Механизм появления морщин с возрастом раскрыт

Новое исследование объясняет, почему с возрастом на коже образуются морщины: стареющая кожа сильнее сжимается в стороны при натяжении, в результате чего на ней формируются более глубокие и прямые складки. Ключевым фактором в этом процессе является структура коллагена.

Почему появляются морщины

Морщины — естественная часть старения. Кто-то воспринимает их как знак мудрости, другие стараются от них избавиться. Ранее считалось, что морщины возникают из-за генетики, воздействия солнца и других внешних факторов, но новое исследование позволило лучше понять, что именно происходит под кожей.

Что изучали учёные

Группа исследователей из Университета Бингемтона (США) провела первое экспериментальное исследование, чтобы выяснить, как старение влияет на структуру и поведение кожи. По словам ведущего автора, доцента биомедицинской инженерии Гая Джермана, теперь у них есть прямые доказательства физического механизма старения кожи.

Как работает коллаген

Коллаген можно представить как прочные белковые волокна, скрученные в канаты. Они образуют опорный каркас под поверхностью кожи, обеспечивая её прочность и эластичность. В дерме — среднем слое между эпидермисом и гиподермой — коллагеновые волокна располагаются не хаотично. Они образуют пучки, ориентированные в доминирующем направлении, которое зависит от участка тела. Эта направленность формирует так называемые линии Лангера — естественные линии натяжения кожи.

Из-за такой структуры кожа обладает анизотропными свойствами — её поведение зависит от направления натяжения. При растяжении вдоль волокон кожа тянется лучше, а поперёк — сопротивляется сильнее и образует другие виды морщин.

Как проходил эксперимент

Учёные использовали образцы кожи семи доноров в возрасте от 16 до 91 года, полученные во время плановых операций или вскрытий. Чтобы избежать влияния ультрафиолета, образцы брались с участков тела, не подвергающихся воздействию солнца. Тонкие полоски кожи разрезались вдоль и поперёк коллагеновых волокон, затем их растягивали с контролируемой силой в течение 40 минут, чтобы имитировать естественное напряжение кожи.

Методы и измерения

С помощью электронной микроскопии учёные анализировали форму и глубину морщин, измеряли продольное растяжение кожи, её сжатие в стороны и коэффициент Пуассона (насколько кожа истончается при растяжении). Силиконовые слепки фиксировали форму морщин, оценивалась их извилистость, ширина и глубина. Также измерялись масса и объём кожи до и после растяжения, чтобы определить потерю влаги — показатель уменьшения объёма ткани (тест на пороэластичность).

Что показали результаты

Оказалось, что старая кожа сжимается в стороны сильнее, чем молодая, при одинаковом растяжении. Это свидетельствует о потере объёма из-за выдавливания жидкости из дермы. У пожилой кожи морщины были глубже и шире, а также прямее, что, вероятно, связано с уплощением соединения между дермой и эпидермисом и потерей коллагена.

Статья по теме на LifeGlobe.net: Антивозрастной эффект витамина D — плюс три года молодости

Простое объяснение

Джерман сравнил кожу с детской игрушкой Silly Putty: если её растянуть по горизонтали, она сжимается по вертикали — то же самое делает кожа. С возрастом это сжатие усиливается, и при избыточной компрессии кожа «складывается» — так образуются морщины.

Ограничения исследования

Эксперименты проводились при растяжении в одном направлении, тогда как в жизни кожа подвергается нагрузке в разных направлениях. Под «пожилой» кожей понимались образцы от людей старше 65 лет, что не всегда отражает биологический возраст. Образцы молодой кожи были от женщин, а старшей — в основном от мужчин, что может повлиять на результаты. Также в исследовании не учитывались фотоизменения кожи (воздействие ультрафиолета), что снижает применимость выводов в реальной жизни.

Практическое значение

Несмотря на ограничения, исследование помогает лучше понять механизм образования морщин. Выявленные факторы — поперечное сжатие и пороэластичность — могут лечь в основу новых косметических средств и методов. Знания о биомеханике стареющей кожи могут улучшить планирование операций, уколов красоты и лазерной терапии, позволяя воздействовать на структуру коллагеновых волокон.

Полезный совет напоследок

Пока учёные не создали новые омолаживающие средства на основе этих данных, исследователи напоминают о простом способе сохранить молодость кожи: защищайтесь от солнца. По словам Джермана, люди, работающие на открытом воздухе, стареют быстрее, чем офисные сотрудники. Фото- и хронологическое старение кожи приводят к одинаковому результату. Поэтому летом не забывайте про солнцезащитный крем — ваша кожа в будущем скажет вам спасибо.

Читайте далее: Каким будет население планеты через 50 лет?