Glikozaminoglikany
wróć do strony głównej
Glikozaminoglikany (GAG, ang. glycosaminoglycans) są długimi, nierozgałęzionymi polisacharydami zbudowanymi z powtarzających się jednostek dwucukrowych. Stanowią ważny składnik macierzy zewnątrzkomórkowej skóry, czyli przestrzennej sieci otaczającej komórki i włókna podporowe. Do glikozaminoglikanów zalicza się między innymi kwas hialuronowy, siarczan dermatanu, siarczan chondroityny, siarczan heparanu i siarczan keratanu. Cząsteczki te wiążą wodę, współtworzą proteoglikany, regulują organizację kolagenu oraz uczestniczą w komunikacji między komórkami. Ich znaczenie nie ogranicza się zatem do biernego „nawilżania” skóry. GAG wpływają również na proliferację, migrację i różnicowanie komórek, przebieg zapalenia, gojenie ran oraz dostępność czynników wzrostu. Starzenie zaburza zarówno ilość, rozmieszczenie, jak i strukturę tych związków.
Glikozaminoglikany - co to jest?
Pod względem chemicznym glikozaminoglikany składają się z wielokrotnie powtarzanych dwucukrów, zwykle zawierających aminocukier, na przykład N-acetyloglukozaminę lub N-acetylogalaktozaminę, oraz kwas uronowy. Obecność grup karboksylowych i siarczanowych nadaje wielu GAG silny ładunek ujemny. Dzięki temu przyciągają one jony i cząsteczki wody, tworząc uwodniony żel wypełniający przestrzenie między komórkami.
W skórze występują przede wszystkim:
- kwas hialuronowy, inaczej hialuronian, niesiarczanowany GAG, który nie jest kowalencyjnie połączony z białkiem rdzeniowym;
- siarczan dermatanu, obecny między innymi w dekorinie i biglikanie;
- siarczan chondroityny, związany przede wszystkim z wersykanem;
- siarczan heparanu, występujący w perlekanie, syndekanach i glipikanach;
- siarczan keratanu, którego ilość w skórze jest mniejsza niż w chrząstce lub rogówce;
- heparyna, występująca głównie w ziarnistościach komórek tucznych.
Z wyjątkiem kwasu hialuronowego GAG są najczęściej przyłączone do białka rdzeniowego, tworząc proteoglikany. Nie należy więc utożsamiać tych pojęć: glikozaminoglikan jest łańcuchem cukrowym, natomiast proteoglikan składa się z białka i jednego lub wielu łańcuchów GAG.
Glikozaminoglikany - gdzie występują w skórze?
Glikozaminoglikany znajdują się w naskórku, błonie podstawnej, skórze właściwej, ścianach naczyń, mieszkach włosowych i otoczeniu gruczołów. Ich zawartość jest jednak wyraźnie większa w skórze właściwej niż w naskórku.
Struktura skóry | Najważniejsze GAG i proteoglikany | Znaczenie biologiczne |
Naskórek | kwas hialuronowy, syndekany | różnicowanie i migracja keratynocytów, utrzymanie środowiska wodnego |
Połączenie skórno-naskórkowe | siarczan heparanu, perlekan | stabilizacja błony podstawnej, regulacja sygnałów między naskórkiem a skórą właściwą |
Skóra właściwa | kwas hialuronowy, siarczan dermatanu i chondroityny, dekorina, biglikan, wersykan | uwodnienie, organizacja kolagenu, właściwości mechaniczne macierzy |
Otoczenie włókien elastycznych | wersykan z siarczanem chondroityny | współudział w organizacji sieci sprężystej |
Naczynia i powierzchnia komórek | siarczan heparanu, syndekany, glipikany | adhezja komórek, angiogeneza i przekazywanie sygnałów |
Mieszki włosowe i gruczoły | kwas hialuronowy oraz proteoglikany | tworzenie nisz komórkowych i regulacja odnowy tkanek |
Kwas hialuronowy jest obecny zarówno w naskórku, jak i w skórze właściwej. W naskórku znajduje się głównie w przestrzeniach między keratynocytami. W skórze właściwej otacza fibroblasty oraz włókna kolagenowe i sprężyste. Dekorina wiąże się z włóknami kolagenowymi, natomiast perlekan jest istotnym składnikiem błony podstawnej.
Glikozaminoglikany - za co odpowiadają?
Funkcja glikozaminoglikanów zależy od ich rodzaju, masy cząsteczkowej, stopnia siarczanowania i miejsca występowania. Do ich najważniejszych zadań należą:
- utrzymanie nawodnienia i objętości macierzy poprzez wiązanie wody i elektrolitów;
- zapewnienie odporności na ucisk, ponieważ uwodniony żel GAG przeciwstawia się kompresji tkanek;
- organizacja włókien kolagenowych, szczególnie za pośrednictwem dekoriny i biglikanu;
- współtworzenie właściwości sprężystych skóry dzięki powiązaniom proteoglikanów z siecią elastynową;
- regulacja proliferacji, migracji i różnicowania komórek;
- wiązanie czynników wzrostu, chemokin i cytokin, a tym samym kontrolowanie ich dostępności dla receptorów;
- udział w gojeniu ran, angiogenezie i przebudowie macierzy;
- modulowanie odpowiedzi zapalnej i odpornościowej;
- utrzymywanie integralności połączenia skórno-naskórkowego.
Znaczenie kwasu hialuronowego zależy również od długości jego łańcucha. Wysokocząsteczkowy hialuronian tworzy stabilną, silnie uwodnioną macierz i zwykle wykazuje działanie homeostatyczne. Krótsze fragmenty powstające podczas uszkodzenia tkanek mogą natomiast działać jak sygnały zagrożenia oraz wpływać na zapalenie, migrację komórek i angiogenezę. Dlatego biologicznego działania GAG nie można oceniać wyłącznie na podstawie ich całkowitej ilości.
Glikozaminoglikany a kwas hialuronowy
Kwas hialuronowy jest najlepiej poznanym glikozaminoglikanem skóry, lecz stanowi tylko jedną z kilku klas GAG. Powstaje przy błonie komórkowej dzięki enzymom syntazom hialuronianu: HAS1, HAS2 i HAS3. Jego degradację kontrolują między innymi hialuronidazy oraz procesy oksydacyjne.
Cząsteczki hialuronianu tworzą rozległe agregaty z proteoglikanami i nadają macierzy właściwości lepkosprężyste. Wspierają również odpowiednie warunki dla fibroblastów i keratynocytów. Działanie biologiczne HA jest przekazywane przez receptory powierzchniowe, przede wszystkim CD44, a także RHAMM.
Należy odróżnić:
- endogenny hialuronian skóry, stale syntetyzowany i degradowany;
- kwas hialuronowy stosowany powierzchniowo, którego działanie zależy między innymi od masy cząsteczkowej i formulacji;
- nieusieciowany HA podawany śródskórnie, używany głównie w procedurach poprawiających uwodnienie i jakość skóry;
- stabilizowany lub usieciowany HA, wykorzystywany do dłuższego utrzymywania się w tkance, bioremodelingu albo uzupełniania objętości.
Kosmetyk z hialuronianem może ograniczać utratę wody i poprawiać nawodnienie warstwy rogowej, ale nie jest biologicznym odpowiednikiem śródskórnego podania preparatu.
Dlaczego ilość glikozaminoglikanów spada z wiekiem?
Określenie „spadek glikozaminoglikanów” jest uproszczeniem. W starzeniu chronologicznym często obserwuje się zmniejszenie zawartości funkcjonalnego kwasu hialuronowego oraz niektórych proteoglikanów, ale w skórze przewlekle uszkadzanej przez promieniowanie UV może dochodzić do nieprawidłowego nagromadzenia określonych GAG, zwłaszcza siarczanu chondroityny związanego z wersykanem. Materiał ten jest rozmieszczony odmiennie niż w młodej, prawidłowej macierzy i nie przywraca jej właściwości.
Do najważniejszych mechanizmów zmian związanych z wiekiem należą:
- senescencja fibroblastów, czyli utrata ich prawidłowej zdolności proliferacyjnej i syntetycznej;
- zmniejszenie ekspresji syntaz hialuronianu, zwłaszcza HAS1 i HAS2;
- zaburzenie sygnalizacji przez CD44 i RHAMM;
- fragmentacja kolagenu, która ogranicza prawidłowe napięcie mechaniczne fibroblastów;
- stres oksydacyjny, powodujący nieenzymatyczne rozrywanie łańcuchów hialuronianu;
- przewlekła ekspozycja na UV, nasilająca zapalenie i przebudowę macierzy;
- zmiany aktywności hialuronidaz i innych enzymów degradacyjnych;
- glikacja składników macierzy, utrudniająca ich prawidłowe oddziaływania;
- spadek estrogenów po menopauzie, wpływający na aktywność fibroblastów, syntezę macierzy i nawodnienie skóry.
Konsekwencjami są mniejsza zdolność wiązania wody, zaburzenie organizacji kolagenu, utrata lepkosprężystości, ścieńczenie skóry oraz wolniejsza regeneracja. Zmiany kliniczne nie wynikają jednak z niedoboru jednego związku, ale z dezorganizacji całej macierzy zewnątrzkomórkowej.
Jak chronić glikozaminoglikany skóry?
Najlepiej udokumentowanym postępowaniem ograniczającym zewnątrzpochodne starzenie macierzy jest codzienna fotoprotekcja. Powinna obejmować preparat o szerokim spektrum ochrony UVA i UVB, odpowiednią ilość produktu oraz jego ponowną aplikację podczas długiej ekspozycji. Znaczenie ma również unikanie solarium i palenia tytoniu.
W pielęgnacji miejscowej zastosowanie znajdują:
- humektanty, w tym hialuronian i gliceryna, poprawiające nawodnienie warstwy rogowej;
- emolienty i składniki odbudowujące barierę naskórkową;
- retinoidy, które mogą wpływać na przebudowę macierzy i zwiększać skórną zawartość GAG;
- antyoksydanty, traktowane jako uzupełnienie, a nie zamiennik fotoprotekcji.
Nie ma podstaw, aby każdy objaw suchości lub wiotkości skóry interpretować jako izolowany „niedobór glikozaminoglikanów”. Składniki doustne i kosmetyczne nie trafiają bezpośrednio do skóry w niezmienionej postaci, a ich efekty zależą od metabolizmu, formulacji i drogi podania.
Zabiegi związane z glikozaminoglikanami dostępne w Ambasadzie Urody
Procedury nie zatrzymują fizjologicznego starzenia ani nie odbudowują wszystkich klas GAG w jednakowym stopniu. Mogą jednak uzupełniać kwas hialuronowy, poprawiać uwodnienie macierzy lub pośrednio pobudzać jej przebudowę. Do zabiegów dostępnych w Ambasadzie Urody, które mają związek z tym obszarem, należą:
- mezoterapia kwasem hialuronowym, obejmująca preparaty nieusieciowane oraz częściowo stabilizowane, stosowane w celu poprawy nawodnienia i jakości skóry;
- redermalizacja Xela Rederm, łącząca nieusieciowany kwas hialuronowy z bursztynianem sodu;
- Profhilo, wykorzystujące stabilizowane kompleksy wysoko- i niskocząsteczkowego kwasu hialuronowego do bioremodelingu tkanek;
- Sunekos oraz Jalupro, zawierające kwas hialuronowy i aminokwasy wykorzystywane w procedurach biorewitalizacyjnych;
- Karisma, łącząca rekombinowany kolagen typu I z nieusieciowanym kwasem hialuronowym;
- Lenisna, preparat hybrydowy zawierający kwas poli-L-mlekowy i kwas hialuronowy;
- wypełniacze na bazie usieciowanego kwasu hialuronowego, stosowane do korekcji zmarszczek, ubytków objętości i konturów twarzy;
- Neauvia Organic Stimulate, łączący kwas hialuronowy z mikrosferami hydroksyapatytu wapnia;
- polinukleotydy, Juvelook, kwas poli-L-mlekowy, hydroksyapatyt wapnia, osocze i fibryna bogatopłytkowa, które nie są GAG, ale mogą pośrednio wspierać fibroblasty i przebudowę macierzy.
Wybór procedury wymaga oceny stanu skóry, wskazań i przeciwwskazań przez uprawnionego specjalistę. Wypełniacze i biostymulatory różnią się składem, głębokością podania, mechanizmem działania oraz profilem możliwych powikłań.
