Kosmetologia i trychologia gerontologiczna - ebook

WSTĘP

Jak wskazują szacunki Światowej Organizacji Zdrowia, do 2030 r. jedna z sześciu osób będzie w wieku powyżej 60. rż. Proces starzenia się dotyczy nas wszystkich i jest nieunikniony, jednak przebiega dla każdego indywidualnie. Dynamikę tego procesu warunkuje szereg procesów biologicznych, fizjologicznych, środowiskowych, jak również społecznych.

Badania nad procesem starzenia się stanowią fascynującą ścieżkę naukową. Niniejsza książka przedstawia kosmetologię i trychologię z gerontologicznego punktu widzenia. Gerontologia stanowi interdyscyplinarną dziedzinę nauki poświęconą procesowi starzenia się z uwzględnieniem aspektów biologicznych, społecznych czy psychologicznych.

Czytelnik znajdzie tu aktualny stan wiedzy na temat procesu starzenia się skóry. Kwestia ta została ujęta kompleksowo, począwszy od podstaw anatomii i fizjologii skóry ze szczególnym uwzględnieniem biologii komórki, a skończywszy na starzeniu się skóry na poziomie komórkowym, molekularnym i biochemicznym.

Wiedza ta pozwala na prowadzenie odpowiednich działań terapeutycznych. Biologia komórki, i umożliwia wyjaśnienie szeregu mechanizmów związanych z procesem starzenia się skóry. Prowadzi to do metamorfozy terapii kosmetologicznych, dermatologicznych i trychologicznych w odpowiedzi na potrzeby skóry. Przedstawione zostały również molekularne mechanizmy starzenia się skóry. Publikacja w sposób wyczerpujący omawia intrygujący proces senescencji komórkowej zarówno na poziomie komórek skóry, jak i mieszków włosowych.

W odpowiedzi na potrzebę popularyzacji wiedzy na temat procesu starzenia się przedstawiono tu pełen przegląd czynników ekspozomalnych zewnątrzpochodnych oraz wewnątrzpochodnych inicjujących poszczególne mechanizmy biologiczne. Co więcej, opisano złożone procesy epigenetyczne leżące u podstaw biologii starzenia się skóry.

Niniejsza publikacja podzielona jest na cztery zasadnicze części, na które składają się uprzednio wspomniana część anatomiczno-fizjologiczna, biologiczno-biochemiczna, praktyczna w odniesieniu do stosowanych substancji kosmetycznych czy przeprowadzonych zabiegów, a także dietetyczna z uwzględnieniem istoty żywienia i suplementacji antyoksydacyjnej oraz senolitycznej. Jak powszechnie wiadomo, już Hipokrates twierdził, że wszystkie choroby zaczynają się w jelitach, stąd publikacja obejmuje także zagadnienie korelacji mikrobiomu jelitowego z procesem starzenia się skóry.

Celem książki jest promowanie profilaktyki przeciwstarzeniowej w dziedzinie kosmetologii i trychologii, dermatologii i medycyny estetycznej. Mówi ona o sposobach spowalniania starzenia się i zapobiegania chorobom związanym z wiekiem. Przedstawiono informacje, w jaki sposób skóra się starzeje, ze szczególnym uwzględnieniem interwencji prewencyjnych. Przyszłość starzenia się to kompleksowe podejście prewencyjne, które wyklucza agresywne działania przeciwstarzeniowe.

Kosmetologia i trychologia gerontologiczna. Ujęcie holistyczne jest publikacją pozwalającą na zrozumienie przebiegu procesu starzenia się skóry i proponującą praktyczne działania prewencyjne. Niniejszym przedstawiono najważniejsze i najbardziej aktualnie publikacje naukowe, które wyjaśniają, co dzieje się ze skórą w trakcie całego okresu życia. Zagadnienia opisano w nurcie nauki translacyjnej, a geronauka stanowi przyszłość medycyny.

Wstęp do kosmetologii i trychologii gerontologicznej

Książka dotyczy długowieczności i prewencji przeciwstarzeniowej. Przedstawia kompleksowe, wszechstronne spojrzenie na skórę i włosy w trakcie procesu starzenia się, jak również możliwe opcje terapeutyczne.

Proces starzenia się naszego organizmu rozpoczyna się od momentu narodzin i ma miejsce m.in. na poziomie komórkowym. Wobec czego, publikacja Kosmetologia i trychologia gerontologiczna. Ujęcie holistyczne ze względu na kompleksowe podejście, skierowana jest do wszystkich osób zainteresowanych procesem starzenia się skóry i prewencją przeciwstarzeniową. Niemniej ze względu na tematykę publikacji, pozwolę sobie na sformułowanie, że jest to pozycja obowiązkowa dla każdego specjalisty pracującego ze skórą – kosmetologa, trychologa, dermatologa czy lekarza specjalizującego się w medycynie estetycznej. Publikacja zapewnia Czytelnikom wszystkie odpowiednie narzędzia do rozwoju w dziedzinie starzenia się skóry.

Niniejsza książka zmienia spojrzenie na proces starzenia się, ponieważ holistyczne podejście zaczyna się od biologii komórki. Wierzę, że publikacja ta wzbogaci życie wielu osób. Zrozumienie procesu starzenia się skóry z uwzględnieniem pierwotnych przyczyn umożliwi obranie skutecznych, interdyscyplinarnych działań prewencyjnych i terapeutycznych. Publikacja pozwoli na zastosowanie odpowiedniej strategii wobec starzenia się skóry opartej na nauce. Nigdy nie jest za późno, aby rozpocząć zdrowy proces starzenia się skóry.

Uwierz w naukę.

dr n. med. Claudia MusiałSKRÓTY

18-MEA (ang. 18-Methyleicosanoic acid) – 18-metyloeikozanowy

AAAD (ang. Aging-Associated Androgen Deficiency) – związany z wiekiem niedobór androgenów

AGA (ang. Androgenic Alopecia) – łysienie androgenowe

AGE (ang. Advanced Glycation end Products) – końcowe produkty zaawansowanej glikacji

AHA (ang. Alpha-Hydroxy Acids) – alfa-hydroksykwasy

ALA – kwas α-linolenowy

AMP (ang. Antimicrobial Peptides) – peptydy przeciwdrobnoustrojowe

AMPK (ang. 5′-Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase) – kinaza białkowa aktywowana 5′-adenozynomonofosforanem

AP-1 (ang. Activator Protein 1) – białko aktywatora 1

ARDD (ang. Age-Related Degeneration and Diseases) – choroby gerontologiczne związane z wiekiem

arNOX (ang. age-related NOX) – NOX związany z wiekiem

ATF (ang. Activating Transcription Factor) – czynnik transkrypcyjny

ATP – adenozyno-5′-trifosforan

AZS – atopowe zapalenie skóry

BCS (ang. Biomarker of Cellular Senescence) – biomarker starzenia się komórek

BDNF (ang. Brain Derived Neurotrophic Factor) – mózgowy czynnik neurotroficzny

BER (ang. Base Excision Repair) – naprawa przez wycinanie zasad

BHA (ang. Beta-Hydroxy Acids) – beta-hydroksykwasy

BMP (ang. bone morphogenetic protein) – białko morfogenetyczne kości

BPPS (ang. Brown Peripilar Sign) – brązowy objaw okołomieszkowy

CaHA (ang. Calcium Hydroxylapatite) – hydroksyapatyt wapnia

CAT (ang. Catalase) – katalaza

CCL2 (ang. C-C motif ligand 2) – białko chemoatraktacyjne monocytów

CDER (ang. Center for Drug Evaluation and Research) – Centrum Oceny i Badań Leków

CO₂ (ang. Carbon Dioxide) – dwutlenek węgla

COL (ang. Collagen) – kolagen, białka kolagenowe

COL17A1 – kolagen typu XVII

CoQ10 (ang. coenzyme Q10) – koenzym Q10

COX (ang. Cyclooxygenase) – cyklooksygenaza

CRP (ang. C Reactive Protein) – białko C-reaktywne

DASH (ang. Dietary Approaches to Stop Hypertension) – dieta zapobiegająca nadciśnieniu

deH-HLNL (ang. dehydrohydroxylysinonorleucine) – dehydrohydroksylizynonorleucyna

DHA – kwas dokozaheksaenowy

DHT (ang. Dihydrotestosterone) – dihydroksytestosteron

DNA (ang. Deoxyribonucleic Acid) – kwas deoksyrybonukleinowy

DPyr (ang. deoxypyridinoline) – dezoksypirydynolina

DSC (ang. Dermal Stem Cells) – komórki macierzyste skóry

ECM (ang. Extracellular Matrix) – macierz zewnątrzkomórkowa

EGCG – galusan epigallokatechiny

EGF (ang. Epidermal Growth Factor) – naskórkowy czynnik wzrostu

EPA – kwas eikozapentaenowy

EPDS (ang. Erosive Pustular Dermatitis of the Scalp) – nadżerkowe krostkowe zapalenie skóry głowy

ER (ang. Endoplasmic Reticulum) – retikulum endoplazmatyczne

Er:YAG – laser erbowo-yagowy

EV (ang. Extracellular Vesicles) – pęcherzyki zewnątrzkomórkowe

FDA (ang. Food and Drug Administration) – Agencja Żywności i Leków

FPHL (ang. Female-Pattern Hair Loss) – łysienie wzorcowe typu żeńskiego

FSH (ang. Follicle-Stimulating Hormone) – hormon folikulotropowy

GAG (ang. Glycosaminoglycans) – glikozaminoglikany

GERD (ang. Gastroesophageal Reflux) – refluks żołądkowo-przełykowy

GH (ang. growth hormone) – hormon wzrostu, somatotropina

GH/IGF-1 (ang. Growth Hormone/Insulin-like Growth Factor 1) – hormon wzrostu/insulinopodobny czynnik wzrostu 1

GPX (ang. Glutathione Peroxidase) – peroksydaza glutationowa

GR (ang. Glutathione Reductase) – reduktaza glutationowa

GRO-α (ang. Growth Regulated Oncogene α) – onkogen związany ze wzrostem typu α

GSH (ang. Reduced Glutathione) – glutation zredukowany

GWAS (ang. Genome Wide Association Studies) – społeczne badanie genomu

HA (ang. Hyaluronic Acid) – kwas hialuronowy

HAS (ang. Hyaluronan synthase) – syntaza hialuronianu

HAS3 (ang. Hyaluronan synthase 3) – syntaza hialuronianu 3

HAT (ang. Histone Acetyl-Transferaze) – acetylotransferaza histonowa

HDL (ang. High-Density Lipoproteins) – lipoproteina o wysokiej gęstości

HEV (ang. High-Energy Visible Light) – światło niebieskie

HFSC (ang. Hair Follicle Stem Cells) – komórki macierzyste mieszków włosowych

HGF (ang. Hepatocyte Growth Factor) – czynnik wzrostu hepatocytów

HHL (ang. histidinohydroxylysinonorleucine) – histydynohydroksylizynonorleucyna

HHMD (ang. histidinohydroxymerodesmosine) – histidinohydroksymerodesmozyna

HMW-HA (ang. High-Molecular-Weight Hyaluron) – wielkocząsteczkowy kwas hialuronowy

HS (ang. High Sulphur) – wysoka zawartość siarki

HSP (ang. Heat Shock Proteins) – białka szoku cieplnego

HTZ – hormonalna terapia zastępcza

IBD (ang. Inflammatory Bowel Disease) – choroba zapalna jelit

IBS (ang. Irritable Bowel Syndrome) – zespół jelita drażliwego

ICAM-1 (ang. Intercellular Adhesion Molecule 1) – białko kodowane przez gen ICAM-1

IFN-γ (ang. Interferon Gamma) – interferon-gamma

IFSC (ang. Interfollicular Epidermis Stem Cells) – międzymieszkowe komórki macierzyste skóry

IFSCC (ang. International Federation of Societies of Cosmetic Chemists) – Międzynarodowa Federacja Stowarzyszeń Chemików Kosmetologów

IGF-1 (ang. Insulin-like Growth Factor 1) – insulinopodobny czynnik wzrostu 1

IGFBP (ang. Insulin-like Growth Factor Binding Proteins) – białko wiążące insulinopodobny czynnik wzrostu

IgG – immunoglobulina G

IL (ang. Interleukins) – interleukiny

INCI (ang. International Nomenclature of Cosmetic Ingredients) – międzynarodowe nazewnictwo składników kosmetyków

IP (ang. Immune Privilege) – przywilej immunologiczny

IPL (ang. Intense Pulsed Light) – światło pulsacyjne

iPSC-Ex (ang. Induced Pluripotent Stem Cells-Derived Exosomes) – egzosomy pochodzące z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych

IR (ang. Infrared) – promieniowanie podczerwone

IR-A (ang. infrared A radiation) – promieniowanie podczerwone typu A

IR-B (ang. infrared B radiation) – promieniowanie podczerwone typu B

IR-C (ang. infrared C radiation) – promieniowanie podczerwone typu C

ISID (ang. International Societies of Investigative Dermatology) – Międzynarodowe Stowarzyszenie Dermatologii Badawczej

JAAM (ang. Japanese Society of Anti-Aging Medicine) – Japońskie Towarzystwo Medycyny Przeciwstarzeniowej

KAPs (ang. Keratin-Associated Proteins) – białka związane z keratyną

KIF (ang. Keratin Intermediate Filaments) – włókna pośrednie keratyny

Lab-SADS (ang. Joint Laboratory for Skin Analysis & Digital Standarization) – Laboratorium Analizy Skóry i Standaryzacji Cyfrowej

LDL (ang. Low-Density Lipoprotein) – lipoproteina o niskiej gęstości

LED (ang. Light-Emitting Diode) – dioda elektroluminescencyjna

Lgr5+ (ang. Leucine-Rich Repeat-Containing G-Protein Coupled Receptor 5) – bogaty w leucynę receptor sprzężony z białkiem G 5

LH (ang. Luteinizing Hormone) – hormon luteinizujący

LHA (ang. Lipo-Hydroxy Acids) – lipo-hydroksykwasy

LLLT (ang. Low-Level Laser Therapy) – laseroterapia niskoenergetyczna

LMW-HA (ang. Low-Molecular-Weight Hyaluron) – kwas hialuronowy o niskiej masy cząsteczkowej

LZO – lotne związki organiczne

MAPK (ang. Mitogen Activated Protein Kinases) – kinazy aktywowane mitogenami

MAS (ang. Melatoninergic Antioxidative System) – melatoninergiczny układ antyoksydacyjny

MC1R (ang. Melanocortin 1 Receptor) – receptor melanokortyny 1

MDA (ang. Malondialdehyde) – dialdehyd malonowy

MED (ang. Minimal Erythema Dose) – minimalna dawka rumienia

MEL (ang. Mannosylerythritol lipids) – lipidy mannozyloerytrytolowe

MeSC (ang. Melanocyte Stem Cells) – melanocytarne komórki macierzyste

MHC-1 – główny układ zgodności tkankowej 1

MiDAS (ang. Mitochondrial Dysfunction-Associated Senescence) – starzenie się związane z dysfunkcją mitochondriów

MIND (ang. MEDITERRANEAN – DASH Intervention for Neurodegenerative Delay) – połączenie diety śródziemnomorskiej i DASH celem prewencji schorzeń neurodegeneracyjnych

miRNA – mikroRNA

MPHL (ang. Male-Pattern Hair Loss) – łysienie wzorcowe typu męskiego

αMSH (ang. α-Melanocyte Stimulating Hormone) – hormon stymulujący α-melanocyty

mtDNA – mitochondrialny DNA

mTOR (ang. Mechanistic Target of Rapamycin, Mammalian Target of Rapamycin) – ssaczy cel rapamycyny, kinaza treoninowo-serynowa

NAC – N-acetylocysteina

NAD+ (ang. Nicotinamide Adenine Dinucleotide) – dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy

NADH – forma zredukowana dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego

NER (ang. Nucleotide Excision Repair) – naprawa przez wycinanie zasad

NF-κB (ang. Nuclear Factor Kappa-B) – jądrowy czynnik kappa-B

NFATc1 (ang. Nuclear Factor of Activated T-Cells c1) – czynnik jądrowy aktywowanych limfocytów T c1

NIH (ang. National Institutes of Health) – Narodowy Instytut Zdrowia

NK (ang. Natural Killer) – „naturalni” zabójcy

NMF (ang. Natural Moisturizing Factor) – naturalny czynnik nawilżający

NO (ang. Nitric Oxide) – tlenek azotu

NRF2 (ang. Nuclear Factor Erythroid-2-Related Factor 2) – czynnik jądrowy erytroid 2 związany z czynnikiem 2

NT-3 (ang. Neurotrophin-3) – neutrofina 3

NT-4/5 (ang. Neurotrophin-4/5) – neutrofina 4/5

OXPHOS (ang. Oxidative Phosphorylation System) – system fosforylacji oksydacyjnej

PADAM (ang. Partial Androgen Deficiency in Aging Male) – częściowy niedobór androgenów u mężczyzn

PCL (ang. Polycaprolactone) – polikaprolakton

PD-L1 (ang. Programmed Death Ligand 1) – białko programowanej śmierci 1

PDLLA (ang. Poly-D-L-Lactic Acid) – kwas poli-DL-mlekowy

PDRN (ang. Polydeoxyribonucleotide) – polinukleotydy

PELNVs (ang. Plant Exosome-Like Nanoparticles) – nanocząstki egzosomów roślinnych

PHA (ang. Poli-Hydroxy Acids) – poli-hydroksykwasy

PLLA (ang. Poly-L-Lactic Acid) – kwas poli-L-mlekowy

PM (ang. Particulate Matter) – pył zawieszony

POMC (ang. Proopiomelanocortin) – proopiomelanokortyna

PRC1 (ang. Polycomb Repressor Complex) – kompleks polikomb 1

Pyr (ang. Pyridinoline) – pirydynolina

RAR (ang. Retinoic Acid Receptors) – receptory kwasu retinowego

RD-CLMSC (ang. Red Deer Umbilical Cord Lining Mesenchymal Stem Cell) – mezenchymalne komórki macierzyste wyściółki pępowiny jelenia czerwonego

RF (ang. Radio Frequency) – radiofrekwencja

RHAMM (ang. Receptor for Hyaluronan Mediated Motility) – receptor łączący się z kwasem hialuronowym

RNA (ang. Ribonucleic Acid) – kwas rybonukleinowy

RNS (ang. Reactive Nitrogen Species) – reaktywne formy azotu

ROS (ang. Reactive Oxygen Species) – reaktywne formy tlenu

RSCE™ (ang. Rose Stem Cell-derived Exosomes) – egzosomy uzyskane z komórek macierzystych róży

SABG (ang. Senescence-associated B-galactosidase) – β-galaktozydaza związana ze starzeniem się

SAHF (ang. Senescence Associated Heterochromatin Foci) – heterochromatyna związana ze starzeniem się

SAMe (ang. S-Adenosyl Methionine) – S-adenozylometionina

SASP (ang. Senescence Associated Secretory Phenotype) – fenotyp wydzielniczy związany ze starzeniem się

SCAPs (ang. Senescent Cell Anti-apoptotic Pathways) – szlaki antyapoptotyczne starzejących się komórek

SCCJ (ang. Society of Cosmetic Chemists of Japan) – Japońskie Stowarzyszenie Chemików Kosmetycznych

SCFA (ang. Short-Chain Fatty Acid) – krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe

SCINEXA™ (ang. SCore for INtrinsic and EXtrinsic skin Aging) – ocena czynników wewnątrzpochodnych i zewnątrzpochodnych w odniesieniu do starzenia się skóry

SDF-1 (ang. Stromal Cell-Derived Factor 1) – stromalny czynnik wzrostu 1

SGDGs (ang. 3-sulfogalactosyl diacylglycerols) – 3-sulfogalaktozylodiacyloglicerole

SHC4 (ang. Adaptor Protein 4) – białko transformujące SHC4

SIBO (ang. Small Intestinal Bacterial Overgrowth) – zespół rozrostu bakteryjnego jelita cienkiego

SIRT (ang. Sirtuin) – sirtuina

SLC24A5 (ang. Solute Carrier Family 24 Member 5) – członek 5. rodziny 24 nośników substancji rozpuszczonych

SMAS (ang. Superficial Musculoaponeurotic System) – układ mięśniowo-rozcięgniowy

SMS (ang. Senescence-Messaging Secretome) – sekretom informujący o starzeniu się

SO₂ – dwutlenek siarki

SOD (ang. SuperOxide Dismutase) – dysmutaza ponadtlenkowa

SPF (ang. Sun Protection Factor) – współczynnik ochrony przeciwsłonecznej

SSB (ang. Single-Strand Break) – pęknięcia pojedynczej nici (DNA)

SSC (ang. Skin Stem Cells) – komórki macierzyste skóry

SSL-RNA (ang. Skin Surface Lipids RNA) – lipidy powierzchniowe skóry RNA

sWAT (ang. Subcutaneous White Adipose Tissue) – biała podskórna tkanka tłuszczowa

TCA (ang. Trichloroacetic Acid) – kwas trójchlorooctowy

TDDS (ang. Transdermal Drug Delivery System) – przezskórny system dostarczania leków

TEWL (ang. Transepidermal Water Loss) – transepidermalna utrata wody

TGF-β (ang. Transforming Growth Factor β) – transformujący czynnik wzrostu β

TIMP (ang. Tissue Inhibitor of Metalloproteinases) – tkankowy inhibitor metaloproteinaz

TLR4 (ang. Toll-Like Receptor 4) – białko kodowane przez gen TLR4

TNF-α (ang. Tumor Necrosis Factor α) – czynnik martwicy nowotworów α

TYR (ang. Tyrosinase) – tyrozynaza

UCA (ang. Urocanic Acid) – kwas urokainowy

UHS (ang. Ultra High Sulfur) – ultrawysoka zawartość siarki

ULMW-HA (ang. Ultra Low-Molecular-Weight Hyaluronic) – ultraniski cząsteczkowy kwas hialuronowy

VEGF (ang. Vascular Endothelial Growth Factor) – czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego

VIS (ang. Visible) – światło widzialne

WCD (ang. World Congress of Dermatology) – Światowy Kongres Dermatologii

Wnt-1 (ang. Wnt family member 1) – protoonkogen Wnt-1

WWA – wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne1
ANATOMIA I FIZJOLOGIA SKÓRY

1.1. Budowa i funkcje skóry

Skórę zalicza się do największych organów ciała człowieka, stanowi bowiem blisko 15% całkowitej masy ciała. Zasadnicza funkcja skóry oraz przydatków, na które składają się włosy, paznokcie, a także gruczoły potowe, to przede wszystkim działanie ochronne przed czynnikami biologicznymi, chemicznymi, a także fizycznymi. Ponadto bierze ona udział w zachowaniu homeostazy, procesach termoregulacyjnych, percepcji sensorycznej oraz zapobiega utracie wody. Z upływem czasu jednak w skórze na poziomie molekularnym zachodzą zmiany, które wpływają na upośledzenie funkcji ochronnych. Wiąże się to m.in. ze zwiększoną podatnością na mikrourazy, a także infekcje w obrębie tkanki skórnej. Funkcje skóry zostały przedstawione w tabeli 1.1. Niniejszy rozdział został w pełni poświęcony anatomii i fizjologii skóry człowieka ze szczególnym uwzględnieniem procesu starzenia się.

Z anatomicznego punktu widzenia wyróżnia się system powłokowy (ang. integumentary system) obejmujący skórę oraz wszelkie struktury pochodne. Składa się on z naskórka, skóry właściwej i złożonej z płatów komórek tłuszczowych tkanki podskórnej.

Tabela 1.1.

Podstawowe funkcje skóry człowieka

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Funkcje skóry

• Zachowanie homeostazy

• Działanie ochronne przeciw czynnikom chemicznym, biologicznym oraz fizycznym

• Procesy termoregulacyjne

• Percepcja sensoryczna

• Magazynowanie lipidów oraz wody – wpływ na zachowanie prawidłowej gospodarki tłuszczowej, wodno-elektrolitowej i witaminowej

• Synteza witaminy D

• Percepcja sensoryczna

• Funkcja diagnostyczna ze względu na reagowanie na procesy zachodzące w organizmie człowieka
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Rycina 1.1.

Anatomiczny przekrój skóry z uwzględnieniem jej poszczególnych warstw

Najbardziej zewnętrzną warstwą jest złożony z czterech do pięciu warstw naskórek (łac. epidermis). Licząc od najbardziej powierzchownej, wyróżnia się:

• warstwę podstawną;

• warstwę kolczystą;

• warstwę ziarnistą;

• warstwę jasną;

• warstwę rogową.

1.1.1. Warstwa komórek podstawnych

Warstwa podstawna (łac. Statum basale) – w warstwie tej zlokalizowane są komórki macierzyste keratynocytów, których zasadniczą funkcją jest produkcja białka keratynowego. Złożona jest także z melanocytów. Na skutek podziałów część komórek z warstwy podstawnej wędruje ku górze w celu różnicowania się. Komórki walcowate połączone są ze sobą przy udziale desmosomów. Kolejno wraz z błoną podstawną łączą się ze sobą za pośrednictwem hemidesmosomów. Naskórek odnawia się na podstawie aktywności komórek macierzystych zlokalizowanych w obrębie warstwy podstawnej.

1.1.2. Warstwa komórek kolczystych

Warstwa kolczysta (łac. Statum spinosum) – składa się z keratynocytów ściśle połączonych za pomocą desmosomów. Komórki w obrębie tej warstwy się nie dzielą. W warstwie kolczystej zachodzi synteza inwolukryny, profilagryny, lorikryny oraz keratyny typu 1 i typu 10.

1.1.3. Warstwa komórek ziarnistych

Warstwa ziarnista (łac. Stratum granulosum) – znajdują się w niej komórki o wrzecionowatym kształcie ze spłaszczonymi jądrami komórkowymi. Wytwarzane są tu ciałka blaszkowate (stanowiące barierę Reina) oraz ziarna keratohialiny.

Bariera Reina – bariera pełni funkcję ochronną wobec utraty wody (jest ona nieprzepuszczalna dla wody oraz wszelkich substancji rozpuszczalnych w wodzie).

1.1.4. Warstwa jasna naskórka

Warstwa jasna (łac. Stratum lucidum) – zlokalizowana jest wyłącznie w obrębie wewnętrznej strony dłoni, a także w okolicy podeszw stóp. To przezroczysta, cienka warstwa keratynocytów pozbawionych zarówno organelli, jak i jąder komórkowych.

1.1.5. Warstwa komórek rogowych

Warstwa rogowa (łac. Stratum corneum) – złożona jest z silnie spłaszczonych keratynocytów w postaci korneocytów. Korneocyty zlokalizowane w stratum compactum stanowią warstwę ochronną przed szeregiem czynników zewnętrznych, które złożone są z koperty, a także zrogowaciałej otoczki. Kolejno ulegają one złuszczeniu. Na powierzchni warstwy rogowej znajduje się płaszcz lipidowy złożony m.in. z białek strukturalnych (np. filagryny) oraz mieszaniny lipidów endogennych i egzogennych. Wspomniane uprzednio korneocyty powiązane są z płaszczem lipidowym za pośrednictwem korneodesmosomów. Natomiast płaszcz lipidowy to mieszanina lipidów naskórkowych, gruczołów łojowych, gruczołów potowych, jak również sebum złożonego z naturalnego czynnika nawilżającego (NMF), wydzieliny powstałej w gruczołach potowych, a także lipidów pochodzących z warstwy rogowej.

Homeostaza naskórka uzależniona jest od prawidłowego cyklu odnowy, który trwa około 28 dni. Co więcej, homeostaza warunkowana jest apoptozą, a także kornifikacją. Warstwa rogowa naskórka powstaje w ramach procesu keratynizacji, który to stanowi wyspecjalizowaną formę apoptozy.

Apoptoza (gr. apoptosis) – programowana śmierć komórki. Wyróżnia się dwa szlaki: szlak receptora śmierci i szlak mitochondrialny. Proces ten może zachodzić zarówno w pojedynczej komórce, jak i w całej grupie komórek. Ponadto jest procesem niezbędnym do utrzymania homeostazy skóry, jednocześnie zapobiegając dalszym uszkodzeniom komórek.

Kornifikacja (ang. cornification) – proces różnicowania się keratynocytów, nieapoptotyczny mechanizm śmierci komórkowej.

Keratynocyty, które stanowią integralną część naskórka, powiązane są z układem odpornościowym skóry za pośrednictwem:

• chemokin pełniących rolę mediatorów stanu zapalnego;

• peptydów przeciwdrobnoustrojowych z β-defensyną oraz katelicydyną na czele;

• głównego układu zgodności tkankowej I (MHC-I) za pośrednictwem komórek NK (ang. Natural Killer) oraz limfocytów T;

• cytokin sygnalizacyjnych (gdzie interleukiny, a przede wszystkim IL-4 i IL-13 pełnią istotną rolę w funkcji barierowej skóry).

W skład komórek naskórka wchodzą również:

• Komórki Merkla – wywodzące się z ektodermy naskórka o charakterze neuroendokrynnym. Zaliczają się do receptorów dotyku, czucia, a także wibracji.

• Komórki Langerhansa – komórki układu immunologicznego pochodzenia szpikowego. Charakteryzują się obecnością ziarnistości Birbecka. Pełnią funkcję regulatorową, a także mają udział w mechanizmach obronnych w przypadku chorób o etiologii wirusowej, bakteryjnej, pasożytniczej, grzybiczej, zapalnej (np. w atopowym zapaleniu skóry) i nowotworów złośliwych skóry.

• Melanocyty – barwnikowe komórki pochodzenia nerwowego (wywodzą się z melanoblastów). Z biologicznego punktu widzenia Za właściwości adhezyjne oraz kształt melanocytów odpowiadają neuregulina 1 oraz czynnik macierzysty. Melanocyty wykazują zdolność m.in. do wytwarzania melaniny w obrębie tęczówki, naskórka i włosów. Podstawową funkcją melanocytów jest wytwarzanie melaniny. W tym przypadku do jej zasadniczych funkcji zalicza się przede wszystkim rolę ochronną wobec promieniowania ultrafioletowego na czele z rozpraszaniem światła UV, a także skuteczną neutralizację wolnych rodników tlenowych. W organizmie człowieka występują trzy formy melanin; są to: eumelanina (gdzie wyróżnia się eumelaninę brązową i czarną), feomelanina, a także neuromelanina, którą wyróżnia się w obrębie układu nerwowego. Przykładowo kolor włosów uwarunkowany jest proporcją eumelaniny oraz feomelaniny.

1.1.6. Skóra właściwa

Skóra właściwa (łac. Cutis vera, corium, dermis) jest warstwą leżącą tuż pod naskórkiem, zbudowaną z tkanki łącznej. Co więcej, wiodącym składnikiem budulcowym tej warstwy jest kolagen, czyli włókniste białko strukturalne umiejscowione obok włókien elastynowych, a także retikulinowych. W obrębie skóry właściwej zlokalizowane są również zakończenia nerwowe, naczynia krwionośne, a także gruczoły potowe oraz łojowe. Skóra właściwa złożona jest z trzech wiodących warstw, gdzie wyróżnia się kolejno: warstwę brodawkowatą, warstwę podbrodawkowatą, warstwę siateczkowatą, jak również receptoryczuciowe.

W trakcie procesu starzenia się zostaje ograniczona zdolność do wiązania wody m.in. za pośrednictwem proteoglikanów. Co więcej, w obszarze skóry właściwej dochodzi do fragmentacji włókien odpowiedzialnych za nadanie skórze elastyczności – głównie włókien kolagenowych. Odnotowuje się również ograniczoną liczbę fibroblastów.

1.1.6.1. Warstwa siateczkowata

Warstwa siateczkowata (łac. stratum reticulare) – składa się ze zbitej tkanki łącznej, włókien kolagenowych, a także włókien elastynowych (sprężystych). Na skutek postępującego procesu starzenia dochodzi w jej obrębie do przerostu włókien elastynowych, co określane jest jako elastoza starcza.

Elastoza – zwyrodnienie włókien elastynowych. Wyróżnia się także termin elastozy słonecznej, co przedstawia powyższe zmiany w obszarze skóry właściwej na skutek ekspozycji słonecznej.

1.1.6.2. Warstwa podbrodawkowata

Warstwa podbrodawkowata (łac. stratum subpapillare) – obszar zlokalizowanych w skórze właściwej żył, tętnic, a także nerwów.

1.1.6.3. Warstwa brodawkowata

Warstwa brodawkowata (łac. stratum papillare) – to miejsce powstawania włókien retikulinowych, elastynowych oraz kolagenowych tuż obok komórek układu odpornościowego (takich jak komórki tuczne, histiocyty, a także limfocyty). Warstwa ta zbudowana jest z unaczynionej luźnej tkanki łącznej. W obrębie powierzchownej warstwy brodawkowatej wyróżnia się także brodawki skórne. W trakcie procesu starzenia włókna elastynowe w obszarze warstwy brodawkowatej ulegają zanikowi.

1.2. Tkanka podskórna

Tkanka podskórna (łac. Subcutaneous, co w dosłownym tłumaczeniu oznacza „pod skórą”, oraz gr. hypoderm) – zlokalizowana jest pod naskórkiem oraz skórą właściwą. Obejmuje tkankę tłuszczową, gruczoły potowe, naczynia krwionośne, tkankę łączną włóknistą, nerwy, mieszki włosowe, naczynia limfatyczne, makrofagi oraz fibroblasty.

1.3. Przydatki skóry

Na przydatki skóry składają się gruczoły łojowe, gruczoły potowe, włosy oraz paznokcie. Każdy z powyższych składników skóry cechuje się indywidualną funkcją, a także strukturą.

1.3.1. Włosy

Pod względem strukturalnym włos (łac. Pili) dzieli się na obszar mieszka włosowego, a także trzonu włosa. Trzon włosa stanowi część widoczną ponad powierzchnią skóry człowieka. Złożony jest z kory, osłonki (tzw. powłoczki włosa, czyli najbardziej powierzchownej warstwy) i (niekiedy) rdzenia włosa, który stanowi cechę charakterystyczną dla włosów bardzo grubych. Niemniej jednak włosy umiejscowione są w mieszku włosowym, który najprościej rzecz ujmując, stanowi wpuklenie naskórka o lejkowatym kształcie.

1.3.1.1. Budowa mieszka włosowego

Na mieszek włosowych składa się część łącznotkankowa (gdzie zlokalizowane są nerwy i naczynia krwionośne) oraz część nabłonkowa (gdzie znajduje się macierz włosa). W przekroju podłużnym włosa wyróżnia się także brodawkę oraz korzeń włosa (objęty pochewką i zakończony cebulką włosa). W budowie włosa występuje także torebka włosa (najbardziej zewnętrzna część), na którą składa się warstwa włókien podłużnych, warstwa włókien okrężnych, jak również błona szklista. Pochewka włosa dzieli się na pochewkę wewnętrzną oraz pochewkę zewnętrzną. Pochewka wewnętrzna złożona jest z powłoczki pochewki wewnętrznej, warstwy Huxleya oraz warstwy Henlego. Pochewka zewnętrzna zaś składa się z warstwy kolczystej oraz warstwy podstawnej.

Właściwa łodyga włosa powstaje w wyniku procesu rogowacenia. Łodyga włosa złożona jest z trzech części, do których zaliczają się: nasada łodygi włosa, część środkowa oraz końcówka włosa.

Rycina 1.2.

Mikroskopowa wizualizacja mieszka włosowego z uwzględnieniem struktury anatomicznej

Rycina 1.3.

Budowa anatomiczna skóry głowy z uwzględnieniem poszczególnych warstw

Źródło: C. Musiał: Rola komórek macierzystych we współczesnej medycynie estetycznej i kosmetologii. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2023

1.3.2. Paznokcie

W uproszczeniu paznokieć (łac. unguis) zbudowany jest z blaszki oraz zlokalizowanego tuż pod wałem korzenia. Na powierzchni znajduje się obrąbek naskórkowy nadpaznokciowy. W budowie paznokcia wyróżnia się ponadto macierz paznokcia oraz leżący u podstawy blaszki obłączek.

1.4. Budowa i fizjologia skóry głowy oraz włosów

Istotne jest, aby przybliżyć poszczególne warstwy skóry głowy, które określa się również mianem skalpu. Skalp (ang. scalp) jest pojęciem mnemonicznym i mówiącym o pięciu poszczególnych warstwach skóry głowy, na które składają się kolejno:

• skóra (Skin);

• gęsta tkanka łączna (Dense Connective tissue);

• czepiec ścięgnisty (Epicranial Aponeurosis);

• tkanka łączna włóknista luźna (Loose Areolar Connective Tissue);

• okostna (Periosteum).

1.5. Unaczynienie skóry głowy

W obrębie skóry właściwej i tkanki podskórnej wyróżnia się unaczynienie limfatyczne oraz unaczynienie tętniczo-żylne. Obszar naskórka nie jest ukrwiony. W zakresie unaczynienia skóry znajdują się dwa główne sploty naczyniowe, na które składają się powierzchowny splot tętniczy (określany również jako podbrodawkowy) oraz głęboki splot tętniczy. Sploty naczyniowe są obecne także w obrębie przydatków (w okolicach mieszków włosowych, a także gruczołów potowych i łojowych). Należy podkreślić, że do skórnego układu naczyniowego zaliczają się naczynia tętnicze, naczynia żylne, naczynia przedwłosowate (czyli prekapilary), jak również naczynia włosowate (określane jako kapilary).

Zasadniczą funkcją mikrokrążenia skórnego jest termoregulacja. Właściwe krążenie w skórze człowieka odpowiada za odżywienie oraz dotlenienie skóry. Poniekąd pełni także funkcję absorpcyjną.

1.6. Unerwienie skóry

Skóra jest bardzo unerwionym obszarem ciała. Mechanizm ten bezpośrednio wpływa na odbieranie bodźców z otoczenia. Wyodrębnia się dwa rodzaje włókien nerwowych, na które składają się włókna ruchowe, a także włókna czuciowe uwrażliwione na temperaturę i odczuwanie bólu. W tym zakresie wyróżnia się receptory zimna oraz receptory bólu. Poprzez receptory skórne przy udziale nerwów zostają wysyłane impulsy. Receptory skórne przedstawiono w tabeli 1.2.

W obrębie skóry właściwej znajduje się sieć nerwowa. Zakończenia nerwowe leżą u podstaw skóry właściwej, gdzie kolejno wnikają do naskórka (zakończenia Krausego). Stąd też wolne zakończenia nerwowe zlokalizowane są w obszarze naskórka, korzeni włosów, a także w skórze właściwej (ciałka Ruffiniego). W obrębie mięśni przywłośnych oraz naczyń krwionośnych znajdują się włókna ruchowe.

Tabela 1.2.

Podział receptorów skórnych z uwzględnieniem ich najważniejszych funkcji

Receptory skórne

Ciałka Ruffiniego

Mechanoreceptory – reakcja na dotyk i ucisk

Ciałka Meissnera

Mechanoreceptory – reakcja na wibrację i nacisk

Ciałka Merkla

Receptory dotyku (bodźce czuciowe)

Ciałka Krausego

Receptory zimna (receptory czuciowe)

Ciałka Paciniego (Vater-Paciniego)

Mechanoreceptory – receptory nacisku i dotyku

1.7. Biochemia kosmetologiczna

1.7.1. Keratyna

Z biochemicznego punktu widzenia wiodącą rolę stanowi białko keratynowe, które pod względem budowy wspiera najbardziej powierzchowną warstwę skóry (czyli naskórek), a także włosy i paznokcie.

Keratyna syntetyzowana jest za pośrednictwem keratynocytów. W organizmie człowieka wyróżnia się 54 rodzaje keratyny, które dzielą się na keratynę typu I oraz typu II. Keratynę typu I stanowią głównie kwasowe cytokeratyny. Z kolei zasadowo-obojętne keratyny typu II pełnią funkcję regulacyjną wobec komórek, a także równoważącą w odniesieniu do keratyny typu I. W naskórku wyróżnia się keratynę miękką. Keratyna bogata jest w aminokwasy siarkowe, takie jak cysteina i cystyna.

Ze względu na struktury drugorzędowe białek keratynowych wyróżnia się dwie formy keratyny (według łańcuchów polipeptydowych), na którą składają się alfa-keratyna (α-keratyna) oraz beta-keratyna (β-keratyna). Pierwsza z wymienionych, α-keratyna, obecna jest u ssaków w naskórku oraz we włosach. Z kolei β-keratyna jest formą keratyny występującą u gadów i ptaków.

Łańcuchy polipeptydowe – aminokwasy powiązane wiązaniami peptydowymi.

1.7.1.1. Aminokwasy

To budulec białek, w tym również włóknistych, do których zaliczają się kolagen, elastyna, a także keratyny. Aminokwasy stanowią wiodącą funkcję w utrzymaniu prawidłowej kondycji skóry, pełnią bowiem funkcję ochronną (przed promieniowaniem ultrafioletowym dzięki właściwościom przeciwutleniającym), regeneracyjną (zwiększają syntezę kolagenu, utrzymują prawidłowy poziom nawilżenia dzięki NMF) oraz wpływają na utrzymanie prawidłowej bariery skórnej, w tym mikrobiomu na powierzchni skóry (a także na układ odpornościowy skóry). Aminokwasy proteinogenne są niezbędne dla keratynocytów w celu syntezy peptydów przeciwdrobnoustrojowych.

W dziedzinie pielęgnacji skóry aminokwasy znajdują się w preparatach do zastosowania miejscowego na czele z wiodącymi aminokwasami w kolagenie, jak glicyna (główny aminokwas znajdujący się w kolagenie), leucyna, prolina, a także aminokwasami kationowymi, do których zaliczają się arginina, lizyna oraz histydyna. Należy mieć na uwadze komplementarność powyższych aminokwasów. Zaburzona równowaga i stosunek białek budulcowych, aminokwasów, prowadzą do ograniczenia ich syntezy, co w konsekwencji związane jest z przedwczesnym starzeniem się skóry (czyli utratą odpowiedniej elastyczności skóry i jej nadmierną wiotkością).

1.7.2. Filagryna

Filagryna to białko stanowiące o prawidłowej funkcji bariery naskórkowej. Oznacza to, że reguluje właściwą wilgotność warstwy rogowej naskórka. Filagryna jest prekursorem aminokwasów, które leżą u podstawy naturalnego czynnika nawilżającego (NMF). Ponadto białko to, obok keratyny, stanowi wiodące składniki białkowe w warstwie ziarnistej naskórka. Jak wskazują źródła, spadek aminokwasów na skutek choroby skóry skorelowany jest również ze znikomą obecnością filagryny w naskórku. Należy podkreślić, że zaburzenia w obrębie NMF lub niedobór lipidów są odpowiedzialne za nadmierną suchość skóry, w szczególności w przypadku dermatoz, takich jak atopowe zapalenie skóry (AZS). Zaburzenia bariery naskórkowej mogą mieć swoje podłoże w genie kodującym filagrynę. Jak wskazują badania, powyższą tezę udowodniono w przypadku AZS oraz rybiej łuski. Co więcej, przypuszcza się, że filagryna stanowi główne źródło kwasu urokainowego.

1.7.3. Kwas urokainowy

Kwas urokainowy (ang. urocanic acid, UCA) ma swój początek w wyniku deaminacji. UCA jest izomerem trans. Na skutek ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe dochodzi do fotoizomeryzacji w postaci cis-UCA. UCA zlokalizowany jest przede wszystkim w warstwie rogowej naskórka. Częściowo wykrywalny jest również we krwi. Jak wskazują badania, może pełnić fizjologiczną rolę fotoochronną. Co więcej, wykazuje także właściwości buforujące (odnośnie do pH warstwy rogowej naskórka). Dzięki temu prawdopodobnie wpływa na homeostazę mikrobiomu skóry. Jak wskazują badania, pod względem topografii ludzkiego ciała procent zawartości formy cis był znacznie wyższy w obszarach odsłoniętych (częściej narażonych na promieniowanie ultrafioletowe).