m.in.: gerontologią eksperymentalną w kontekście neurobiologii i neurologii oraz opracowywaniem jak najlepszych nośników substancji aktywnych do wnętrza komórek skóry oraz nad bezpieczeństwem i efektywnością działania substancji aktywnych w kosmetykach i lekach. Stypendystka Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Współwłaścicielka firmy kosmetycznej oraz twórczyni autorskiej marki Skin Science – dermokosmetyków do pielęgnacji twarzy i produktów trychologicznych.