• Количката е празна

Ролята на еластина в човешкото тяло

2019-08-02

Еластин е протеин, който играе важна роля в човешкото тяло. Както можете да се досетите от самото име, той е силно еластичен и позволява на много тъкани да възстановят основната си форма след разтягане или свиване. Именно еластинът е този, който помага на кожата да се възвърне в предишното си положение, след като е била прищипана или издърпана. Този протеин участва в изграждането на артериите, големи силно еластични кръвоносни съдове като аортата, белите дробове, еластични връзки, хрущяли, пикочния мехур и пр.  Той има полуживот от около 78 години при хората. За разлика от влакната колаген, които постоянно се синтезират и разграждат, еластинът е относително постоянен. Въпреки това той може да бъде разграден и това да доведе до заболявания поради:

  • възпалителни процеси
  • увреждане на кожата от UV лъчи
  • цигареният дим 
  • генетични мутации

В човешкото тяло еластинът се свързва с други протеини от съединителната тъкан. Еластичните фибри са смес от аморфен еластин и фиброзен фибрилин, които са изградени от малки аминокиселини. 

Според публикацията De Novo Synthesis of Elastin by Exogenous Delivery of Synthetic Modified mRNA into Skin and Elastin-Deficient Cells еластинът е протеин от извънклетъчната матрица, който осигурява едновременно еластичност и устойчивост на тъканите и органите. Ето защо той е най-често срещан в органи, където еластичността и гъвкавостта са от жизненоважно значение.

Еластинът участва в изграждането на:

  • 28-32% от основните кръвоносни съдове
  • 30-57% от аортата
  • 50% от еластичните връзки
  • 3-7% от белите дробове
  • 2-3% от сухото тегло на кожата

Еластинът се образува в човешкия ембрион по време на бременността и в първите месеци живот на новороденото. Не бива да забравяме уникалната възможност за зарастване на рани без белези по време на бременността. Образуването на нов еластин постепенно намалява и почти спира при достигане на зрялост. В кожата на възрастните хора, нараняванията или въздействието на UV лъчите водят до разрушаване на еластина, а ниското производство на нов еластин от клетките е крайно недостатъчно, за да възстанови загубите. 

Публикацията The Stumbling Block in Lung Repair of Emphysema: Elastic Fiber Assembly ни информира за ролята на еластина в белите дробове. Техните механични свойства се определят до голяма степен от съединителната тъкан, изградена от омрежени протеини като колаген и еластин. Още с поемането на първата глътка въздух дробовете ни непрекъснато се разтягат и свиват. Всичко това се дължи на еластичността на еластина. В блога на aloha.bg вече писахме за смъртоносната белодробна фиброза. Колагенът осигурява структурната рамка на отделни белодробни алвеоли, а еластинът съответно допринася за тяхната еластичност. Еластинът участва в развитието на белите дробове по време на ембрионалното развитие по време на бременността. Множество проучвания показват, че разграждането на еластин е свързано с хроничната обструктивна белодробна болест (ХОББ). Вече споменахме, че веднъж увреден еластинът не може да се възстанови напълно и това води до хронично тежко заболяване на пострадалите тъкани. Цигареният дим съдържа около 7000 вещества, а голяма част от тях са изключително вредни. Ежедневното им вдишване води до хронични възпалителни процеси, при които се разгражда еластина в белите дробове.В белите дробове се срещат влакна от колаген тип I, които са с диаметър 35 nm. Диаметърът на влакната еластин не е ограничен и те са най-големите по размер протеини на извънклетъчната матрица в белите дробове.  Обострянето на болестта е вследствие невъзможността на организма да произведе нов еластин, който да заеме строго организирана пространствена мрежа. Редица изследвания доказват, че по-малки количества еластин от нормалните не пречат на изпълнението на дихателните функции на белите дробове, но увеличава риска от развитие на тежки белодробни заболявания при вдишване на токсини. Както споменахме генетични мутации също водят до вродено увреждане на еластина и съответно поява на белодробни заболявания.

Аортата е най-голямата артерия в човешкото тяло и свързан с лявата камера на сърцето и кръвоносни съдове. Аортата е дълга около 30-40 см и правата ѝ част стига чак до таза. Аортата се дели на 3 части.

Възходящата аорта започва от лявата камера на сърцето и е с дължина няколко сантиметра.  Аортната дъга е продължение на възходящата аорта и от нея започват артериите, които осъществяват кръвообращението на главата и ръцете. Низходящата аорта е с дължина около 30 см. и се разделя на гръдна аорта и коремна аорта.

Стената на аортата е със специфичен строеж, който ѝ позволява да поема част от изтласканата от сърцето кръв и създаването на постоянен поток на кръвта. 

Публикацията от 2013 г. Elastin and collagen fibre microstructure of the human aorta in ageing and disease: a review https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3645409/ ни информира как се променят еластина и колагена в човешката аорта с течение на годините. 

Съществуват различни заболявания на аортата, които могат да доведат до фатален край. Най-често се срещат аневризма на аортата, дисекация, спукване, разкъсване, атеросклероза, общо втвърдяване и загуба на еластичност. Тези увреждания често се дължат на:

  • хипертония
  • генетични мутации (синдром на Марфан)
  • дефекти в развитието
  • нарушения на съединителната тъкан (синдром на Ейлерс Данлос)
  • склеродермия
  • остеогенеза имперфекта
  • поликистоза на бъбреците
  • синдром на Търнър
  • нараняване

Всички заболявания на аортата са свързани с микроструктурни промени на съдържанието и свойствата на влакнестите протеини колаген и/или еластин. 

Аортата - този голям и важен кръвоносен съд, който е отговорен за доставянето на кръв от сърцето към кръвообращението обикновено притежава изключително висока еластичност. Това помага за равномерното доставяне на кръв в различни части на тялото. 

Аортата е сравнително дълга и притежава нееднородна структура с отделни сегменти, които са по-податливи на определени увреждания. Съответно всеки един сегмент се опитва да се регенерира по различен начин. С увеличаване на възрастта се отчита непроменено съдържание на еластин в аортата, но неговата концентрация намалява и това води до увреждания. Така например концентрацията на еластин постепенно намалява с около 36% от новородени бебета до възраст 81 години. 

Освен това еластинът се състои от различни аминокиселини, чийто състав също се променя. Влакната еластин започват много по-лесно да се накъсват. Ако в здравата аорта еластинът изгражда мрежа от свързани влакна, в увредената аорта тези мрежи са разпокъсани и не позволяват на този голям кръвоносен съд да запази еластичността си. 

За да се запази целостта на аортата се произвеждат допълни количества колаген, които от една страна предпазват от разпокъсване, но водят до значително втвърдяване и загуба на еластичност. Поради бързото образуване на колаген структурата е с хаотично разположени влакна и неорганизирана структура. Крайните продукти на гликация (известни и като AGEs) също значително влияят на вида на новообразуваната структура на колагена. Вече сме писали какво представлява сърдечната фиброза, при която специализираните сърдечни клетки (кардиомиоцити) се подменят с фибри колаген и това води до сърдечна недостатъчност. Освен това са отчетени увреждания в тройноспиралната структура на колаген тип I, както и преобладаването на колаген тип III, който е свързан със зарастването на рани и образуване на белези. Оказва се, че различни изменения в протеините колаген и еластин, тяхната концентрация, тип, начин на свързване и образуване на пространствени структури, местоположение и взаимосвързаност са отговорни за здравето / уврежданията на най-големия кръвоносен съд в човешкото тяло - аортата. 

Публикацията от 2012 г. The complexity of elastic fiber biogenesis in the skin – a perspective to the clinical heterogeneity of cutis laxa ни дава повече информация за еластина в човешката кожа. 

Еластинът е влакнест протеин, който образува мрежи и така осигурява устойчивост и същевременно еластичност на различни тъкани и органи. Концентрацията на еластичните влакна в отделните тъкани е силно променлива, като е най-висока в белите дробове, аортата и артериалните кръвоносни съдове. 

Влакната еластин са около 2-4% от общото сухо тегло на дермата (средния слой на кожата) при възрастните като отговорни за синтеза са фибробластите. Обикновено влакната еластин следват формите на кожата, а най-горния слой са разположени перпендикулярно под базалната мембрана, изградена от колаген тип IV. В най-горния слой на кожата, епидермиса, няма влакна еластин. Подобно на влакната колаген тип I в кожата, които се разрушават от UV лъчите на слънцето, влакната еластин също могат да бъдат разрушени от честото излагане на слънчеви лъчи. Това води до загуба на еластичност на кожата. 

Първоначално в тялото се синтезира полипептида тропоеластин. С помощта на гена ELN се образуват специфични мрежи от еластин. 

Заболяването Кутис лакса сенилис | мкб L57.4 според Framar.bg  е известно още като сенилна еластоза. Това е заболяване на съединителната тъкан, което може да засегне кожата или нормалното функциониране на вътрешни органи. В зависимост от това може да се прояви със сбърчкана кожа и нормална продължителност на живота или тежки усложнения и смърт в детството. 

  • В стомашно-чревния тракт могат да се отчетат изменения в червата и пролапс на ректума.
  • В белите дробове се развива ефизем, ХОББ, кор пулмонале и пр. 
  • В сърдечно-съдовата система се развива застойна сърдечна недостатъчност, аневризма на аортата
  • В костната система се отчита забавяне на растежа на костите, халтавост на ставите, късно затваряне на фонтанелата на главата при новородените, остеопороза
  • Възможна е появата на различни видове хернии, които са слабост на съединителната тъкан

Диагнозата се поставя след рентгенография, биопсия на кожата, пълна кръвна картина, серумни нива на мед, цинк, антинуклеарни антитела и пр. Към момента не съществува ефективно лечение, което да подмени увредения еластин. На отпуснатата кожа, херниите и пролапсите се извършват хирургични операции. 

Заболяването Кутис лакса може да бъде вродено или придобито. Мутацията на гени определя тежестта на заболяването и продължителността на живота. Придобитите увреждания на еластина най-често се дължат на възпалителни реакции и злокачествени хематологични заболявания. 

Публикацията от 2017 г. Elastin structure and its involvement in skin photoageing дава информация за структурата на еластина и остаряването на кожата под въздействие на слънчевите лъчи.

Кожата е най-големия и обширен орган на човешкото тяло. Тя има възможността постоянно да се обновява и изпълнява редица важни функции:

  • терморегулация
  • защита срещу патогени
  • защита срещу UV лъчи
  • защита срещу обезводняване
  • осигуряване на тактилни усещания
  • отделяне на секрети
  • отделяне на отпадъци

Освен това кожата е видима за всички околни и позволява да се прецени предполагаемата възрастова група, здравословно състояние и привлекателност на човека. Подобно на вътрешните органи, кожата също е подложена на остаряване. Благодарение на новите методи за профилактика и лечение в световен мащаб се отчита повишаване на средната възраст и увеличаване на броя хора на средна възраст и хора над 65 г. Бумът на социалните мрежи, в които вниманието се насочва към външния вид води до желание за запазване младостта на кожата. В последните години освен множество пластични операции, се търсят още по-ефективни процедури за забавяне остаряването на кожата. 

От една страна стареенето на кожата е неизбежно като следствие на физиологични промени с възрастта, генетични фактори, промени в клетъчния метаболизъм и структурата на тъканите.

Стареенето на кожата зависи и от външни фактори като: 

  • UV лъчи
  • употреба на никотин
  • замърсяване
  • повтарящи се движения на мускулите
  • начин на живот и хранене

Освен от слънцето, ултравиолетови лъчи могат да увредят кожата чрез изкуствена светлина от различни лампи и солариум. Отрицателните ефекти са свързани с проникването на UVB и UVA лъчи. UVA лъчите имат по-висока степен на проникване, достигат до по-вътрешните слоеве на кожата и причиняват окислителен стрес, повишават риска от развитие на рак. UVB лъчите директно увреждат ДНК и предизвикват мутация на гените и също са предпоставка за злокачествено изменение на клетките на кожата. 

Кожата, състарена вследствие на ултравиолетовите лъчи се отличава със загуба на хидратация. Тя е с по-груба текстура, отчита се петна с хиперпигментация, има жълтеникав цвят, отчитат се по-дълбоки бръчки и гънки, видимо е изтънена и пр. Това се дължи на способността на UV лъчите да увеличат реактивните видове кислород, които увреждат структурата на ДНК, мастните киселини, въглехидрати и протеини като колаген и еластин. Като цяло в този тип състарена кожа се отчита разрушаване на баланса между синтез на нов колаген и разграждането на устойчивия еластин. 

Под въздействието на UV лъчите влакната еластин в средния слой на кожата (дермата) са унищожени и това води до загуба на еластичност на кожата, а състоянието е известно като слънчева еластоза. Организмът от своя страна се опитва да образува нови влакна еластин, но те не се могат да се сглобят в толкова хармонично подредена мрежа. Това води до провисване и поява на бръчки и целулит. 

Проведени са хиляди изследвания как да се поддържа еластичността на кожата и да се запази по-дълго нейната младост. Днес се предлагат различни средства за защита против UV лъчите и разграждането на колагена и еластина в кожата. 

Публикацията Differences Between Collagen and Elastin показва накратко някои от основните разлики между колаген и еластин. Това са два изключително важни протеина, които играят важна роля както за добрия външен вид на кожата, така и за правилното функциониране на вътрешните органи. С течение на времето синтезът на нови протеини намалява и в резултат по кожата се появяват бръчки и провисвания, а вътрешните органи са с увредени функции. Колагенът е структурната рамка, която изгражда здрава решетка, а с помощта на еластина кожата и вътрешните органи могат да си възвърнат първоначалното състояние след прилагане на напрежение. Например когато сме млади кожата е богата както на колаген, така и на еластин. С напредване на възрастта обаче се виждат издайническите следи на времето и разрушаването на тези протеини. Преждевременно стареене се получава под въздействието на UV лъчи, тютюнопушене, липса на витамин С и микроелемента мед, неправилна грижа за кожата, неподходящи пози по време на сън, диета с много крайни продукти на гликация, рязко отслабване, липса на хидратация, намаляване на обема на костите, включително и лицевите, провисване под въздействие на гравитацията и пр. 

Колагенът е група от протеини от различен тип, които се намират в кожата, в съединителната, влакнестата и поддържащата тъкан. Колаген има в костите, венците, стомашно-чревния тракт, очите, сухожилията, ноктите, носа и ушите, зъбите, стените на кръвоносните съдове,  хрущялите на ставите, плацентата - практически навсякъде в човешкото тяло. Всъщност над 30% от протеините в човешкото тяло са колаген. Не е пресилено да кажем, че колагенът е “лепилото” на организма, което поддържа всички части заедно. Колагенът е в динамичен баланс на образуване на нови количества и разграждане на старите, но с напредване на възрастта намаляват възможностите за синтез на нов и настъпват дефекти при образуването на хармонично подредена структура от еднородни влакна.

Ролята на колагена и еластина за външния вид на кожата

Еластинът от друга страна не е толкова често срещан и се образува в първите месеци от живота. Еластинът има способността да се разтяга и след това да възвърне първоначалната си форма. Ако колагенът може да се сравни с лепило, то еластина е като ластик. Много често  съединителните тъкани са изградени от тези 2 протеина и при възпалителни процеси се уврежда не само колагена, но и еластина. 

Има 29 типа различен колаген, а колаген тип I участва в изграждането на кожата. 

Натуралният колаген от Inventia съдържа не само колаген, но и еластин.

Той се предлага в различни форми:

Продуктът не съдържа полови хормони като естроген, подходящ е за всички възрасти, без парабени е, а млечната киселина освен с отличните си качества на естествен консервант нежно излющва мъртвите клетки от епидермиса и подпомага равномерния тен на кожата с липса на пигментни петна. Колагенът е произведен от сладководни риби и не е източник на приони, които се срещат в колагена от бозайници.