С возрастом кожа постепенно теряет упругость и эластичность.

Когда речь заходит об этом процессе, почти всегда упоминается один термин: коллаген. И, конечно же, коллаген имеет решающее значение. Но один момент, как ни странно, упоминается крайне редко:

Коллагену необходимо не только образоваться, но и стабильно сшиваться.

Только благодаря поперечным связям между отдельными коллагеновыми волокнами формируются упругие структуры. Эластин также зависит от таких поперечных связей.¹ ²

Именно в этот момент вступает в игру микроэлемент, которому уделяется значительно меньше внимания в связи с коллагеном: медь.

Фермент, лежащий в основе стабильных коллагеновых волокон.

Ключевым ферментом в этом процессе сшивания является лизил-оксидаза.

Это изменяет определенные строительные блоки коллагена и эластина, тем самым обеспечивая образование стабильных поперечных связей между волокнами.¹ ²

Ключевой момент: лизил-оксидаза зависит от меди.

Для активности этого фермента необходима медь. Это придает микроэлементу очень специфическую роль в соединительной ткани.

Медь сама по себе не является компонентом коллагена. Она участвует в ферментативном процессе, посредством которого коллагеновые и эластиновые волокна могут быть сшиты и структурно стабилизированы.

Важность этого механизма становится особенно очевидной при серьезных нарушениях метаболизма меди.

У людей с наследственной формой cutis laxa активность лизил-оксидазы в образцах кожи составляла всего 13–26% от нормального значения.³

В то же время исследователи обнаружили меньшее количество соединений, образующихся в процессе сшивания коллагена.³

Это иллюстрирует взаимосвязь: если активность медьсодержащей лизил-оксидазы значительно снижается, структура соединительной ткани также изменяется.

Исследования у людей с синдромом Менкеса, редким наследственным заболеванием, нарушающим обмен меди, также показали значительно сниженную активность лизил-оксидазы в фибробластах кожи.⁴

Что произойдет, если добавить дополнительное количество меди?

В этом контексте также представляет интерес небольшое плацебо-контролируемое исследование с участием молодых женщин.

В течение восьми недель восемь участников ежедневно получали по 2 мг меди, а еще восемь — плацебо.⁵ Среди прочего измерялись маркеры сшивания коллагена.

Через восемь недель в группе, получавшей медь, наблюдалось увеличение на 62% соотношения определенных коллагеновых поперечных связей к общему количеству коллагена.⁵

В группе плацебо подобных изменений не наблюдалось.

Исследование было небольшим, в нем приняли участие всего 16 человек. Однако оно показывает, что дополнительное потребление меди у людей может быть связано с измеримыми изменениями маркеров сшивания коллагена.

Потому что в случае с коллагеном важна не только его количество. Решающим фактором является также то, как отдельные волокна впоследствии организуются и сшиваются.

У меди есть еще одна интересная сторона.

В том же исследовании изучался также окислительный стресс.

В группе, получавшей медь, маркер окислительного стресса, так называемые F₂-изопростаны, снизился в среднем на 39%.⁵

Это открытие указывает на еще одну биологическую функцию меди.

Медь является компонентом медь-цинковой супероксиддисмутазы, или сокращенно Cu/Zn-SOD.Этот фермент является частью антиоксидантной защитной системы наших клеток и участвует в расщеплении активных форм кислорода.⁶

Таким образом, медь попадает в кожу в двух совершенно разных контекстах: в структурных поперечных связях коллагена и эластина, а также в качестве компонента собственной антиоксидантной ферментной системы организма.

Медь также играет роль в образовании пигментов.

Еще одним медьсодержащим ферментом является тирозиназа.

Он катализирует ключевые этапы образования меланина.⁷ Меланин — это пигмент, который в значительной степени определяет цвет кожи и волос и поглощает часть падающего УФ-излучения.

Для своей ферментативной активности тирозиназа также нуждается в меди.⁷

Это означает, что один и тот же микроэлемент обнаруживается в коже в нескольких разных местах:

• при сшивании коллагена и эластина

• в качестве компонента антиоксидантных ферментных систем

• в процессе образования меланина

Почему микроэлемент так интересен для коллагена

Когда речь заходит о коллагене, основное внимание часто уделяется образованию новых коллагеновых волокон.

Но на этом история не заканчивается.

Для того чтобы коллаген выполнял свою структурную функцию в соединительной ткани, отдельные волокна должны быть организованы и стабильно связаны поперечными связями. Ключевым ферментом в этом процессе является лизил-оксидаза, и для работы этого фермента необходима медь.¹ ²

В то же время медь участвует и в других ферментативных процессах, имеющих отношение к коже. К ним относятся медь-цинковая супероксиддисмутаза, являющаяся частью антиоксидантной защитной системы, и тирозиназа, участвующая в производстве меланина.⁶ ⁷

Таким образом, медь особенно наглядно демонстрирует, почему даже микроэлементы, необходимые организму лишь в небольших количествах, могут участвовать в фундаментальных биологических процессах.

И почему, когда речь идет о коллагене, решающий вопрос заключается не только в том, сколько его в нем содержится.

Но также и то, как из этого возникает стабильная структура.

Источники

¹ Ракер Р.Б., Косонен Т., Клегг М.С. и др. Медь, лизилоксидаза и сшивание белков внеклеточного матрикса. Американский журнал клинического питания. 1998;67(5 Приложение):996S–1002S.

² Валле С.Д., Рикард-Блюм С. Лизил-оксидазы: от ферментативной активности до поперечных связей внеклеточного матрикса. Очерки по биохимии. 2019;63(3):349–364.

³ Байерс П.Х., Зигель Р.К., Холбрук К.А. и др. Х-сцепленная cutis laxa: дефектное образование поперечных связей в коллагене из-за снижения активности лизил-оксидазы. Медицинский журнал Новой Англии. 1980;303:61–65.

⁴ Ройс П.М., Камакарис Дж., Данкс Д.М. Сниженная активность лизил-оксидазы в фибробластах кожи пациентов с синдромом Менкеса. Биохимический журнал. 1980;192(2):579–586.

⁵ Милн Д.Б., Нильсен Ф.Х. Пилотное исследование влияния добавок меди на изопростанов F2α в плазме крови и поперечные связи коллагена в моче у молодых женщин. Журнал микроэлементов в медицине и биологии. 2010;24(3):165–170.

⁶ Фукай Т., Усио-Фукай М. Супероксиддисмутазы: роль в окислительно-восстановительной сигнализации, функции сосудов и заболеваниях. Антиоксиданты & Редокс-сигнализация. 2011;15(6):1583–1606.

⁷ Оливарес С, Солано Ф. Новые данные о структуре активного центра и каталитическом механизме тирозиназы и родственных ей белков. Пигментная клетка & Исследования меланомы. 2009;22(6):750–760.