Наш организм – это многоуровневые биологические часы. Центральный «хронометр» находится в супрахиазматическом ядре (СХЯ) гипоталамуса и работает с внешними параметрами (например, следит за освещением на улице). Но в клетках многих органов есть и локальные часики. Самый большой орган – кожа – не исключение. О том, как происходит омоложение во сне мы писали в наших предыдущих материалах от экспертов.
Ольга Маслова, кандидат биологических наук, клеточный биолог (основной научный интерес – стволовые клетки).
«Часовой механизм» в нашем организме
Наша часовая система строится на уровне клеток: она представлена целым оркестром генов, которые взаимодействуют друг с другом и регулируют 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 процесс экспрессии генов Period (Per) и Cryptochrome (Cry). При этом продукты экспрессии Per и Cry способны снова регулировать работу Clock и Bmal1. Эта регуляторная схема работает очень элегантно.
Состояние кожи связано как с теми сигналами, которые регулирует супрахиазматическое ядро и которые касаются всего организма, так и с независимыми хроносистемами. Изменения кожи переплетаются с метаболизмом кортизола, серотонина, мелатонина. В клетках кожи экспрессия Per1, Cry1, и Bmal1 достигает пика утром, ночью и ранним вечером. Эти «часики» работают даже в отрыве от мозга – доказано в ходе изучения культивируемых вне организма человеческих кератиноцитов и фибробластов, а также клеток меланомы.
В опытах на мышах оказалось, что влияние ультрафиолетового излучения по-разному проявляется в разное время суток и оно более опасно в 4 часа ночи, чем в 4 часа дня. Это может быть связано с эволюционно сложившейся «привычкой» ДНК реплицироваться (удваиваться) именно в ночное время, под защитой темноты, потому что появление ультрафиолетовых лучей способно существенно нарушить этот тонкий процесс.
Уход за кожей с учетом времени
Множество интересных работ по изучению различий в степени увлажненности кожи, её рН, тургора и других параметров в разное время суток показывают, что существуют доказанные временные 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. В то же время, именно к 23 часам возрастает активность деления эпидермальных клеток, а её снижение приходится на полдень. Степень выраженности морщин достигает максимума во второй половине дня, в то время как утром считается минимальной. Знание об этих особенностях позволяет максимально эффективно спланировать косметологические процедуры и использовать время грамотно.
Перспективы хронотерапии
Доказано, 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 тех, кто склонен 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. 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.
