Старение кожи начинается раньше, чем появляются морщины

Новое исследование показало: коллаген теряет внутренний порядок задолго до того, как кожа начинает выглядеть старой

Морщины появляются не в тот момент, когда начинается старение

Большинство современных методов оценивает состояние кожи по тому, как выглядит коллагеновая сеть.

Если волокна стали тоньше, появились разрывы или уменьшилось их количество — считается, что кожа начала стареть.

Но исследователи из Университета Хиросимы показали: это уже поздняя стадия процесса.

Самые первые изменения происходят гораздо глубже — на уровне того, как молекулы коллагена организованы внутри самих волокон. Именно эта скрытая перестройка начинается раньше любых заметных изменений структуры кожи.

Коллаген — это не просто «нити» под кожей

Коллаген часто представляют как набор прочных волокон, которые удерживают кожу.

На самом деле он устроен гораздо сложнее.

Сначала отдельные молекулы объединяются в знаменитую тройную спираль. Затем множество таких спиралей собираются в микрофибриллы, потом — в волокна, а затем — в целую пространственную сеть.

Проще говоря, это похоже на строительство здания.

Есть кирпичи.

Есть стены.

Есть этажи.

И есть весь дом.

Пока стены стоят, может казаться, что с домом всё в порядке. Но если кирпичи внутри начинают постепенно смещаться и терять правильное расположение, конструкция уже становится менее прочной, хотя внешне это пока незаметно.

Именно такой процесс, по мнению авторов работы, происходит с коллагеном.

Что именно обнаружили ученые

Исследователи использовало сразу несколько современных методов анализа тканей, позволяющих оценить разные уровни организации коллагена.

Одни методы показывали количество коллагена и расположение волокон.

Другие позволяли оценить гораздо более тонкую характеристику — насколько хорошо сохраняется внутренняя пространственная организация молекул внутри этих волокон. Для этого применялись специальные методы хирооптической спектроскопии и нелинейной микроскопии, которые способны обнаруживать изменения, невидимые обычной микроскопии.

Сравнение показало неожиданную картину.

В некоторых образцах количество коллагена практически не изменилось.

Сами волокна тоже выглядели вполне сохранными.

Но их внутренняя организация уже значительно нарушилась.

Ключевой момент исследования

Именно здесь находится главное открытие работы.

Оказывается, коллаген может оставаться практически в прежнем количестве, но уже переставать работать так эффективно, как раньше.

До сих пор большинство исследований искало признаки старения именно в уменьшении объема коллагена.

Эта работа показывает, что проблема возникает значительно раньше — в нарушении его внутреннего порядка.

Что такое «хиральность» и почему она так важна

Одним из ключевых понятий исследования стала супрамолекулярная хиральность.

Термин звучит сложно, но идея достаточно понятна.

Представьте длинный канат.

Его прочность определяется не только материалом, из которого он сделан.

Важно еще, насколько правильно переплетены отдельные нити.

Если переплетение постепенно ослабевает, канат может выглядеть почти новым, но выдерживать нагрузку уже хуже.

Примерно так же устроен коллаген.

Его молекулы имеют строго определенную пространственную закрученность. Именно она обеспечивает механическую прочность ткани.

Авторы обнаружили, что эта организованность начинает разрушаться раньше, чем сами коллагеновые волокна становятся тонкими или разрываются.

Почему обычные методы этого не видят

Стандартные методы визуализации оценивают главным образом форму и количество волокон.

Они хорошо показывают уже сформировавшиеся изменения.

Однако они практически не способны увидеть нарушения внутренней архитектуры коллагена.

Авторы сравнивают ситуацию с книгой.

Можно заметить, если страницы порвались.

Но гораздо сложнее увидеть, что предложения внутри книги уже перепутаны, хотя сама книга внешне выглядит целой.

Именно такую скрытую перестройку удалось зарегистрировать новым методом.

Это исследование не только про косметологию

На первый взгляд может показаться, что речь идет исключительно о морщинах.

На самом деле значение открытия гораздо шире.

Коллаген составляет основу не только кожи.

Он присутствует практически во всех соединительных тканях организма.

Если научиться обнаруживать раннюю потерю внутренней организации коллагена, это может оказаться полезным при изучении:

• возрастных изменений тканей;
• процессов заживления ран;
• эффективности регенеративной терапии;
• разработки биоматериалов для хирургии и тканевой инженерии.

Авторы подчеркивают, что именно раннее выявление нарушения структуры может позволить оценивать состояние тканей до появления необратимых изменений.

Есть важное ограничение

Несмотря на интересные результаты, исследование пока нельзя считать окончательным.

Работа носит пилотный характер.

Авторы исследовали образцы кожи всего 3 независимых доноров и сами отмечают, что не ставили целью изучение возрастных различий между людьми. Их задача заключалась в проверке принципа: можно ли обнаружить скрытые изменения коллагена до того, как они станут видимыми.

Поэтому говорить о создании нового диагностического метода пока рано.

Теперь необходимы исследования с гораздо большим числом участников, разными возрастными группами и длительным наблюдением.

Что это меняет в понимании старения кожи

Главная идея исследования заключается не в том, что ученые нашли новый способ борьбы с морщинами.

Они предложили иначе взглянуть на сам процесс старения.

До сих пор внимание в основном уделялось тому, сколько коллагена осталось.

Теперь становится понятно, что не менее важно, насколько хорошо он организован.

Возможно, первые признаки старения появляются именно тогда, когда нарушается эта внутренняя архитектура, а уменьшение количества коллагена становится лишь следующим этапом процесса.