Гены детоксикации и защиты от оксидативного стресса

Кожа, как пограничная служба, никогда не дремлет. С одной стороны, она – орган, выполняющий барьерные функции. В этой ипостаси на нее обрушивается мощный локальный стресс, обусловленный воздействием высоких и низких температур, сухого воздуха, поллютантов, компонентов табачного дыма, средств бытовой химии и неадекватного косметического ухода.

С другой стороны, кожа является одним из органов выведения. Вместе с потом удаляются водорастворимые органотоксические, канцерогенные вещества, диоксины, фтолаты и другие ксенобиотики; секрет сальных желез с помощью механизма выведения жирорастворимых токсинов; волосы и ногти – малые пути экскреции токсических соединений.

Любые события, приводящие к увеличению потока свободных радикалов, инициируют процесс активации генов, считывание с них информации (трансляцию) и синтез определенных белков. В число таких стрессорных белков входят антиоксидантные ферменты сульфооксиддисмутаза (СОД) и глютатион-S-трансферазы (GST). Их повышенный синтез и активность предохраняют фибробласты кожи от повреждений. Механизмы повреждений клеточных элементов при окислительном стрессе носят общий характер, независимо от причин, их вызывающих. Поэтому для выработки стратегии борьбы как с токсическими факторами, так и с возрастными изменениями оценка характера повреждений белков, нуклеиновых кислот и липидов, имеющих место при окислительном стрессе, очевидно необходима.

При наличии полиморфизмов в семействе глютатин-S-пероксидаз или СОД (фермент супероксиддисмутаза) происходит раннее истощение антиоксидантов эпидермиса, в результате чего накапливаются окисленные продукты ДНК, липидов и белков. Они влияют на генетическую программу клеток через модуляцию генов, чувствительных к окислительно-восстановительным изменениям. Это влечет за собой неспособность клеток адекватно реагировать на агрессию.

Фермент супероксиддисмутаза (СОД) поддерживает оптимальную концентрацию супероксидных радикалов, защищая тем самым клетки от повреждения. Три изоформы этого фермента стоят на страже целостности структур митохондрий, ядра, клеточной мембраны и компонентов внеклеточного матрикса.

Полиморфизм и мутации генов, кодирующих СОД, сопровождаются целым рядом заболеваний, спровоцированных накоплением токсичных свободнорадикальных соединений и напрямую связанных с процессами преждевременных возрастных изменений. Трансгенные мушки-дрозофилы с избыточной экспрессией генов СОД живут на 40 % дольше и проявляют значительно большую устойчивость к окислительному стрессу, чем мухи, не имеющие этого гена. Однако в определенных условиях (гипоксия, интоксикация, воспаление) СОД может взаимодействовать с перекисью водорода и выступать уже в качестве прооксиданта, инициируя образование чрезвычайно агрессивного гидроксильного радикала. Таким образом, как снижение, так и повышение активности этого фермента являются причиной развития разных неприятностей.

Не будем о печальном: информирован – значит, вооружен и знаешь, что делать дальше.

Снижение пула целевых антиоксидантов в коже ассоциируется с повышенной чувствительностью к ультрафиолетовому облучению. Фотоповрежденные клетки в результате постоянной активации и/или отсутствия должного сопротивления действию каскада факторов роста начинают быстро делиться, не успевая при этом окончательно созреть. Происходит нарушение соответствия между пролиферацией и дифференцировкой клеток, что лежит в основе развития фотоканцерогенеза – злокачественного перерождения клетки под воздействием УФО-излучения.

Продуктом гена Р53 является ядерный белок, играющий ключевую роль в регуляции клеточного цикла. Он обнаружен в очень малых количествах в нормальных клетках, в то время как в раковых клетках этот ген экспрессируется очень интенсивно. Увеличение количества гена опухолевого белка останавливает клеточный цикл, способствует удалению поврежденного участка ДНК, а также апоптозу клетки.

Как и большинство наших генов, ген опухолевого белка полиморфен. Разные полиморфизмы вносят разный вклад в риск развития канцерогенеза. Но не будем о печальном: информирован – значит, вооружен и знаешь, что делать дальше.

Накопление пулов антиоксидантов в коже происходит путем поступления с пищей или косметическими препаратами, путем усиления синтеза или рециклизации в активное соединение. Поэтому будем их накапливать. Синергетические эффекты дерматогенетических особенностей являются основанием для назначения косметических средств и процедур, индуцирующих или ингибирующих имеющиеся полиморфизмы, и нутрикосметики.

Большую актуальность в этом случае приобретает мезотерапия с использованием комплексов микроэлементов: селена, магния, марганца, меди и цинка, которые входят в состав ферментов, обеспечивающих защиту от свободных радикалов; растительных экстрактов с антиоксидантной активностью, экстракта плаценты; а также традиционные детоксикационные физиопроцедуры, такие как лимфодренаж или банальная сауна.

Нутрикосметика – это биологически активные соединения на основе минеральных комплексов, экстрактов растений, оказывающих позитивное влияние на кожу, волосы и ногти. Идеология нутрикосметики сводится к тому, что клетки кожи должны получать питание и «стимулы» к активной жизнедеятельности не только снаружи, но и изнутри.

Коллаген является основным фибриллярным белком, обеспечивающим механические свойства кожи – ее прочность, сопротивление к деформациям.

Сегодня на рынке представлены БАДы, содержащие супероксиддисмутазу. Обычно используется фермент растительного происхождения, механизм действия которого связывают со стимуляцией выработки окиси азота клетками кишечника и макрофагами. В результате этого запускается синтез других ферментов антиоксидантной защиты и цитокиновый каскад, нарабатываются соединения, задействованные в управлении иммунитетом и регулирующие деление клеток. Есть и косметические средства, содержащие СОД. И это абсолютно оправданно, ведь первой мишенью для кислородных радикалов, образующихся, в том числе, и под действием УФ-лучей, являются компоненты липидного барьера самого верхнего слоя кожи – эпидермиса, где уровень СОД на 20 % выше, чем в дерме.