Fizjologia starzenia się

Co wpływa na proces starzenia się i czy możemy go powstrzymać albo chociaż spowolnić? Jak znaleźć wiarygodne informacje, kiedy teorii na temat starzenia się jest około trzystu?

 

Starzenie się jest procesem fizjologicznym, który charakteryzuje przede wszystkim obniżenie aktywności biologicznej komórek, spadek odporności i zmniejszenie zdolności odpowiedzi na różne rodzaje stresu. Komórki tracą zdolności adaptacyjne, co prowadzi do zaburzenia homeostazy zarówno w skórze, jak i w innych narządach. Choć starzenie się jest procesem nieuniknionym, to jednak możemy go opóźnić, niwelując pewne sprzyjające mu czynniki.
Teorii starzenia jest wiele, według niektórych źródeł – około trzystu. Warto jednak przypomnieć trzy podstawowe: teorię genową, telomerową i starzenia przyspieszonego.

STARZENIE W TEORII

Teoria genowa

Teoria genowa (genomowa) jako czynniki uszkadzające komórki wskazuje promieniowanie ultrafioletowe, wolne rodniki, a także reaktywne formy tlenu (np. nadtlenek wodoru). Drugim obok uszkodzeń komórkowych procesem powodującym przyspieszone starzenie się są defekty mechanizmów naprawy DNA. Do tej pory zidentyfikowano około 100 genów odpowiedzialnych za uruchomienie procesu starzenia się. W procesie dziedziczenia możemy stać się posiadaczami genów predysponujących do starzenia. A zatem patrząc na naszych rodziców, możemy przewidywać, jak będzie przebiegało nasze starzenie. 
Czym innym są natomiast uwarunkowane genetycznie choroby spowodowane mutacją danego genu, jak choćby progeria, w której przyspieszonego procesu starzenia nie możemy powstrzymać (każdy rok życia chorego odpowiada pięciu latom zdrowej osoby). Innym przykładem choroby tego typu jest zespół Wernera, w którym mutacja genu wpływa na uruchomienie przyspieszonego procesu starzenia wraz z uzyskaniem dojrzałości płciowej.

Teoria telomerowa

Według tej teorii każdy podział komórki skutkuje skracaniem telomerów, czyli struktur znajdujących się na zakończeniach chromosomów. Tworzą one pętle chroniące chromosomy przed zlepianiem się, stabilizują je, dzięki czemu w procesie mitozy czy mejozy chromosomy mogą się rozchodzić do odpowiednich biegunów komórek. Wtedy podziały komórkowe przebiegają prawidłowo, to znaczy powstają komórki potomne o prawidłowej liczbie chromosomów. Każdy podział komórki powoduje jednak skracanie się telomerów, ponieważ większość komórek, a w szczególności somatyczne, nie syntetyzują enzymu zwanego telomerazą, który mógłby odbudowywać skracające się telomery i zapobiegać starzeniu. Przyjmuje się, że skrócenie telomerów do połowy oznacza wyczerpanie limitu podziału komórki i rozpoczęcie procesu starzenia.
Fibroblasty, czyli podstawowe komórki skóry właściwej także się dzielą (limit wynosi 40–90 podziałów). Dlatego podczas wykonywania zabiegów złuszczających (głęboki peeling) czy zabiegów powodujących uszkodzenie skóry należy pamiętać, że uruchamiają one proces regeneracji skóry, zmuszając jednocześnie komórkę do podziału. Częste zabiegi intensywnie ingerujące w tę tkankę, choć początkowo przynoszą efekty, mogą być później przyczyną przyspieszenia procesu starzenia, spowodowanego wyczerpaniem się możliwości dzielenia się komórek macierzystych. Ponieważ każda komórka ma swój limit podziałowy, musimy brać pod uwagę długofalowe skutki naszych działań.
Działanie niektórych czynników, jak choćby promieni UV, może doprowadzić do uszkodzenia DNA, w wyniku czego komórki mogą ulec transformacji nowotworowej. Takie komórki alienują się od zdrowych i syntetyzują telomerazę, która stabilizuje długość telomerów. W ten sposób komórki stają się „nieśmiertelne” – nie mają ograniczonych podziałów i nie poddają się mechanizmom kontroli cyklu komórkowego. Transformacja nowotworowa prowadzi do bardzo szybkiego wzrostu guza, ponieważ komórki dzielą się bez żadnej kontroli, a telomery nie ulegają skróceniu. 
Zwiększoną aktywność telomerazy mają komórki rozrodcze i macierzyste, których zadaniem jest podział i regeneracja tkanki. Każda komórka ma swój cykl życia i umierania. Keratynocyty po przekształceniu się w korneocyty ulegają złuszczeniu mniej więcej co 28–30 dni. W warstwie podstawnej naskórka znajdują się komórki macierzyste, które mogą (oczywiście tylko do czasu) dzielić się i dzięki temu umożliwiają regenerację naskórka, który jako tkanka nabłonkowa dla prawidłowego funkcjonowania potrzebuje stałej liczby komórek budujących.
Zmiany w telomerach mają związek z funkcjonowaniem całego organizmu. Sprzyjają m.in. otyłości, a ona z kolei może wywołać oporność na insulinę. Tkanka tłuszczowa, szczególnie trzewna, wydziela szereg adipokin (np. leptynę odpowiadającą za łaknienie), które powodują insulinooporność, a stąd już krótka droga do cukrzycy typu II.
Czynnikiem wpływającym na skracanie telomerów jest m.in. stres, zarówno ten wywołany stresującymi sytuacjami, jak i stres oksydacyjny. Wzrost ilości reaktywnych form tlenu (oksydantów) działa uszkadzająco na DNA. Efekty działania stresu oksydacyjnego można ograniczać, m.in. stosując odpowiednią dietę antyoksydacyjną. 
Naskórek jako tkanka nabłonkowa nie posiada naczyń, w związku z tym, żeby żywe komórki (z warstwy podstawnej i kolczystej) prawidłowo funkcjonowały i mogły się dzielić, muszą korzystać z naczyń, które znajdują się w tkance łącznej (to ona właśnie buduje skórę właściwą). Wszystkie zmiany, które zachodzą na tym poziomie, będą rzutowały również na funkcje naskórka. Tak więc w przypadku redukcji skóry właściwej naskórek będzie niedożywiony i jego komórki szybko staną się martwe. Granica skórno-naskórkowa jest pofalowana – im bardziej, tym lepiej dla odżywienia naskórka. Wraz z upływem czasu funkcje tego obszaru skóry słabną i wymagają stymulacji.
Podstawową komórką tkanki skóry właściwej jest fibroblast – młoda i sprawna metabolicznie komórka. Z czasem starzeje się ona i zmienia w fibrocyt, komórkę, która co prawda jeszcze prowadzi metabolizm, ale jest mniej ruchliwa, zmniejsza się w niej ilość cytoplazmy, która staje się kwasochłonna, zmniejsza się synteza białek (kolagenu, elastyny), a chromatyna jądrowa (materiał genetyczny) jest zbita. Fibrocyty, czyli spoczynkowa forma fibroblastów mogą ponownie przekształcić się w fibroblasty, które można pobudzić do syntezy włókien kolagenowych, elastynowych i glikozaminoglikanów (GAG). Te składowe macierzy pozakomórkowej są odpowiedzialne za jędrność i nawilżenie skóry. GAG, czyli mukopolisacharydy (a wśród nich kwas hialuronowy), wiążąc wodę, gwarantują prawidłowe nawilżenie głębokich warstw skóry. Kwas hialuronowy, włókna kolagenowe i elastynowe dbają zatem o prawidłową lepkość, sprężystość i trwałość skóry oraz zmniejszają jej urazowość, ponieważ stabilizują struktury międzykomórkowe. 

Teoria starzenia przyspieszonego

Komórka jest podstawową jednostką funkcjonalną i budulcową w naszym organizmie. Starzenie wewnątrzpochodne jest związane ze zmianami właśnie na poziomie komórki i skutkuje procesami zwiotczeniowymi, a w ostatnim, czwartym stopniu starzenia skóra poddaje się grawitacji i pojawiają się tzw. zmarszczki grawitacyjne oraz procesy zanikowe – atrofia poszczególnych warstw skóry i naskórka. Na te procesy nakładają się czynniki zewnątrzpochodne. Jest to głównie fotostarzenie, czyli negatywny wpływ promieniowania ultrafioletowego, ale również dymu tytoniowego i reaktywnych form tlenu. W młodym organizmie przy sprawnych systemach antyoksydacyjnych wolne rodniki czy reaktywne formy tlenu są neutralizowane i nie przynoszą takich szkód jak w organizmie starszym, w którym mechanizmy naprawcze nie są już tak sprawne.

 

W dalszej części artykułu przeczytasz o starzeniu hormonalnym oraz starzeniu chronologicznym – z uwzględnieniem tego, jak wpływa na to drugie:

  • promieniowanie UV
  • uszkodzenie włókien sprężystych
  • reaktywne formy tlenu
  • silne oksydanty
  • dym tytoniowy