Как биологические часы влияют на состояние кожи? Рассказывает биолог Ольга Маслова
Состояние кожи и ее восприимчивость к повреждающим факторам и к косметике меняется на протяжении дня. Биолог и популяризатор науки Ольга Маслова рассказывает, как кожа зависит от циркадных ритмов организма – циклических колебаний различных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи.
Где «живут» биологические часы и как они влияют на кожу
«Наш организм содержит в себе несколько уровней биологических часов. Центральный «хронометр» находится в супрахиазматическом ядре (СХЯ) гипоталамуса и работает с сигналами о степени освещенности и другими внешними параметрами. Однако многие органы имеют в своих клетках и локальные часики. Самый большой орган – кожа – не исключение.
Автономная часовая система на клеточном уровне представлена целым оркестром генов, которые способны взаимодействовать друг с другом и регулировать внутриклеточные процессы. Самые изученные на сегодня представители – Clock (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput) и Bmal1 (brain and muscle aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like protein-1), которые, в свою очередь, влияют на экспрессию Period (Per) и Cryptochrome (Cry). При этом продукты экспрессии Per и Cry способны регулировать работу Clock и Bmal1. Эта регуляторная схема работает очень элегантно.
Состояние кожи связано как с общеорганизменными сигналами регулирующимися СХЯ, так и с независимыми хроносистемами. Временные изменения кожи переплетаются с метаболизмом кортизола, серотонина, мелатонина. В клетках кожи экспрессия Per1, Cry1, и Bmal1 достигает пика утром, ночью и в послеобеденный/ранневечерний период. Интересно, что в культивируемых вне организма человеческих кератиноцитах и фибробластах, а также в клетках меланомы активно изучается экспрессия «часовых генов», так вот «часики» работают даже в отрыве от мозга.
В опытах на мышах оказалось, что влияние ультрафиолетового излучения по-разному проявляется в разное время суток и является более опасным в 4 часа ночи, чем в 4 часа дня. Это может быть связано с эволюционно сложившейся «привычкой» ДНК удваиваться именно в ночное время, под защитой темноты, потому что появление ультрафиолетовых лучей способно существенно нарушить этот тонкий процесс.
Как меняется состояние кожи в зависимости от времени суток
Множество интересных работ по изучению различий в степени увлажненности кожи, её рН, тургора и других параметров в разное время суток показывают, что существуют доказанные временны́е различия в состоянии кожи. Так, например, температура поверхности кожи достигает пика в 2-3 часа ночи, а её барьерная функция и способность к восстановлению страдают в период с 20 до 23 часов. Однако именно к 23 часам возрастает пролиферативная активность эпидермальных клеток, а её снижение приходится на полдень. Степень выраженности морщин достигает максимума во второй половине дня, в то время как утром является минимальной. Знание об этих особенностях позволяет максимально эффективно спланировать косметологические процедуры и использовать время грамотно.
Было показано, что целый ряд заболеваний может быть связан, в том числе, и со сбоем в часовых механизмах кожи. Среди таких заболеваний – атопический дерматит, псориаз, контактные формы гиперчувствительности к некоторым веществам и даже некоторые онкозаболевания. Реакция на аллергены отличается в зависимости от времени влияния на кожу. Один из возможных механизмов такого эффекта – отличия в клеточном ответе на гистамин у здоровых людей и склонных к дерматитам. Оказывается, у здоровых людей реактивность кожи, связанная с гистамином, ночью снижается, а у атопиков – повышается. Соответственно, именно ночью люди, страдающие от аллергических проблем часто чувствуют себя хуже, чем днем. Этот факт подтверждается и усилением зуда при кожных проявлениях аллергий, и ужесточением астматических приступов в ночное время.
Исходя из этих данных, смысл в дневной и ночной косметике есть, если мы говорим о формулах, влияющих на те параметры, которые меняются на протяжении суток. Например, для атопиков и тех, кто страдает кожными проявлениями аллергии и нейродермитами, очень важно не упустить момент и нанести лекарство перед сном, чтоб снизить частоту пробуждений из-за зуда.
Хронобиология и косметика будущего
Анализ биопсий рака кожи показал, что во всех случаях присутствовали нарушения в экспрессии «часовых генов». Есть предположение, что и выпадение волос с возрастом может быть связано с изменением работы биологических часов. Эти и другие результаты открывают перспективы новому биомедицинскому направлению – хронотерапии, которое направлено на улучшение состояния путем влияния на внутренние механизмы контроля времени.
Хронобиология изучает также роль гендерных различий (и влияние менструального цикла у женщин) в функционировании биологических часов кожи и возрастные изменения. Учитывая клеточные и тканевые ритмы можно влиять на интенсивность старения кожи, регулировать эффективность косметических процедур и грамотно планировать разнообразные вмешательства. А самые современные косметологические средства уже разрабатываются с учетом хронобиологических особенностей.
