Потеря коллагена – какие факторы ее вызывают и как предотвратить разрушение

Потеря коллагена представляет собой естественный процесс, который начинается уже в 25-летнем возрасте и значительно ускоряется под воздействием различных внутренних и внешних факторов. Коллаген является основным структурным белком кожи, составляющим около 75% ее сухого веса, и обеспечивает прочность, эластичность и упругость кожных покровов.^[1]

Дефицит коллагена в коже приводит к появлению морщин, потере тонуса, ухудшению текстуры и преждевременному старению. Понимание механизмов, вызывающих снижение коллагена, позволяет разработать эффективные стратегии профилактики и коррекции возрастных изменений. Разрушение коллагена происходит под влиянием множества факторов: от естественного старения до воздействия ультрафиолетового излучения, стресса и неправильного питания.

Деградация коллагена является результатом сложного взаимодействия биохимических процессов, включающих активацию деструктивных ферментов, окислительный стресс и гликацию белков. Современная наука позволяет не только понять эти механизмы, но и предложить эффективные методы восстановления коллагенового матрикса кожи.

Возрастные изменения и естественная потеря коллагена

Какие внутренние процессы снижают синтез коллагена с возрастом? Естественное старение является основной причиной снижения коллагена в коже, при этом процесс начинается довольно рано – уже после 25 лет синтез коллагена уменьшается примерно на 1-1,5% ежегодно.^[2]

С возрастом происходит несколько ключевых изменений в метаболизме коллагена: снижается активность и количество фибробластов – клеток, ответственных за синтез коллагена, увеличивается активность ферментов матриксных металлопротеиназ (MMP), разрушающих коллагеновые волокна, и ухудшается качество вновь синтезируемого коллагена. Особенно выражены эти процессы после 40 лет, когда скорость репликации клеток значительно замедляется, а регенеративные способности тканей снижаются.

Гормональные изменения также играют важную роль в потере коллагена. У женщин в период менопаузы резкое снижение уровня эстрогенов приводит к ускоренной деградации коллагена – в первые пять лет после менопаузы потеря коллагена может достигать 30%.^[3] Эстрогены стимулируют синтез коллагена и ингибируют активность коллагеназ, поэтому их дефицит критически влияет на состояние кожи. Кроме того, с возрастом снижается выработка и активность фибробластов, которые синтезируют коллаген и эластин, что дополнительно усугубляет дефицит коллагена.

Генетические факторы определяют индивидуальную скорость старения и потери коллагена. Полиморфизмы генов, кодирующих коллаген и ферменты его метаболизма, влияют на структуру и стабильность коллагеновых волокон.^[4] Некоторые генетические варианты предрасполагают к более раннему и выраженному разрушению коллагена, что проявляется в преждевременном старении кожи. ДНК-повреждения, накапливающиеся с возрастом, также нарушают процессы синтеза коллагена и других структурных белков. Теломерное укорочение, происходящее при каждом делении клетки, ограничивает репликативный потенциал фибробластов и снижает их способность к восстановлению коллагенового матрикса.

Внешние факторы разрушения коллагена

Какие внешние факторы разрушения коллагена существуют? Ультрафиолетовое излучение является одним из наиболее агрессивных внешних факторов, вызывающих деградацию коллагена. УФ-лучи типа А проникают глубоко в дерму и активируют матриксные металлопротеиназы, которые расщепляют коллагеновые и эластиновые волокна.^[5]

 Этот процесс, называемый фотостарением, приводит к образованию характерных признаков повреждения кожи: глубоких морщин, пигментных пятен, потери эластичности и грубой текстуры. Хроническое воздействие ультрафиолета может ускорить потерю коллагена в 10-15 раз по сравнению с естественным старением.

Загрязнение окружающей среды создает дополнительную нагрузку на коллагеновый матрикс кожи. Твердые частицы (PM2.5 и PM10), озон, диоксид азота и другие поллютанты генерируют свободные радикалы, которые повреждают коллагеновые волокна.^[6] 

Городская среда с высоким уровнем загрязнения воздуха ускоряет процессы старения кожи и способствует более раннему появлению морщин и пигментации. Курение является мощным фактором разрушения коллагена – никотин и другие токсические вещества табачного дыма активируют MMP-ферменты и создают хронический окислительный стресс в тканях.

Как загрязнение и свободные радикалы ухудшают состояние коллагена? Свободные радикалы – это нестабильные молекулы с неспаренными электронами, которые активно взаимодействуют с белками, липидами и ДНК, вызывая их повреждение. 

В коже свободные радикалы атакуют аминокислотные остатки коллагена, особенно пролин и лизин, что приводит к нарушению трехспиральной структуры белка и его фрагментации.^[7] Окислительный стресс также активирует провоспалительные пути, которые стимулируют выработку коллагеназ и других деструктивных ферментов.

Гликация как фактор деградации коллагена

Что такое гликация и как она разрушает коллаген? Гликация представляет собой неферментативную реакцию между восстанавливающими сахарами и аминогруппами белков, приводящую к образованию конечных продуктов гликирования (AGEs – Advanced Glycation End Products).^[8] Этот процесс особенно активно протекает при повышенном уровне глюкозы в крови и с возрастом. 

Коллаген, имеющий длительный период полураспада (до 15 лет), особенно подвержен гликации из-за продолжительного времени воздействия сахаров. Гликированный коллаген теряет свою эластичность, становится жестким и хрупким, что проявляется в виде грубых морщин и потери упругости кожи.

AGEs не только изменяют структуру коллагена, но и стимулируют воспалительные процессы через активацию рецепторов RAGE (Receptor for AGEs). Это приводит к усиленной выработке провоспалительных цитокинов и активации матриксных металлопротеиназ, что дополнительно ускоряет разрушение коллагена.^[9] Процесс гликации необратим, поэтому профилактика путем контроля уровня сахара в крови и ограничения потребления простых углеводов является критически важной для сохранения коллагена.

Диета с высоким содержанием сахара и обработанных продуктов значительно ускоряет процессы гликации. Особенно опасны продукты с высоким гликемическим индексом, которые вызывают резкие скачки уровня глюкозы в крови. Кроме того, некоторые методы приготовления пищи (жарка, запекание при высоких температурах) способствуют образованию экзогенных AGEs, которые поступают в организм с пищей и дополнительно усугубляют процессы гликации в тканях.

Воспалительные процессы и их влияние на коллаген

Хроническое воспаление является одним из ключевых факторов, способствующих деградации коллагена в коже. Воспалительные цитокины, такие как интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α и интерлейкин-6, активируют сигнальные пути, приводящие к усиленной экспрессии матриксных металлопротеиназ.^[10] Эти ферменты специфически расщепляют коллаген и другие компоненты внеклеточного матрикса, нарушая структурную целостность дермы. Хроническое воспаление может быть вызвано различными факторами: инфекциями, аутоиммунными заболеваниями, стрессом, неправильным питанием и воздействием токсинов.

Стресс оказывает многофакторное воздействие на метаболизм коллагена. Повышенный уровень кортизола, основного гормона стресса, подавляет синтез коллагена фибробластами и стимулирует его деградацию. Кроме того, хронический стресс активирует симпатическую нервную систему, что приводит к сужению сосудов и ухудшению питания кожи. Недостаток кислорода и питательных веществ негативно влияет на функциональную активность фибробластов и замедляет процессы восстановления коллагенового матрикса.

Недостаток сна также способствует потере коллагена через активацию стрессовых механизмов и нарушение циркадных ритмов. Во время глубокого сна происходит активная регенерация тканей и синтез коллагена, поэтому хроническое недосыпание приводит к нарушению этих процессов. Исследования показывают, что люди, спящие менее 6 часов в сутки, имеют более выраженные признаки старения кожи и сниженный уровень коллагена по сравнению с теми, кто соблюдает нормальный режим сна.

Комплексные факторы потери коллагена

Основные категории факторов деградации коллагена

Для лучшего понимания процессов потери коллагена целесообразно систематизировать все факторы по категориям воздействия:

• Эндогенные факторы – естественное старение, гормональные изменения, генетическая предрасположенность, снижение активности фибробластов и накопление ДНК-повреждений.
•  Экзогенные факторы – ультрафиолетовое излучение, загрязнение окружающей среды, курение, неправильное питание с избытком сахара, хронический стресс и недостаток сна.
• Биохимические процессы – окислительный стресс, гликация белков, хроническое воспаление, активация MMP-ферментов и нарушение баланса между синтезом и деградацией коллагена.

Понимание многофакторной природы потери коллагена позволяет разработать комплексные стратегии профилактики и коррекции. Современные методы восстановления коллагена, такие как коллагенотерапия препаратом COLLOST®, направлены не только на восполнение дефицита структурного белка, но и на стимуляцию собственных регенеративных процессов в коже, выработки собственного коллагена.

Роль питания в сохранении коллагена

Питание играет критическую роль в поддержании баланса синтеза и деградации коллагена. Дефицит витамина С приводит к нарушению гидроксилирования пролина и лизина – ключевых аминокислот коллагена, что результирует в образовании дефектного белка, неспособного формировать стабильные волокна.^[1]

Недостаток других кофакторов синтеза коллагена – витаминов А, Е, цинка, меди и железа – также негативно влияет на процессы коллагеногенеза. Антиоксиданты в пище помогают нейтрализовать свободные радикалы и защищать существующий коллаген от окислительного повреждения.

Избыточное потребление сахара и продуктов с высоким гликемическим индексом ускоряет процессы гликации и способствует формированию AGEs. Трансжиры и избыток омега-6 жирных кислот стимулируют воспалительные процессы, которые активируют коллагеназы. Алкоголь истощает запасы витамина С и других антиоксидантов, а также нарушает синтез белков в печени, что косвенно влияет на метаболизм коллагена.

Современные методы восстановления коллагена

Инъекционная коллагенотерапия с использованием препарата COLLOST® представляет собой действенный метод восстановления коллагенового дефицита в коже. COLLOST® содержит высокоочищенный нативный коллаген животного происхождения, который после введения в дерму интегрируется в собственный коллагеновый матрикс и стимулирует активность фибробластов.^[11] Препарат не только восполняет дефицит коллагена, но и запускает каскад регенеративных процессов, способствуя синтезу собственного коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты.

Преимуществами COLLOST® являются^[9]:

• Максимальная концентрация коллагена на мировом рынке -15%.^[13]
• Естественная биосовместимость. Структура коллагена близка к человеческой, что обеспечивает эффективное встраивание в дерму.^[14]
• Универсальность. Подходит для лица и тела, любых типов кожи, включая деликатные зоны после пирсинга
• Малая инвазивность. Процедура проводится тонкими иглами с аппликационной анестезией
• Сочетание с другими методами. COLLOST® совместим с аппаратными методиками, обеспечивая синергетический эффект

Клинические исследования показывают, что курс процедур COLLOST® приводит к увеличению плотности кожи на 15-20%, улучшению ее эластичности на 25-30% и уменьшению глубины морщин на 20-35% в течение 3-6 месяцев после лечения.^[11] Эффект сохраняется до 12-18 месяцев благодаря стимуляции собственного коллагеногенеза. Препарат может применяться как для коррекции уже существующих возрастных изменений, так и для профилактики потери коллагена у пациентов молодого возраста.

COLLOST® выпускается в форме геля в двух концентрациях – 7% и 15% и в форме порошка COLLOST® micro, что позволяет индивидуально подбирать протокол лечения в зависимости от выраженности коллагенового дефицита и поставленных задач. Препарат характеризуется минимальным риском побочных реакций благодаря тщательной очистке и стандартизации сырья, а также тщательному/многоступенчатому контролю качества.

Профилактические стратегии

Профилактика потери коллагена должна начинаться в молодом возрасте и включать комплекс мероприятий, направленных на минимизацию повреждающих факторов и поддержание оптимальных условий для коллагеногенеза. Обязательное использование солнцезащитных средств с SPF не менее 30 является базовой мерой защиты от фотостарения независимо от времени года. Антиоксидантная защита с помощью витаминов С, Е, каротиноидов и полифенолов помогает нейтрализовать свободные радикалы и предотвращать окислительное повреждение коллагена.

Контроль уровня сахара в крови и ограничение потребления простых углеводов снижает интенсивность процессов гликации. Регулярные физические упражнения улучшают микроциркуляцию в коже и стимулируют синтез коллагена. Управление стрессом через медитацию, йогу или другие релаксационные практики помогает снизить уровень кортизола и его негативное влияние на метаболизм коллагена.

Качественный сон продолжительностью 7-9 часов обеспечивает оптимальные условия для регенерации тканей и синтеза структурных белков. Отказ от курения и ограничение употребления алкоголя устраняют источники токсического воздействия на коллаген. Регулярные курсы профилактической коллагенотерапии COLLOST® могут значительно замедлить процессы возрастной потери коллагена и сохранить молодость кожи на долгие годы.

Понимание многофакторной природы потери коллагена позволяет разработать персонализированные стратегии профилактики и коррекции, учитывающие индивидуальные особенности пациента, образ жизни и факторы риска. Комплексный подход, сочетающий изменение образа жизни, защиту от внешних повреждающих факторов и современные инъекционные методы восстановления коллагена, обеспечивает максимальную эффективность в борьбе с возрастными изменениями кожи.

Биомаркеры потери коллагена и методы диагностики

Современная косметология располагает различными методами оценки состояния коллагена в коже. Неинвазивные методы диагностики включают ультразвуковое исследование кожи, которое позволяет оценить толщину дермы и эхогенность коллагеновых структур. Корнеометрия и себуметрия помогают оценить барьерную функцию кожи, которая тесно связана с состоянием коллагенового матрикса. Оптическая когерентная томография предоставляет детальную информацию о структуре дермы и организации коллагеновых волокон.^[12]

Биохимические маркеры деградации коллагена включают С-концевые и N-концевые телопептиды коллагена I типа, уровень которых в крови и моче отражает интенсивность процессов разрушения коллагена. Повышенная активность матриксных металлопротеиназ также служит индикатором ускоренной деградации внеклеточного матрикса. Эти показатели могут использоваться для мониторинга эффективности антивозрастной терапии и коррекции протоколов лечения.

Генетическое тестирование позволяет выявить полиморфизмы генов, связанных с метаболизмом коллагена, и определить индивидуальную предрасположенность к преждевременному старению кожи. На основе генетических данных можно разработать персонализированные программы профилактики и подобрать оптимальные методы коррекции возрастных изменений.

Потеря коллагена является сложным многофакторным процессом, который можно значительно замедлить при правильном понимании его механизмов и применении современных методов профилактики и коррекции. Комбинация здорового образа жизни, защиты от внешних повреждающих факторов и профессиональных процедур коллагенотерапии COLLOST® обеспечивает оптимальные результаты в сохранении молодости и здоровья кожи на долгие годы.

Источники:

1. Кишкун А.А. Биологический возраст и старение: возможности определения и пути коррекции: руководство для врачей. – М., 2008. – 200 с.
2. Мантурова Н.Е., Городилов Р.В., Кононов А.В. Старение кожи: механизмы формирования и структурные изменения // Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. – 2010. – №1. – С. 88-92.
3. Шепитько В.И., Ерошенко Г.А., Лисаченко О.Д. Возрастные аспекты строения кожи лица человека // Мир медицины и биологии. – 2013. – №3-2 (40). – С. 185-189.
4. Потехина Ю.П. Структура и функции коллагена // Российский остеопатический журнал. – 2016. – №1-2. – С. 87-99.
5. Снарская В.С. Фотостарение кожи: современные аспекты // Вестник дерматологии и венерологии. – 2011. – №2. – С. 98-103.
6. Кочеткова А.А., Нестерова И.Н. Влияние экологических факторов на состояние кожи и процессы старения // Клиническая дерматология и венерология. – 2019. – №18(3). – С. 234-241.
7. Громова О.А., Торшин И.Ю. Свободные радикалы и антиоксидантная защита кожи // Терапевтический архив. – 2018. – №90(8). – С. 123-130.
8. Дедов И.И., Шестакова М.В. Гликация белков и ее роль в развитии диабетических осложнений // Сахарный диабет. – 2016. – №19(2). – С. 89-97.
9. Капулер О.М., Сельская Б., Галеева А., Камилов Ф. Метаболизм коллагеновых волокон на фоне возрастных изменений // Врач. – 2015. – №8. – С. 45-50.
10. Кубанова А.А., Смольянникова В.А., Служаева Н.Г. Старение кожи и возможности коррекции препаратом коллагена // Вестник дерматологии и венерологии. – 2007. – №5. – С. 12-18.
11. Панова О.С. Применение коллагенового комплекса Коллост гель 7% для коррекции инволюционно-депрессивных изменений кожи лица, области шеи, декольте, плеч: методические рекомендации. – М., 2014. – 28 с.
12. Омельяненко Н.П., Жеребцов Я.Д., Михайлов И.Н. Ультраструктура коллагеновых волокон и основного вещества дермы кожи человека // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. – 1977. – Т. 72, №4. – С. 67-75.
13. Демьяненко И.А., Шишкина А.В., Калмыкова Н.В. Инъекционные имплантаты на основе коллагена для применения в косметологии и эстетической медицине: обзор препаратов, представленных на российском рынке // Инъекционная косметология. – 2020. – № 3. – С. 32–39.
14. Нативный нереконструированный коллаген «Коллост»- физиологическая матрица для коррекции дефектов кожи / В.Г. Нестеренко [и др.] // Тезисы 2 Форума Медицины и Красоты НАДК / Санкт-Петербургский институт красоты, ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, Москва. - М., 2009.