Contact:jerry.he@wecistanche.com

Changwei Cao 1,2①, Zhichao Xiao 1,3, Yinglong Wu2 și Changrong Ge1,*

1 Centrul de Cercetare Tehnologică și Inginerie Prelucrare a Produselor Zootehnice din provincia Yunnan,

Universitatea Agricolă Yunnan, Kunming 650201, China; cwylf1111@163.com (CC);jt413171@126.com (ZX)

2 Colegiul de Științe Alimentare, Universitatea Agricolă Sichuan, Ya'an, Sichuan 625014, China;

wuyinglong99@163.com

3 College of Food Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201, China *Correspondence: gcrzal@126.com

verifică pentru actualizări

Primit:24 februarie 2020;Acceptat:13 martie 2020; Publicat: 24 martie 2020

Cistanche are efect anti-îmbătrânire

Abstract: Ne confruntăm în mod regulat cu provocări primare în a decide ce să mâncăm pentru a menține pielea tânără și sănătoasă, definirea unei diete sănătoase și rolul dietei în îmbătrânire. Subiectul care atrage în prezent atenția maximă este modalitățile de menținere a pielii sănătoase și de întârziereîmbătrânirea pielii. Pielea este bariera primară care protejează organismul de agresiunile externe.Îmbătrânirea pieliieste un proces biologic complex, clasificat ca îmbătrânire cronologică și foto-îmbătrânire, și este afectat de factori interni și externi. Odată cu progresul rapid al medicinei în prelungirea vieții umane și deteriorarea rapidă a condițiilor de mediu, a devenit urgent să se găsească metode sigure și eficiente de tratare.îmbătrânirea pielii. Pentru dietă, ca principală modalitate prin care organismul poate obține energie și nutrienți, oamenii și-au dat seama treptat de importanța acesteia pentru piele. Prin urmare, în această revizuire, discutăm structura pielii, manifestările de îmbătrânire și posibilele mecanisme, rezumăm progresul cercetării, provocările, posibilele direcții de management al dietei și efectele antioxidanților din alimente asupraîmbătrânirea pieliidin perspectiva alimentaţiei şi nutriţiei.

Cuvinte cheie: dieta; îmbătrânirea pielii; nivelul nutrițional; obiceiurile alimentare; antioxidanți din alimente; anti îmbătrânire

1. Introducere

Pielea este organul cu cea mai mare zonă de contact între corpul uman și mediul extern și este o barieră care separă corpul uman de mediu. Nu numai că protejează organismul de deteriorarea mediului extern și evită pierderea de apă din organism, dar are și un anumit efect cosmetic [1]. Îmbătrânirea organelor are loc pe tot parcursul vieții noastre. Fiind cel mai mare organ al corpului uman, pielea prezintă semne evidente de îmbătrânire din cauza vârstei, expunerii la radiații ultraviolete (UVR) și a poluării chimice. Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei și îmbunătățirea standardelor de viață umane, oamenii acordă mai multă atenție îmbătrânirii pielii și încearcă să o înțeleagă mai bine. Mulți oameni, în special femei, cheltuiesc o parte semnificativă din cheltuielile zilnice pe produse cosmetice și medicamente pentru tratamentul și prevenireaîmbătrânirea pielii. Această cerere uriașă continuă să conducă cercetarea în prevenirea și tratamentulîmbătrânirea pielii [2].

Pielea animală este compusă din trei straturi, inclusiv epidermă, dermă și țesut subcutanat [3] (Figura 1). În timpul dezvoltării, celulele epidermice ale pielii se diferențiază rapid în patru straturi de strat cornos, strat granular, strat spinos și strat bazal. Celulele stem (SC) și celulele de amplificare tranzitorie (TA) situate la stratul de bază promovează regenerarea epidermei pielii umane. Regenerarea epidermică și comportamentul SC sunt reglate de căi de semnalizare externe, cum ar fi calea de semnalizare Wnt [4,5]. Dermul se referă la partea de deasupra grăsimii subcutanate de sub epidermă, care este țesutul conjunctiv compus din fibroblaste, responsabil pentru sinteza și secreția de colagen și alte proteine ​​ale matricei (cum ar fi fibronectina, elastina și glicanii) către mediul extracelular, dând elasticitatea pielii, rezistența și capacitatea de a rezista interferențelor externe [6,7]. Fibroblastele sunt, de asemenea, implicate în îmbătrânirea pielii [8], carcinogeneză [9], vindecarea rănilor [10], fibroză [11] și alte procese patologice. Stratul subcutanat se referă la stratul de grăsime aflat imediat sub stratul dermic, care înconjoară foliculii de păr și joacă un rol major în conectarea pielii cu mușchii și oasele, stocarea energiei, secretarea hormonilor și menținerea căldurii. Țesutul adipos subcutanat este, de asemenea, implicat în reglarea vitezei de regenerare a părului, echilibrarea mediului intern al pielii și promovarea reparării pielii după leziuni și infecții [12,13].

Îmbătrânirea se referă la capacitatea organismului de a se adapta la fiziologia și psihologia mediului, care scade progresiv și duce treptat la moarte. Se caracterizează în principal prin acumularea de leziuni macromoleculare, reînnoirea țesuturilor afectate, pierderea treptată a integrității funcției fiziologice și risc crescut de deces [14]. Îmbătrânirea este cauzată de o combinație de factori interni (cum ar fi nivelurile hormonale, genotipurile, metabolismul endocrin etc.) și factori externi (cum ar fi radiațiile ultraviolete, nivelurile nutriționale, poluarea chimică etc.).Îmbătrânirea pieliipot fi împărțite în îmbătrânire cronologică și foto-îmbătrânire (sau îmbătrânire internă și îmbătrânire externă). După cum sugerează și numele, îmbătrânirea cronologică a pielii are loc în întregul corp, iar foto-îmbătrânirea are loc pe locurile corpului expuse la lumină [15,16]. Îmbătrânirea cronologică cauzată de factori interni are loc în mod natural și nu este ușor de schimbat, dar este posibil să se întârzie fotoîmbătrânirea prin alterarea factorilor externi [17]. Dieta rezonabilă și alimentația echilibrată sunt măsuri importante pentru a întârzia îmbătrânirea și pentru a prelungi viața. Prin urmare, în această recenzie, prezentăm pe scurt compoziția pielii, modificările interne și externe care apar în timpulîmbătrânirea pielii, și mecanismul molecular, se concentrează pe perspectiva nutriției alimentare și revizuiesc progresele recente în cercetarea privind gestionarea dietei, reglarea nutriției și antioxidanții din alimente în inducerea și întârziereaîmbătrânirea pielii. Sperăm că opiniile noastre vor îmbogăți înțelegerea cititorului despre dieta pentru a îmbunătăți îmbătrânirea pielii și, de asemenea, să ofere o bază pentru cercetări ulterioare.

Figura 1. (a) Diagrama schematică a structurii pielii, (b) Diagrama schematică a structurii pielii după îmbătrânire. Această imagine este o comparație a schimbărilor dintre pielea tânără și pielea îmbătrânită.

2. Schimbări și mecanisme moleculare în îmbătrânirea pielii

2.1. Modificări aparente în îmbătrânirea pielii

Îmbătrânirea se caracterizează prin acumularea de leziuni macromoleculare în interiorul celulelor, capacitatea de afectare a celulelor stem de a promova regenerarea țesuturilor și de a restabili pierderea integrității fiziologice [7]. Îmbătrânirea cronologică și fotoîmbătrânirea sunt două procese deîmbătrânirea pieliicare, deși sunt legate, au manifestări clinice și patogeneze diferite (Figura 2). Îmbătrânirea cronologică apare de obicei după o anumită vârstă și este afectată de factori precum etnia, individul și locul pielii. Se caracterizează în principal prin piele uscată, matitate, lipsă de elasticitate și riduri fine [18]. Caracteristicile histologice includ atrofia epidermică, reducerea numărului de fibroblaste dermice și fibre de colagen, slăbire, subțire și chiar funcționare dezorganizată. Cauzele primare sunt: ​​în primul rând, disfuncția SC în keratinocite, scăderea capacității de regenerare a celulelor stem din stratul bazal al epidermei care duce la o scădere a reînnoirii și reparabilității pielii, provocând în cele din urmă îmbătrânirea [19], iar în al doilea rând, datorită acumulării. de deteriorare și îmbătrânire a disfuncției pielii, fibroblastele își pierd capacitatea de a remodela matricea extracelulară sau au o capacitate redusă de a sintetiza și secreta colagen sau proteine ​​vâscoase. În al treilea rând, fibroblastele îmbătrânite modifică homeostazia intracelulară prin anumite mecanisme paracrine [20,21].

Figura 2. Comparație între îmbătrânirea cronologică și fotoîmbătrânirea pielii. În figură, „个” înseamnă „creștere sau creștere”; „↓” înseamnă „cădere sau scădere”; ADN= acid dezoxiribonucleic; ECM= matrice extracelulară; UVR-uri=radiații ultraviolete; ROS= specii reactive de oxigen; MMPs=Metaloproteinaze de matrice; HA= acid hialuronic.

Foto-îmbătrânirea este cauzată de expunerea pe termen lung la radiațiile ultraviolete, manifestată în principal sub formă de riduri ale pielii, relaxare, rugozitate, gălbui sau galben-cenușiu, expansiune capilară și formare de pete pigmentare etc. [16,19]. Locul foto-îmbătrânire este afectat de lungimea de undă a luminii ultraviolete, care poate fi împărțită în categorii A, B, C în funcție de lungimea lungimii de undă. UV-A (320–400 nm) are energie scăzută, dar putere de penetrare puternică, care afectează în principal derma pielii. Accelerează hidroliza colagenului pielii prin promovarea producției de metaloproteinaze ale matricei (MMP), ducând la distrugerea țesuturilor și la degenerarea progresivă a matricei extracelulare dermice [22-24]. UV-A inhibă, de asemenea, sinteza acidului hialuronic (HA) prin reglarea în jos a sintezei acidului hialuronic sintaza, modificând astfel compoziția proteoglicanilor pielii [20]. UV-B acționează asupra keratinocitelor din stratul epitelial al pielii, poate induce leziuni și mutații ADN-ului în keratinocite, stimulează eliberarea de citokine solubile din keratinocite și provoacă celulele pielii să prezinte simptome precum îmbătrânirea, inflamația, apoptoza și carcinogeneza [25, 26]. Cu toate acestea, keratinocitele au o capacitate antioxidantă puternică ca răspuns la expunerea la UV-B, sunt mai rezistente decât fibroblastele la efectele letale ale oxidanților și sunt mai sensibile la apoptoza indusă de speciile reactive de oxigen (ROS) [27]. În plus, fibroblastele pielii îmbătrânite provoacă pigmentare și pete întunecate prin promovarea transcripției genei melaninei [28].

2.2. Mecanismul molecular al îmbătrânirii pielii

Cercetătorii au folosit multe modele în ultimii ani pentru a explica mecanismul molecular al îmbătrânirii pielii și mecanismul de atenuare a acestuia. Aceste modele includ îmbătrânirea celulară, stresul oxidativ, anomaliile cromozomiale de înaltă frecvență, mutațiile cu o singură genă și inflamația cronică [29]. Rezum aici progresele din ultimii ani în cercetarea asupra mecanismului molecular al îmbătrânirii pielii, în calitate de bursieri.

A. Stresul oxidativ. Stresul oxidativ joacă un rol important în procesele de îmbătrânire a pielii și de deteriorare a pielii, iar principala sa caracteristică este creșterea ROS intracelular. Metabolismul oxidativ al pielii și expunerea la UV conduc la producerea de ROS. Acumularea de ROS cauzează deteriorarea ADN-ului, induce răspunsul inflamator al pielii, reduce enzimele antioxidante, activează factorul nuclear kappa B (NF-kB) și proteina activatoare 1 (AP-1) pentru a inhiba producția de colagen și crește metaloproteinazele matricei pentru a descompune colagenul și proteinele de legare. în derm, ceea ce duce în cele din urmă la îmbătrânirea pielii [30–33].

b. Leziuni ale ADN-ului și mutații genetice. Studiile anterioare au revizuit mecanismele de deteriorare a ADN-ului induse de UV și le-au clasificat în daune directe și daune indirecte. Deteriorarea directă apare atunci când ADN-ul absoarbe fotonul UV-B, ducând la rearanjarea secvenței de nucleotide, ducând la ștergerea sau mutația catenei ADN. În timpul deteriorării indirecte, moleculele de ADN absorb UV-A și promovează transferul de electroni și energie către moleculele de oxigen pentru a forma ionii de oxigen singlet ai radicalilor liberi, provocând daune ADN [34,35]. Daunele ADN-ului pot fi reparate de enzimele fotolitice, în timp ce deteriorarea ADN-ului pielii indusă de UV poate fi prevenită prin aplicarea de protecție solară [36,37].

c. Scurtarea telomerului. Telomerii sunt o mică bucată de complex ADN-proteină la vârfurile cromozomilor liniari eucarioți, care sunt componente importante în menținerea integrității cromozomiale și controlul ciclului celular. Un telomer este scurtat cu diviziunea celulară și este asociat strâns cu diviziunea celulară și senescența [38,39]. Telomeraza este o enzimă responsabilă de alungirea telomerilor, iar sinteza acesteia este esențială pentru menținerea telomerilor și supraviețuirea pe termen lung a organismului. Celulele stem epiteliale cu telomeri scurti au o capacitate proliferativă slabă, care poate fi corectată prin introducerea telomerazei. Oxigenul reactiv generat de radiația UV induce mutația telomerilor, moartea celulelor sau senescența. Cu toate acestea, unele studii opinează că relația dintre telomeri și îmbătrânire poate fi speculație și, prin urmare, această relație trebuie demonstrată [38-42].

d. Rolul microARN. miARN-urile sunt un tip de ARN conservat necodant. UV-B cronic alterează expresia proteinelor familiei mir-34 în piele. MiR-34 în celulele de fibroblast dermic uman (HDF) reglează funcția celulară și expresia MMP-1, colagenul de tip 1 (COL1A1) și elastinei. miRNA 378b inhibă expresia ARNm a COL1A1 prin interferarea cu Sirtuin 6 (SIRT6) în HDF, miRNA 217 reglează senescența fibroblastului cutanat uman prin țintirea directă a ADN-metiltransferazei 1, iar miR-23a-3p controlează senescența celulară prin țintirea enzimelor pentru a controla acidul hialuronic. sinteză. Aceste studii arată astfel că microARN-urile reglează procesul de îmbătrânire a pielii [43–47].

e. Acumularea produselor finale de glicație avansată (AGE). AGE sunt produse ale legării excesului de zahăr și proteine, de obicei derivate din sinteza organismului și aportul alimentar. Teoria îmbătrânirii glicozilării nonenzimatice a fost recunoscută pe scară largă de mulți oameni de știință. Ca produs final al reacției de glicozilare neenzimatică, AGE-urile se acumulează în pielea foto-îmbătrânire, afectează funcția proteinelor în derm și promovează îmbătrânirea pielii [48-50].

f. Îmbătrânire din cauza inflamației. Expunerea continuă la radiații UV induce stres oxidativ în celulele epidermice, provocând deteriorarea celulelor, oxidarea grăsimilor și, în final, ducând la inflamarea celulelor. Când gradul de inflamație depășește capacitatea macrofagelor de a se clarifica, macrofagele încep, de asemenea, să secrete factori pro-inflamatori și ROS pentru a accelera inflamația și leziunile dermice [51,52]. Odată cu progresul continuu al dermatologiei din ultimele două decenii, metode precum transplantul de celule stem, terapia hormonală, modificarea telomerazei și utilizarea antioxidanților și a acidului retinoic au fost promovate pentru a aborda îmbătrânirea pielii. Cu toate acestea, unele dintre aceste metode de tratament au anumite dezavantaje și efecte secundare grave. De exemplu, terapia hormonală crește riscul de cancer de sân, acidul retinoic poate provoca osteoporoză, iar modificarea telomerazei crește riscul de cancer de piele. Prin urmare, îmbunătățirea condițiilor pielii prin managementul dietei este din ce în ce mai acceptată de oameni.

3. Managementul dietei și îmbătrânirea pielii

Alimentația este fundamentul vieții noastre, iar dieta este principala modalitate prin care organismul poate obține substanțele necesare creșterii și întreținerii. Ființele umane se grupează în diferite etnii, religii, naționalități și culturi de catering. Cu mai bine de 2000 de ani în urmă, cartea de medicină chineză „Yellow Emperors Internal Classic. Su Wen” conținea un principiu de dietă echilibrată de „cinci cereale pentru nutriție, cinci fructe pentru ajutor, cinci animale pentru beneficiu și cinci legume pentru umplere”, și folk include și „ce să mănânci și ce să adaugi”. Știința modernă a demonstrat că un dezechilibru în nutriție și obiceiurile alimentare necorespunzătoare sunt cauze importante ale îmbătrânirii pielii. Efectul nutrienților și al obiceiurilor alimentare asupra îmbătrânirii pielii este menționat în Tabelul 1.

3.1. Nivelul de nutriție

Nutriția este strâns asociată cu sănătatea pielii și este necesară pentru toate procesele biologice ale pielii, de la tinerețe până la îmbătrânire sau boală. Nivelurile de nutriție și obiceiurile alimentare pot repara pielea deteriorată și pot provoca, de asemenea, leziuni ale pielii. În ultimii ani, un număr strâns de oameni au legat strânsă legătură sănătate-nutriție-obiceiuri alimentare și sănătatea pielii, în plus, cercetările clinice și epidemiologia au combinat cu succes nutriția cu sănătatea țesuturilor și organelor și au confirmat că nivelurile nutriționale și obiceiurile alimentare au un anumit grad de impact asupra sănătății pielii și îmbătrânirii.

Apa este un component vital al organismului și facilitează menținerea echilibrului și a funcției țesuturilor în organism. Apa din corp și celule servește în principal rolul de nutrient, solvent, purtător de transport, menține volumul corpului și reglează temperatura corpului [53–55]. Lipsa de apă în organism poate provoca deshidratarea țesuturilor și tulburări funcționale (cum ar fi îmbătrânirea și inflamația). Pielea nu face excepție, iar aspectul pielii de pe buze și membre este o reflectare directă a stării de umiditate a corpului. Deci, câtă apă în fiecare zi este bună pentru piele? Studiile arată că este mai bine să ai mai multă apă și să bei mai mult de 2 L de apă pe zi afectează în mod semnificativ fiziologia pielii și promovează hidratarea superficială și profundă a pielii. Cu toate acestea, efectele apei asupra pielii pot fi diferite de cele ale aportului de apă, iar aceste efecte sunt evidente la persoanele care beau mai puțină apă [56,57].

Oligoelemente includ fier, iod, zinc și cupru etc. și se referă la elemente al căror conținut în corpul uman este mai mic de {{0}},01–0,005% din masa corporală. În ciuda faptului că sunt mai puțin abundente în organism, oligoelementele au efecte fiziologice și biochimice puternice [58]. Oligoelementele sunt strâns legate de imunitatea și inflamația pielii, iar homeostazia ionilor de cupru și zinc la pacienții cu psoriazis poate fi o țintă potențială pentru tratarea psoriazisului [59]. Conținutul de zinc din piele ocupă locul trei dintre toate țesuturile și este un element esențial pentru proliferarea și diferențierea keratinocitelor epidermice ale pielii [60,61]. Bauer şi colab. [62] au demonstrat că complexele alimentare îmbunătățite de aminoacizi bogate în zinc pot afecta proliferarea cornului de capră și a keratinocitelor pielii interfalangiene. Cu toate acestea, rolul urmelor de zinc sau aminoacid nu a fost clarificat în continuare. În piele, cuprul este implicat în formarea matricei extracelulare, sinteza și stabilizarea proteinelor pielii și angiogeneză. Studiile clinice au arătat că cuprul ajută la îmbunătățirea elasticității pielii, la reducerea liniilor fine și a ridurilor faciale și la promovarea vindecării rănilor [63]. Fierul este un catalizator pentru bio-oxidare. Studiile au arătat că radiațiile ultraviolete și conținutul de fier din celulele pielii post-menopauză ale femeilor cresc rapid, reduc capacitatea antioxidantă a pielii și duc la îmbătrânire [64,65]. Lipsa seleniului din dietă slăbește capacitatea antioxidantă indusă de UV-B a pielii șoarecilor, făcând pielea mai sensibilă la stresul oxidativ din cauza radiațiilor ultraviolete [66]. Proteinele îmbogățite cu Se sunt, de asemenea, esențiale în dezvoltarea și funcționarea keratinocitelor [67]. Există unele studii privind lipsa altor oligoelemente și efectele acestora asupra pielii, precum și experimente in vitro cu oligoelemente, care nu sunt descrise aici.

Deficiența de vitamine afectează sănătatea pielii. Lipsa de vitamine din organism poate provoca tulburări ale pielii. De exemplu, lipsa vitaminei C provoacă simptome de scorbut, cum ar fi pielea fragilă și vindecarea afectată a rănilor. Vitaminele, ca ingrediente de apărare antioxidantă a pielii, sunt în mare parte luate din alimente, astfel încât conținutul de vitamine din dietă este strâns legat de capacitatea antioxidantă a pielii și de funcțiile fiziologice [68–70].

Proteinele formează o parte importantă a țesuturilor și organelor corpului. Funcțiile lor fiziologice primare sunt de a construi și repara țesuturi, de a media funcțiile fiziologice și de a furniza energie. Toate celulele tisulare din organism sunt reînnoite în mod constant și numai aportul adecvat de proteine ​​poate menține reînnoirea și repararea normală a țesuturilor. Pielea nu face excepție, iar ciclul de reînnoire a pielii este în general considerat a fi de 28 de zile. Deficiența de proteine ​​sau aportul excesiv poate cauza tulburări metabolice și poate afecta sănătatea fizică [71]. Aportul excesiv de proteine ​​vegetale crește încărcarea renală, iar aportul excesiv de proteine ​​​​animale crește riscul de osteoporoză [72,73]. Dimpotrivă, deficiența de proteine ​​provoacă o serie de boli, cum ar fi rezistența redusă, creșterea lentă, pierderea în greutate, apatie, iritabilitate, anemie, subțire și edem. Țările din întreaga lume recomandă aportul standard de proteine ​​în funcție de vârstă, sex, muncă și perioada fiziologică. Studiile au arătat că ingerarea suficiente de proteine ​​poate ajuta la vindecarea ulcerelor de presiune la șobolani, în timp ce atât excesul, cât și aportul inadecvat de proteine ​​sunt dăunătoare pentru vindecarea ulcerului. Suplimentarea alimentară cu proteine ​​poate îmbunătăți, de asemenea, sinteza și metabolismul proteinelor celulare [74]. Se ameliorează efectele proteinelor alimentare și ale peptidelor sale hidrolizateîmbătrânirea pieliiau fost descrise în detaliu în secțiunea 4.1 a acestei lucrări. Pot exista și alți nutrienți care nu au fost discutați în acest articol, dar care afecteazăîmbătrânirea pieliiși trebuie suplimentat continuu.

3.2. Obiceiurile alimentare

Obiceiurile alimentare se referă la preferința pentru mâncare sau băutură, sunt o parte importantă a culturii alimentare și sunt influențate de factori regionali, istorici, culturali, de produs și de alți factori. Deși incidența deficiențelor de vitamine, oligoelemente și proteine ​​în țările occidentale dezvoltate este foarte scăzută, dieta dezechilibrată sau incompletă poate duce, de asemenea, la boli și îmbătrânire, afectând astfel sănătatea pielii. Datele din studii epidemiologice și experimentale sugerează un rol important al dietei și al modelelor alimentare în patogeneza multor boli legate de vârstă [75].

Consumul de tutun este unul dintre pericolele majore pentru sănătatea publică din lume. Milioane de oameni din întreaga lume mor în fiecare an din cauza fumatului, așa că tutunul este numit și „buruiana otrăvitoare”. Fumatul poate modifica grosimea cuticulelor pielii și accelerează pigmentarea pielii. Grosimea stratului cornos se corelează pozitiv cu pigmentarea și negativ cu anii de fumat, iar această pigmentare a pielii este mai evidentă la buza superioară decât la gingii [76,77]. Unele observații și investigații clinice au arătat, de asemenea, o anumită corelație între fumat, îmbătrânire externă și facialîmbătrânirea pielii[78,79]. În plus, după o intervenție chirurgicală estetică, fumatul poate provoca complicații precum infecții postoperatorii, vindecarea întârziată a rănilor și necroza pielii [80]. Deși nu putem concluziona complet asupra efectului nociv al alcoolului asupra organismului, alcoolul și acetona produse de metabolismul alcoolului pot promova proliferarea keratinocitelor pielii, sporind astfel permeabilitatea pielii și dăunându-i funcției de barieră. Alcoolul afectează, de asemenea, metabolismul trigliceridelor și colesterolului și afectează compoziția lipidică a pielii [81,82]. Studiile lui Goodman et al. [83] au dezvăluit că îmbătrânirea provoacă modificări ale pielii și volumului feței și este strâns legată de fumat și de consumul excesiv de alcool, iar gradul de îmbătrânire facială crește odată cu cantitatea și timpul de expunere la tutun și alcool. Dimpotrivă, renunțarea la fumat și la alcool poate întârzia îmbătrânirea pielii feței. Disfuncția metabolismului alcoolului în gena aldehidă dehidrogenază 2 (ALDH2) de șoarece sau alela umană a confirmat, de asemenea, că alcoolul poate provoca o pigmentare crescută a pielii, deși mecanismul de acțiune din aval este neclar [84]. Deși există unele studii privind relația dintre consumul de alcool și bolile de piele, relația dintre consumul de alcool și boală trebuie să fie determinată cu precizie pe baza situațiilor reale [85].

O dietă bogată în grăsimi este strâns legată de diferite boli precum obezitatea, diabetul, ficatul gras șiîmbătrânirea pielii. Studiile de spectroscopie Raman au arătat că aportul de grăsimi din alimentație este strâns legat de țesutul adipos al corpului și de compoziția lipidică a pielii [86]. Dietele bogate în grăsimi întârzie vindecarea pielii prin promovarea stresului oxidativ al pielii și a răspunsurilor inflamatorii, reducând sinteza proteinelor și, de asemenea, pot provoca modificări morfologice ale pielii și deteriorarea remodelării matricei [87,88]. Psoriazisul este o boală inflamatorie cronică sistemică a pielii care afectează 2-5% din populația țărilor occidentale. Conținutul de acizi grași liberi în ser este un parametru important pentru a reflecta severitatea bolilor legate de obezitate. O dietă bogată în grăsimi a dus la o creștere a conținutului de acizi grași liberi la șoareci, care este un factor important care agravează psoriazisul inflamator al pielii. Mai mult, o dietă bogată în grăsimi poate promova inflamația pielii și cancerul prin îmbunătățirea expresiei factorilor inflamatori și a factorului de necroză tumorală în piele prin UV-B [89–91]. Studiile efectuate de Zhang și alții [92] au arătat că, după o dietă bogată în grăsimi, proteina epidermică de legare a acizilor grași (E-FABP) a șoarecilor a fost reglată semnificativ la nivelul pielii, ceea ce a promovat formarea de picături de lipide și activarea NLRP3. inflamator și a crescut foarte mult incidența leziunilor cutanate la șoareci. În general, efectul unei diete bogate în grăsimi este, în principal, de a provoca îmbătrânirea pielii, determinând stresul oxidativ al pielii pentru a produce leziuni inflamatorii.

Unele studii au arătat, de asemenea, o asociere strânsă între zahăr și unele metode de procesare a alimentelor (cum ar fi grătar, prăjire, coacere etc.) cuîmbătrânirea pielii, iar mecanismele lor sunt legate de produsele finale de glicație avansată a pielii. O dietă bogată în zahăr, iradierea ultravioletă și consumul de prăjeli la grătar duc la acumularea de AGE și accelerarea îmbătrânirii pielii. Cu toate acestea, controlul strict al zahărului din sânge timp de patru luni poate reduce producția de colagen glicozilat cu 25%, iar alimentele cu conținut scăzut de zahăr preparate prin fierbere pot reduce, de asemenea, producția de AGE [93–95]. Când șoarecii au fost hrăniți cu diete controlate cu carbohidrați timp de 50 de săptămâni, epiderma și derma au fost subțiate semnificativ, autofagia a fost inhibată și inflamația a fost exacerbată. Din punct de vedere mecanic, aportul pe termen lung de carbohidrați la șoareci promoveazăîmbătrânirea pieliiprin activarea țintei de mamifere a rapamicinei (mTOR) [96]. În plus, dietele bogate în sare, picante și extrem de vegetariene sunt, de asemenea, considerate a fi dăunătoare sănătății pielii. Prin urmare, obiceiurile alimentare științifice, rezonabile, sănătoase și diverse și consumul unor alimente bogate în antioxidanți sunt esențiale pentru menținerea sănătății pielii.

Tabelul 1. Rezumatul efectelor cheie ale nutrienților și dietei în îmbătrânirea pielii.

4. Antioxidanții de origine alimentară și îmbătrânirea pielii

Conform teoriei radicalilor liberi, peroxidarea lipidelor, deteriorarea ADN-ului și inflamația sunt cauzele principale ale îmbătrânirii, bolilor și disfuncției pielii. Acest lucru a condus la o revoluție medicală care a pus accent pe antioxidanți și pe captatorii de radicali liberi pentru prevenirea și tratarea îmbătrânirii pielii [105,106]. Radicalii liberi de oxigen sunt omniprezenti în procesul de metabolism celular și pot interacționa cu ADN-ul, proteinele și acizii grași polinesaturați din organism, provocând rupturi în lanțul ADN și daune oxidative, reticulare proteină-proteină, reticulare proteină-ADN. ROS poate provoca diverse boli cardiovasculare, cancere și îmbătrânire. Oxidarea in vivo duce în cele din urmă la îmbătrânirea organismului, astfel încât suplimentele antioxidante exogene, cu alimentele fiind o sursă importantă, au devenit un subiect de cercetare [107]. Prin urmare, această secțiune enumeră studiile cheie privind efectul antioxidanților naturali, cum ar fi peptidele de colagen, polifenolii, vitaminele, polizaharidele și acizii grași extrași din alimente asupra atenuării îmbătrânirii pielii (Tabelul 2). Unii antioxidanți sunt extrași și din alimente, iar efectul lor de atenuare a îmbătrânirii pielii este studiat prin penetrarea locală în piele in vitro. Cu toate acestea, atunci nu aparțin dietei, prin urmare, nu sunt rezumate aici.

4.1. Peptida de colagen

Colagenul este o proteină polimerică lungă, cilindrică, componenta principală a matricei extracelulare animale (EMC) și cea mai abundentă și larg distribuită proteină funcțională la mamifere, reprezentând 25% până la 30% din proteina totală; unele organisme constituie chiar și până la 80% sau mai mult colagen, care au funcții fiziologice unice și sunt utilizate pe scară largă în alimentație, medicină, ingineria țesuturilor, cosmetice și alte domenii [108]. În mod tradițional, se crede că colagenul îmbunătățește sănătatea pielii, dar cercetările ulterioare au descoperit că peptidele de colagen cu greutate moleculară mai mică sunt mai ușor de absorbit și au efecte mai semnificative. În timp ce colagenul este absorbit și utilizat în principal sub formă de peptide la șoareci, cu o rată de utilizare de aproximativ 50%, peptidele de colagen pot fi aproape complet absorbite și utilizate de către organism [109]. O peptidă de colagen este o serie de peptide moleculare mici obținute din hidroliza proteolitică a colagenului. Datorită greutății moleculare mici, absorbției ușoare, proprietăților antiinflamatorii și antioxidante, peptidele de colagen au fost studiate ca un nou favorit în ultimii ani ca antioxidanți exogeni pentru ameliorarea îmbătrânirii pielii. Peptidele de colagen provin în principal din pielea animalelor, oase, tendoane, mușchi și alte țesuturi. Cercetările privind peptidele de colagen de origine animală și alte peptide proteice în atenuarea îmbătrânirii pielii din ultimii ani sunt rezumate în Tabelul 2. Cu toate acestea, din cauza riscului asociat de boli cum ar fi boala vacii nebune, febra aftoasă etc., și Controversa religioasă a peptidelor de colagen de origine animală, în ultimii ani, oamenii au evaluat, de asemenea, efectele peptidelor non-colagen, cum ar fi peptidele proteice de nucă și peptidele din zer, asupra atenuării îmbătrânirii pielii la șoareci [110]. Există, de asemenea, unele cazuri despre aplicarea combinată a peptidelor proteice și a altor nutrienți, deși, acestea nu au fost rezumate, deoarece funcțiile diverșilor nutrienți nu pot fi distinse.

Din punct de vedere mecanic, peptidele de colagen și alte peptide proteice pot amelioraîmbătrânirea pieliiprin oricare dintre cele trei căi. În primul rând, proteina sau peptida intră în circulația sângelui după digestie și absorbție și apoi participă la fibroblastele pielii ca un precursor al sintezei de colagen, protejând astfel pielea îmbătrânită. În al doilea rând, apar peptidele de colagen care intră în celulele pieliianti îmbătrânireefecte prin eliminarea ROS din celule, protejarea sistemului de apărare antioxidantă endogen al celulei și reducerea daunelor oxidative și a răspunsurilor inflamatorii în celule. În a treia cale, peptidele proteice care intră în celulele pielii promovează sinteza de colagen și acid hialuronic și inhibă producerea inflamației prin reglarea citokinelor și activarea TGF-/Smad sau a altor căi de semnalizare, în timp ce aceste peptide previn în același timp degradarea colagenului pielii prin inhibarea expresiei. de proteaze, cum ar fi proteina-1 activatoare a factorului de transcripție nucleară (AP-1), MMP-1 și MMP-3.

4.2. Polifenoli

Polifenolii sunt metaboliți secundari ai plantelor și există pe scară largă în legume, fructe, ceai și alte plante. Datorită proprietăților lor antioxidante evidente, polifenolii au devenit unul dintre cei mai importanți compuși care trebuie utilizați în cosmetică și cosmetologie nutrițională pentru combatere. În ultimii ani, polifenolii din ceai, curcumina, flavonoidele, silimarina și resveratrolul din struguri au fost cei mai studiati polifenoli cu proprietăți anti-îmbătrânire. Polifenolii reduc daunele oxidative și inflamația în piele prin efectele lor antioxidante și antiinflamatorii, în principal prin inhibarea degradării colagenului, creșterea sintezei de colagen și inhibarea inflamației, care implică reglarea metaloproteinazelor matriceale, citokinelor și căilor de semnalizare (de exemplu, Nrf2, NF-kB, MAPK etc.) [111,112]. Acest articol enumeră câteva cazuri experimentale de extracte de polifenoli derivate din alimente pentru a atenua îmbătrânirea pielii (Tabelul 2), dar majoritateaanti îmbătrânireefectul polifenolilor a fost verificat in vitro prin administrare topică asupra celulelor pielii țintă. Cu toate acestea, aplicarea clinică a polifenolilor în dermatologie este încă la început și există relativ puține rapoarte privind citotoxicitatea polifenolilor [113,114].

4.3. Polizaharide

Polizaharidele sunt carbohidrați polimerici formați prin deshidratarea și condensarea mai multor monozaharide. Datorită efectelor lor farmacologice, cum ar fi îmbunătățirea funcției imunitare, antitumorale, antivirus, anti-glucoză, antioxidante, scăderea lipidelor din sânge și citotoxicitate scăzută, polizaharidele sunt un aliment funcțional ideal și un ingredient activ medicamentos [115]. Polizaharidele au fost centrul cercetării în ultimii cinci ani și există mai multe rapoarte despre diferite tipuri de polizaharide. În general, cercetarea se concentrează în principal pe izolarea și extracția polizaharidelor, identificarea structurală, modificarea și determinarea activităților fiziologice și farmacologice ale polizaharidelor și derivaților acestora. Activitatea antioxidantă este una dintre proprietățile polizaharidelor, în special în ceea ce privește ameliorarea îmbătrânirii pielii. Polizaharidele precum polizaharidele agarice, polizaharidele de liciu, polizaharidele de alge, polizaharidele lingzhi și polizaharidele de ciuperci s-au dovedit a atenua îmbătrânirea pielii. Polizaharidele dietetice au un efect pozitiv asupra îmbătrânirii pielii. Din punct de vedere mecanic, polizaharidele orale îmbunătățesc activitatea enzimelor antioxidante ale pielii, elimină ROS și reduc daunele oxidative. Ele reglează expresia Bcl-2, Bax și Caspaze-3 prin activarea Nrf2/ARE și a altor căi și inhibarea apoptozei. În cele din urmă, polizaharidele inhibă degradarea colagenului prin inhibarea expresiei enzimelor precum MMP-1 și MMP-9, menținând un raport stabil de colagen, reparând structura pielii și menținând conținutul de umiditate al pielii [116-121].

4.4. Vitamine

Multe vitamine au fost testate pentru proprietățile lor antioxidante. Ele pot reduce ROS din celulele pielii îmbătrânite la molecule cu activitate scăzută și pot reduce daunele oxidative la componentele cheie ale celulelor pielii. Majoritatea cercetărilor s-au concentrat pe vitaminele A, B (B3, B12), E, ​​D, C, coenzima Q10 și acidul lipoic. Retinoizii sunt cei mai frecventianti îmbătrâniremedicamentele care au fost utilizate (cum ar fi acidul retinoic previne îmbătrânirea pielii prin reglarea genelor și a MMP) pentru a trata și a preveni foto-îmbătrânirea pielii [97,98]. S-a demonstrat că vitaminele B previn îmbătrânirea pielii în principal prin prevenirea inflamației și pigmentării pielii [99]. Vitamina C este un antioxidant puternic, concentrația sa în piele este strâns legată de funcțiile biologice ale pielii și este adesea folosită ca control pozitiv pentru testele de îmbătrânire a pielii. Acționează ca un factor enzimatic și antioxidant pentru a promova sinteza colagenului și pentru a elimina ROS celulare pentru a ameliora îmbătrânirea pielii [100]. Se pare că există o concluzie contradictorie că vitaminele D pot atenua foto-îmbătrânirea pielii, deoarece lumina nu numai că sintetizează vitamina D, ci provoacă și îmbătrânirea pielii. Cu toate acestea, cercetările arată că vitamina D poate reduce deteriorarea ADN-ului, inflamația și fotocarcinogeneza cauzate de razele ultraviolete și, astfel, poate proteja pielea [101]. O combinație de vitamine E și C poate ajuta la activarea vitaminelor E, care protejează pielea împotriva stimulilor chimici și a iritației și a daunelor induse de UV prin inhibarea peroxidării lipidelor în piele [102,103]. Coenzima Q10 este o substanță asemănătoare vitaminelor prezentă pe scară largă în alimentele din carne și eaanti îmbătrânirefuncția a fost dovedită [122]. Cu toate acestea, din cauza instabilității, solubilității slabe în apă și utilizării scăzute a vitaminelor în timpul depozitării, vitaminele sunt adesea folosite în combinație cu alte ingrediente antioxidante (cum ar fi colagenul, astaxantina, carotenoizii etc.) pentru a le îmbunătăți.anti îmbătrânireefecte.

4.5. Acizi grași

Lipidele sunt o parte importantă a pielii și sunt strâns legate de funcția de barieră epidermică a pielii, structura membranei, echilibrul mediului intern și repararea daunelor. Îmbătrânirea pielii este însoțită de o scădere a conținutului de grăsime, în principal datorită scăderii capacității celulelor din piele de a sintetiza și a secreta grăsimi [123]. În plus, cantitatea de grăsimi aportului alimentar este strâns legată de compoziția lipidică a corpului și a țesuturilor pielii, iar aportul insuficient de acizi grași esențiali sau metabolismul anormal al grăsimilor duce la boli grave ale pielii [86,124]. Acizii grași polinesaturați omega-3 și omega-6 joacă un rol important ca bariere ale pielii umane și au, de asemenea, anumite efecte în prevenirea și tratarea inflamației pielii [104]. Uleiul de măsline oral poate reduce îmbătrânirea pielii indusă de stresul psihologic cronic, acționând asupra căii NF-B NRF2 la șoareci [125] (Tabelul 2). S-a demonstrat că 7-MEGATM 500 oral (un produs care conține peste 50% ulei de pește care conține acid palmitoleic, omega-7) ameliorează stresul oxidativ al pielii indus de UV-B și H2O2-, inflamație, îmbătrânire și promovează regenerarea pielii la șoareci [126,127]. Acizii grași extrași din semințele de W. somnifera au efecte antiinflamatorii bune și exercită un efect sporit asupra psoriazisului prin reducerea eliberării factorilor proinflamatori (TNF- și IL-6) [128]. Uleiul de pește fermentat protejează îmbătrânirea pielii prin inhibarea ROS induse de PM2.5-, MMP-uri și blocând calea protein kinazei/proteinei activatoare 1 (MAPK/AP-1) activată de mitogen [129]. Efectul acizilor grași dietetici și topici in vitro asupra îmbătrânirii pielii a fost revizuit în detaliu de Wang și Wu [130].

4.6. Alți nutrienți anti-îmbătrânire

Pe lângă antioxidanții alimentari menționați anterior, care pot fi folosiți ca aliment funcțional

ingrediente pentru ameliorarea îmbătrânirii pielii, a fost raportată și utilizarea combinată a diferitelor tipuri de antioxidanți. Unele studii au raportat că probioticele alimentare și produsele lor pot, de asemenea, atenua îmbătrânirea pielii. De exemplu, fermentația probiotică poate îmbunătăți activitatea anti-foto-îmbătrânire a pielii a frunzelor de Agastache rugosa, iar unele extracte de probiotice au, de asemenea, potențialul de a îmbunătăți îmbătrânirea pielii. [131,132]. Este posibil să existe unii antioxidanți de origine alimentară, care nu au fost menționați în acest articol și care trebuie discutați ulterior.

5. Concluzii și perspective

Îmbătrânirea pielii este un proces biologic complex și lung, care este afectat de factori genetici și de mediu. Deși transplantul de celule stem, injectarea acidului hialuronic și acidului retinoic au anumite efecte terapeutice, fiecare metodă are dezavantaje corespunzătoare. Odată cu îmbunătățirea cerințelor oamenilor pentru eficacitatea, siguranța și durabilitatea metodelor de tratament, prevenirea și ameliorarea îmbătrânirii pielii prin gestionarea dietei au devenit o tendință inevitabil. Prin urmare, după analizarea și rezumatul literaturii relevante, tragem următoarele concluzii cheie:

● Înțelegerea actuală de către oameni a dietei pentru îmbunătățirea îmbătrânirii pielii este încă insuficientă. Deși este dificil pentru noi să definim cu exactitate ce este o dietă sănătoasă și să cuantificăm relația dintre dietă și îmbătrânirea pielii care convinge publicul, este dificil pentru ei să-și schimbe stilul de viață și dieta originală, chiar dacă oamenii au astfel de cunoștințe.

● Problemele cuantificării cu precizie a efectului de îmbunătățire a pielii al fiecărui aport de nutrienți și efectele negative ale fumatului, băuturii, grătarului etc. asupra îmbătrânirii pielii, trebuie încă abordate.

● Funcționalulanti îmbătrânireingredientele din alimente ameliorează în principal îmbătrânirea pielii în trei moduri. Primul,anti îmbătrânireingredientele (cum ar fi peptidele proteice și acizii grași esențiali) intră în piele ca precursori după digestie și absorbție și participă la sinteza și metabolismul componentelor pielii. Al doilea,anti îmbătrânireingredientele ameliorează daunele oxidative ale pielii prin eliminarea ROS celulare și îmbunătățirea activității enzimelor antioxidante. În al treilea rând,anti îmbătrânirecomponenta acționează ca un factor enzimatic și reglează expresia enzimelor precum MMP și AP-1, inhibând degradarea componentelor pielii și menținând integritatea structurii pielii.

● Limitările antioxidanților din alimente, cum ar fi depozitarea instabilă, biodisponibilitatea scăzută a pielii și solubilitatea slabă, pot fi îmbunătățite prin modificarea chimică, administrarea de medicamente cu colagen și o combinație de suplimente.

● Numai suplimentarea orală nu este suficientă pentru a îmbunătăți pielea. Combinația de penetrare orală și externă a pielii ar trebui să fie cea mai sigură și cea mai eficientă modalitate de a îmbunătăți îmbătrânirea pielii.

● Dieta provoacă îmbătrânirea pielii sau îmbunătățește îmbătrânirea pielii și este dificil de aplicat pur și simplu în cercetarea clinică. În timp ce, pe de o parte, există o controversă etică, pe de altă parte, perioada experimentală este prea lungă pentru a controla dieta voluntarilor pentru o singură durată lungă, iar uniformitatea condițiilor clinice experimentale nu este garantată, rezultând vagi. rezultate experimentale și credibilitate insuficientă.

● Îmbunătățirea îmbătrânirii pielii prin dietă nu trebuie grăbită, deoarece îmbătrânirea pielii cauzată de dietă și îmbunătățirea performanței de îmbătrânire prin dietă sunt procese pe termen lung. Există și problema procesării metabolice a alimentelor și a nutrienților până ajung la piele. Ei trebuie să călătorească mult și mai sunt multe de studiat în acest proces.

Contribuții autor: CC și ZX au scris manuscrisul, contribuțiile lor la acest articol sunt aceleași; CG și YW au revizuit manuscrisul. Toți autorii au citit și au fost de acord cu versiunea publicată a manuscrisului.

Finanțare: Această lucrare a fost susținută financiar de către cercetătorii Yunling din provincia Yunnan (către CG). Conflicte de interese: Autorii declară că nu există conflicte de interese.