Механизм загара в меланоцитах кожи

Практически все мы стремимся заполучить отличный загар. Но мало кто задумывается над тем, что в это время происходит с организмом и благодаря чему кожа приобретает такой «вкусный» шоколадный цвет, а также чем мы за это платим — сразу или спустя — недели, месяцы, даже годы. Тем, кому хотелось бы вспомнить некоторые основы той теории, что была изложена ранее — милости просим, читайте дальше. Если же столь глубоко вдаваться в подробности вам не по душе, и хотелось бы поскорее перейти к ответам на конкретные вопросы — как правильно загорать и как выбирать солнцезащитные средства — проследуйте к следующей части статьи.

А пока для особо дотошных и предпочитающих понимать, что же с ними происходит, еще немного сухой теории.

Если помните, на нашем портале уже разбиралась структура УФ излучения, и каким образом солнечные лучи влияют на кожу. Мы уже знаем, что ультрафиолетовое излучение вызывает гиперпигментацию кожи, то есть то, что мы и называем загаром. Это замедленный процесс, который начинает появляться через 2-3 суток после облучения, достигает своего максимума через 13-20 дней, а затем угасает в течение нескольких месяцев. Ультрафиолетовое излучение запускает сложную цепь реакций биосинтеза меланина в специализированных клетках — меланоцитах.

Меланин — это защитная реакция организма, который имеет несколько механизмов действия. Первый — физический, где меланин выполняет функцию оптического экрана, поглощающего ультрафиолет, и тем самым защищает клетки кожи. Второй — химический. Второе защитное действие меланина — химическое. Под действием ультрафиолетового облучения в коже образуются свободные радикалы, которые могут спровоцировать рак кожи. Меланин же выступает эффектным перехватчиком этих и других вредных для кожи веществ.

Поэтому, следует избегать прямых солнечных лучей, тем более, если вы — обладатель светлой кожи.

Мотаем на ус

Чем светлее кожа — тем меньше в ее составе меланина для защиты (и тем быстрее она сгорает). Также не следует забывать о сезонности. За зиму наша кожа теряет меланиновую защиту, из-за чего и не стоит в первые дни пляжного сезона долго загорать. Только лишь через несколько дней, когда в коже снова накапливается меланин, постепенно можно увеличивать время пребывая под солнцем.

Меланоциты кожи: механизм образования, действия и функции

Меланоциты – это клетки человеческого организма круглой формы, отвечающие за выработку пигмента – меланина. Они располагаются в слоях кожного покрова и регулируют жизненно важные процессы. При увядании кожи происходит нарушение меланоцитов. Чтобы остановить процесс, следует разобраться в функциональных особенностях клеток.Механизм загара в меланоцитах кожи

Что такое меланоциты

Меланоциты – это неотъемлемый компонент организма человека. Они составляют только 5% всей клеточной популяции эпидермиса. Имеют ветвеобразные отростки, разрастающиеся по различным слоям эпидермиса. Меланоциты располагаются в толще кожи, внутреннем ухе, сетчатке глаза и его сосудистом слое. По ходу эмбрионального развития, клетки образуются у нервного гребня плода.

Благодаря данным клеткам, тело приобретает естественный, характерный той или иной расе, цвет. На основе исследований и экспериментов, ученые обнаружили интересный факт. Независимо от расовой принадлежности, их количество у всех людей одинаково.

Функции и механизм действия

Основная функция меланоцитов – защитная. Они берегут кожный покров и весь организм от воздействия ультрафиолетового облучения. Меланин, вырабатываемый меланоцитами, выступает барьером. При нормальной работе организма и умеренном пребывании под открытыми солнечными лучами, на теле человека возникает загар. При определенных обстоятельствах, происходят сбои в организме, в результате чего меланин вырабатывается неравномерно, провоцируя появление пигментных пятен. Ультрафиолетовое облучение, помимо полезного влияния (стимуляции выработки витамина Д) является непосредственным источником радиации. Меланин выступает экраном, который отражает вредоносные лучи и сохраняет здоровье организма.

Вторая важная функция клеток – определение цвета кожного покрова, волос и радужки глаз. Чем выше концентрация выделяемого меланина, тем темнее оттенок покрова. У людей различных рас количество меланоцитов одинаковое. Если у представителей европеоидной расы клетки располагаются только в базальном слое эпидермиса, то у негроидов и монголоидов они охватывают все слои, в том числе и роговой.

В меланоцитах присутствуют специфические органеллы – меланосомы, которые и накапливают пигмент. По ветвеобразным отросткам меланоцитов меланосомы продвигаются в кератиноциты (основные клетки кожного покрова), оседая на слоях кожи.

Связь увядания кожи и нарушения меланоцитов

Процесс старения неизбежен для каждого человека. Увядают внешние оболочки тела и внутренние органы. Все процессы жизнедеятельности замедляются:

  • ухудшается метаболизм;
  • процесс регенерации ухудшается;
  • ускоряется выведение из организма полезных веществ;
  • уменьшается общее количество клеток;
  • изменяется белковый состав;
  • ухудшается кровоток капилляров;
  • наблюдается дегидратация глубоких слоев кожи.

Данные изменения затрагивают и меланоциты человеческой кожи. Вместо равномерного распространения меланосом с меланином, происходит их скопление по отдельным участкам эпидермиса. Главным симптомом нарушения работы меланиновых клеток является старческая пигментация – лентиго. Старческие пятна не являются безысходным атрибутом пожилого возраста. В основном клутки иссякают при увядании кожи у людей, которые постоянно находиться под прямыми солнечными лучами. Велика вероятность развиться пигментным нарушениям после многократного обгорания на солнце.

Механизм загара в меланоцитах кожи

Помимо УФ облучения на появление пигментации влияет гормональная перестройка организма или нехватка витаминов, что распространено в пожилом возрасте.

В каких случаях происходит уменьшение

Уменьшение клеток меланоцитов в кожных покровах приводит к увеличению обесцвеченных участков. На теле образуются гиперпигментированные участки, которые в народе принято называть «старческой гречкой».

На происходящий процесс влияет чрезмерное нахождение под прямыми солнечными лучами, это является истинной причиной данной проблемы. В ходе исследований было выявлено провоцирующие гибель меланоцитов факторы:

  • аномальные патологии развития;
  • расстройства гормонального фона (особенно явно проявляются у женщин в климактерический период);
  • длительный прием медикаментов (особенно гормональных);
  • сильные аллергические реакции;
  • стрессовые ситуации и нервные сбои;
  • хронические заболевания внутренних органов (в частности ЖКТ, почек и печени);
  • недостаток витаминов, микроэлементов и питательных веществ;
  • нарушение работы эндокринной системы.

Также уменьшение количества клеток может быть результатом аутоиммунного процесса, когда по определенным причинам иммунная система начинает атаковать собственный организм. В таком случае на кожном покрове появляются бесцветные участки.

В норме на 1 квадратный миллиметр кожи приходится от 800 до 2500 меланоцитов. Концентрация данных клеток отличается в зависимости от участка тела. Наибольшее количество их содержится в области паха, тыльной стороне ладони, а наименьшее – на голенях.

В ходе проведения гистологии у пациента определяется количество присутствующих клеток. По результатам анализа лечащий врач диагностирует отклонения, и при необходимости, назначает актуальное лечение.

Как можно восстановить

Механизм загара в меланоцитах кожи

Медикаменты

Существуют разнообразные препараты растительного и синтетического происхождения, которые используются для восстановления меланоцитов путем стимуляции выработки меланина в организме. Внимание уделяется витаминным комплексам. Витамины группы А, В, фолиевая и аскорбиновая кислота являются неотъемлемой частью процесса лечения. Также используют препараты от витилиго – Мелатонин, Pro Soleil, Nature Tan, Бевиталь-Сан, Inneov, L-tyrosine, L-cysteine и PABA.

Кремы и мази

Косметология изобрела множество разнообразных средств для регуляции выработки этого пигмента в организме:

  • Eucerin, Daily Protection – кремовая сыворотка с солнцезащитным фильтром, которая оказывает стабильную защиту от UVA лучей;
  • Hang Ten Natural Sunscreen, активное вещество – авобензон, является сильным фильтрующим средством;
  • Nature’s Gate, Aqua Broad Spectrum SPF 50 Sunscreen Lotion с активным компонентом Оксиноксатом, защищает кожный покров и стимулирует выработку меланина;
  • гидрокортизоновая мазь;
  • крем или мазь индийского производства Момат;
  • Адвантан – немецкий крем, активизирующий выработку меланина.

Для достижения желаемого эффекта косметические средства нужно применять каждый день на протяжении длительного курса. Перед использованием средств, необходимо убедиться в отсутствии аллергии на присутствующие компоненты.

Питание

Правильное питание является важным компонентом процесса восстановления организма. Чтобы сохранить работоспособность меланоцитов или восстановить их прежнюю функцию, человеку следует обогатить свой рацион продуктами с высокой концентрацией витаминов. Следует включить в рацион морепродукты, печень, мясо, фрукты и овощи.

К сожалению, процесс увядания человека необратим. Но, если вести правильный образ жизни и соблюдать врачебные рекомендации по уходу за телом, сохранить работоспособность важных для человеческого организма клеток – меланоцитов, довольно простая задача.

Механизм загара в меланоцитах кожи

На выживание меланоцитов, их пролиферацию и дифференцировку влияют факторы окружающей среды, самым важным из которых является УФ-излучение. УФ-излучение вызывает загар, так называемую факультативную окраску кожи или окраску кожи, превышающую исходный уровень, то есть конструктивную пигментацию кожи, которая осуществляет защиту от дальнейшего УФ-излучения. Загар подразделяется на две формы: немедленный загар и запаздывающий загар.

а) Немедленный загар. Немедленный загар или немедленное потемнение пигмента происходит в течение 5-10 минут воздействия УФ-облучения, причем пигментация бледнеет в течение нескольких минут или дней в зависимости от дозы УФ и цвета кожи человека. Как продемонстрировано в таблице ниже, немедленный загар не обеспечивает фотозащиты и не увеличивает уровень меланина в эпидермисе.

Он вызывается в первую очередь УФА-облучением, хотя видимый свет также может вызвать немедленный загар. Немедленный загар заметен только у лиц с темным цветом кожи и имеет серовато-коричневый цвет. Считается, что он представляет собой перемещение меланосом из перикариона в дендриты меланоцитов.

б) Запаздывающий загар. Запаздывающий загар, который представлен на рисунке и описан в таблице, появляется в течение 3-4 дней после воздействия УФ-излучения. УФ подразделяется на следующие диапазоны: УФС (от 100 до 280 нм), УФВ (от 280 до 320 нм) и УФА (от 320 до 400 нм). УФС диапазон обычно не присутствует в солнечном свете на поверхности земли, так как поглощается озоновым слоем атмосферы. На замедленный загар влияют как УФВ, так и УФА диапазоны солнечного света.

К замедленному загару приводит тот же спектр излучения, что и для вызываемой ультрафиолетом эритемы (солнечного ожога), причем длины волн спектра УФВ гораздо эффективнее волн спектра УФА. В частности, у лиц с темным цве- на период от 10 дней до 3-4 недель в зависимости от том кожи субэритемные дозы УФ также могут быть поглощенной дозы УФ и индивидуального типа кожи, эффективными. Пик замедленного загара приходится а затем постепенно бледнеет в течение нескольких недель. Гистологически наблюдается возрастание числа маланоцитов в эпидермисе, увеличение их дендритности и передачи меланосом в кератиноциты при более интенсивной степени меланизации индивидуальных меланосом.

В целом увеличен и общий меланин эпидермиса, что обеспечивает дополнительную фотозащиту от УФ-излучения.

в) Прямые и косвенные эффекты ультрафиолетового облучения. УФ-излучение влияет на меланизацию, пролиферацию и выживание меланоцитов как непосредственно, так и косвенно воздействуя на кератиноциты и инициируя синтез и секрецию паракринных факторов кератиноцитов.

1. Прямые эффекты. Воздействуя на клеточные хромофоры, которые поглощают протоны, УФ-облучение запускает несколько биологических реакций. Фотохимические реакции влияют на пролиферацию, выживание и дифференцировку меланоцитов. Большинство эффектов УФА-облучения являются результатом оксидативного повреждения вследствие абсорбции УФА клеточными хромофорами, в частности, прекурсоры меланина действуют как фотосенсибилизаторы, приводя к образованию реактивных форм кислорода и свободных радикалов. УФВ-облучение непосредственно поглощается клеточной ДНК, что приводит к образованию ДНК-очагов, в основном димеров циклобутана и фотопродуктов пиримидин-(6-4)-пиримидона.

Благодаря белку супрессии опухолей р53, активируются системы репарации ДНК. Было показано, что УФ-облучение влияет также на липиды плазматической мембраны, которые выделяют DAG Последний активирует РКС-β, которая стимулирует меланогенез путем активации тирозиназы.

2. Косвенные эффекты. Ключевые паракринные факторы кератиноцитов, индуцируемые. Модулируя функцию меланоцитов, эти факторы могут действовать как поодиночке, так и синергично. Интересно, что УФ-облучение также индуцирует экспрессию фактора некроза опухоли-а и ИЛ-1, цитокинов, которые ингибируют меланогенез, что указывает на существование точно настроенного эпидермального баланса между стимуляторами и ингибиторами меланогенеза после УФ-облучения, результатом которого является усиление меланогенеза и пролиферация меланоцитов.

Механизм загара в меланоцитах кожи

Механизм загара в меланоцитах кожиА. Запаздывающий загар. Четыре участка на коже человека с фототипом кожи III подвергались многократному воздействию эритемогенных доз ультрафиолета В (УФВ) (+УФА) с 24-часовыми интервалами.
Фотографии были сделаны через 10 дней после последнего воздействия ультрафиолетового облучения.
Загар на наиболее интенсивно пигментированных участках сохранялся в течение двух месяцев.
Б. Немедленный загар у человека с фототипом кожи III. Четыре участка на коже подвергались воздействию различных доз УФА.
Фотографии были сделаны через два часа после завершения воздействия. Через 48 часов загар практически полностью исчез.