Sự thay đổi lớn nhất của lão hóa da xảy ra ở lớp trung bì. Hiện tượng xuất hiện đồi mồi và độ đàn hồi trên da là do collagen ở lớp trung bì bị suy giảm. Lớp trung bì bao gồm chất keo và sợi elastin, chất nền ngoại bào và những cấu trúc dạng sợi có cấu trúc đặc biệt, chiếm phần lớn da và cung cấp cho da sự dẻo dai, đàn hồi và độ căng. Ngoài ra nó cũng nuôi dưỡng lớp thượng bì. hỗ trợ lớp thượng bì. hình thành một lá chắn khỏi tác hại bên ngoài, lưu trữ độ ẩm và giúp da tái tạo.
1. Cấu tạo của lớp trung bì
Gelatin Collagen là thành phần chính của lớp trung bì và chiếm 75% trọng lượng khô của da. Nó cung cấp 80% đến 85% collagen loại 1 và 8 đến 15% collagen loại 3, tạo độ căng cho da. Sợi collagen, sợi elastin và các mô liên kết- giúp cho làn da độ khỏe mạnh và giúp quay về trạng thái cân bằng. Chuỗi protein cấu trúc nền và các sợi còn lại bao gồm proteoglycan (PG) và glycosaminoglycan (GAG). PG / GAG chỉ chứa 0.2% trọng lượng khô của lớp trung bì, nhưng có thể chứa gấp 1000 lần so với thể tích của da và hoạt động như một lớp đệm nhằm duy trì độ ẩm cho da. Điều này được mô tả chi tiết trong chương tiếp theo.
2. Vai trò của nguyên bào sợi
Nguyên bào sợi đóng vai trò tổng hợp nên protein. Các nguyên bào sợi có nguồn gốc từ trung bì và đảm nhận vai sản xuất và phân giải các chuỗi protein mô liên kết sợi và không sợi nhằm tạo ra các chất trung gian hòa tan để hình thành khung cấu trúc của chất nền ngoại bào và tương tác với lớp thượng bì và trung bì. Khi các nguyên bào sợi được quan sát qua các phần mô, chúng có bề ngoài phẳng, thon dài và thường có cấu trúc sắp xếp rời rạc. Tế bào chất bao gồm ty thể, bộ máy Golgi, bộ máy trung tâm, các tế bào mỡ, ngoài ra không có sự phân hóa đặc biệt.
Các nguyên bào sợi hình thành collagen khi da bị tổn thương, oxy hóa và lão hóa chúng thay đổi cấu trúc trở trở thành các nguyên bào sợi cơ (myofibroblast) – các tế bào chất béo cơ tích cực tham gia vào quá trình quá trình làm lành vết thương và hình thành tái tạo nuôi dưỡng mô mới.
Các nguyên bào sợi là chia khóa để tái tạo da dam nhận vai trò tạo cấu trúc nền, phân giải protein chất nền trong lớp trung bì, bao gồm chất nền ngoại bào, các yếu tố tăng trưởng, axit hyaluronic, elastin, collagen và enzyme.
3. Sự thay đổi của nguyên bào sợi và eollagen của da lão hoá
Những thay đổi ở lớp trung bì do lão hóa có thể khiến collagen và elastin bị phá vỡ do sự gia tăng MMP như collagenase, elastase và gelatinase, lượng collagen thành phần chính của lớp trung bì, giảm 1% mỗi năm sau khi trưởng thành. Sợi elastin cũng giảm về số lượng và đường kính đồng thời chiều dài sợi cũng bị rút ngắn lại. Một nghiên cứu cho thấy số lượng nguyên bào sợi ở da người già (trên 80 tuổi) đã giảm 35% so với người trẻ tuỏi (18-29 tuổi) và khả năng tổng hợp collagen của nguyên bào sợi đã giảm khoảng 30%.
Do lớp trung bì do lão hóa collagen và elastin sự gia tăng của MMP như collagenase, elastase và gelatinase nên bị suy thoái. Lượng collagen một thành phần chính của lớp trung bì, giảm 1% mỗi năm sau khi trưởng thành. Sợi elastin cũng giảm về số lượng và dường kính và rút ngắn chiều dài. Một nghiên cứu cho thấy số lượng nguyên bào sợi ở da người già (trên 80 tuổi) đã giảm 35% so với người trẻ tuổi (18-29 tuổi) và khả năng tổng hợp collagen của nguyên bào sợi đã giảm khoảng 30%.
Khi quan sát bằng kính hiển vi điện tử hoặc kính hiển vi lực nguyên tử, da trẻ rất giàu sợi collagen và dày đặc trong lớp hạ bì và cấu trúc sợi được duy trì tốt, ngược lại ở da lão hóa lượng collagen giảm đáng kể, và cấu trúc sợi được phân chia và sắp xếp không thểo trật tự bị phá vỡ cấu trúc sợi. Những thay đổi này khiến da mỏng hơn và ít căng hơn và giảm sức sống và độ đàn hồi.
Collagen được sản xuất từ nguyên bào sợi và được phá vỡ bởi họ enzyme tiêu protein (Matrix Metalloproteinase MMP). ở da làn da lão hóa chức năng sản xuất collagen của nguyên bào sợi cũng bị giảm dẫn tới sự phân giải MMP bị tăng lên khiến lượng collagen dần bị giảm xuống.
Nguyên nhân chính của sự thay đổi nguyên bào sợi do lão hóa là các nguyên bào sợi liên tục tương tác các chuỗi protein xung quanh, đặc biệt chúng chịu tác động lớn nhất từ collagen loại 1, dưới sự tác động cơ học của collagen với môi trường xung quanh, các tế bào được kích thích để tạo ra nhiều collagen hơn. Tuy nhiên, khi quá trình lão hóa tiến triển, tế bào chất co lại, mất hình dạng thon dài, lượng collagen giảm và khi các lực vật lý giữ chặt các nguyên bào sợi bị biến mất.
Cùng với đó các nguyên bào sợi có kích thước giảm dẫn tới sự biểu hiện của thụ thể TGF-is bị suy giảm, các gốc tự do được tăng lên và sự biểu hiện của MMP được tăng lên thông qua AP-1
4. Điều trị chống lão hoá của tầng trung bì
Sự lão hóa của lớp trung bì làm tăng MMP. phá vỡ protein chất nền, làm giảm số lượng và kích thước của các tế bào, điều này một lân nữa làm suy giảm chức năng của nguyên bào sợi khiến sản xuất protein cơ chất bị giảm xuống quá trình này được lặp đi lặp lại như một vòng luẩn quẩn. Khi phá vỡ quá trình này có thể ngăn ngừa lão hóa và cải thiện được chức năng cho tế bào.
Có một phương pháp nuôi cấy nguyên bào sợi cho da đó là phương pháp lâm sàng thực tiễn dựa vào giới hạn về chi phí và thời gian như dùng các loại thuốc tăng cường da khác nhau làm tăng chức năng của nguyên bào sợi nhằm phá vỡ quá trình vỡ vòng luẩn quẩn để điều trị chống lão hóa. Thông qua việc tiêm Filler và cải thiện ECM cũng đóng vai giúp nguyên bào sợi hoạt động theo đúng chức năng.
Tài liệu tham khảo
Quan T, Fisher GJ. Gerontology. Role of Age-Associated Alterations of the Dermal Extracellular Matrix Microenvironment in Human Skin Aging: A Mini-Review. Gerontology. 2015;61:427-34.
Varani J. Dame MK, Rittie L. Fligiel SE. Kang S. Fisher GJ, Voorhees JJ. Decreased collagen production in chronologically aged skin. Roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. Am .1 Pathol 2006; 168: 1861-1868.
Tu Y, Quan T. Oxidative stress and human skin connective tissue aging. Cosmetics 2016; 3, 28: 1-12.
Cole MA, Quan T, Voorhees JJ, Fisher GJ. Extracellular matrix regulation of fibroblast function: redefining our perspective on skin aging. J Cell Commun Signal. 2018;12:35-43.
Ma W, Wlaschek M, Tantcheva-Poor 1, Schneider LA, et al. Chronological ageing and photoageing of the fibroblasts and the dennal connective tissue. Clin Exp Dennatol. 2001:26:592-9.
Xem thêm
TÁC ĐỘNG CỦA LASER PICOFRACTIONAL TỚI LỚP TRUNG BÌ TRONG LÃO HÓA DA
SỰ THAY ĐỔI CỦA TOÀN BỘ CƠ THỂ TRONG QUÁ TRÌNH LÃO HÓA VÀ LÃO HÓA DA
