Многие млекопитающие часто имеют уникальные особенности окраски кожи. Коровы и кони с рандомными пятнами, коты со смешными мордочками. Причём синтез пигмента затрагивает не только окрашивание волоса, но и кожу, из которой он растёт. Короче, нормальный процесс. Такие участки пигментации обычно стабильны и в течение всей жизни окраски не меняют.
У людей такая многоцветность почти не встречается, зато кожа отлично умеет не только загорать в целом, но и создавать отдельные пятнышки — участки гиперпигментации. Они бывают разных цветов и оттенков, что зависит от фототипа, субъективного контраста с общим тоном кожи, типов синтезируемых меланинов и ещё кучи других факторов. Часто такие пятнышки смотрятся очень мило и органично, например, веснушки у рыжих светлокожих людей. Но в большинстве случаев после 30 лет это скорее визуально старит кожу.
Сегодня будем говорить вот о чём:
- как меланоциты создают пигменты и как это регулируется. Есть крутые механизмы, которые могут делать мех полосатым;
- как рыбы меняют цвет кожи, и зачем нужен меланин, кроме защиты от UV;
- почему при некоторых эндокринных заболеваниях кожа может начать «загорать», и когда это важно не пропустить;
- как убрать пигментные пятна, и почему веснушки могут стать серыми, если перестараться;
- что и как использовать, чтобы не покрываться новыми пятнами.
Меланогенез
Меланины — это животные пигменты коричнево-красных оттенков, которые представляют собой высокомолекулярные соединения. Всего у нас есть четыре типа таких веществ:
- Алломеланин.
- Эумеланины.
- Феомеланины.
- Нейромеланины.
Нейромеланин в нейроне чёрной субстанции (зона мозга). На фотографии — коричневый.
Зачем нужны последние, пока достоверно неизвестно. Нейромеланины накапливаются в нервной ткани, особенно увеличивая свою концентрацию с возрастом или при отравлении некоторыми видами токсинов. Одна из гипотез предполагает, что они работают как протектор, хелатируя некоторые токсичные соединения.
Эумеланины встречаются чаще всего. Они бывают двух разновидностей — чёрные и тёмно-коричневые. Цвет кожи и волос может меняться в зависимости от их пропорции. Например, у блондинов волосы содержат небольшое количество тёмно-коричневых меланинов и не содержат чёрных. Волосы выглядят при этом жёлто-золотистыми.
Феомеланины определяют все оттенки от желтоватого до красного. Именно они определяют окраску губ, сосков и половых органов. Если такой пигмент активно синтезируется в волосяном фолликуле, то волосы приобретают характерный рыжий цвет. Светлокожие и рыжеволосые часто выглядят более розовыми именно из-за диффузного накопления этого пигмента в коже. Ну и, конечно, веснушки — тоже их работа. Их ещё называют эфелидами.
Зачем нужен меланин
Одна из ключевых задач любого пигмента у животных — маскировка, неважно, хищник ты или потенциальная еда.
Чёрные точки — это меланосомы, содержащие пигмент. При необходимости клетка может собирать их в кучку или, наоборот, равномерно распределять в цитоплазме. Этот эффект используют хамелеоны и некоторые рыбы для того, чтобы динамически менять свою окраску.
Вот так, например, реагирует кожа тилапии на введение адреналина.
У людей ключевая функция меланинов — это защита от ультрафиолета. Наши предки имели тёмный оттенок кожи, что было связано с утратой основной части волос на теле. Скорее всего, предки современных Homo до утраты волос имели светлый оттенок кожи, как и другие современные приматы. Давление отбора ослабло после миграции популяций Homo sapiens на север и межвидовых скрещиваний с другими неандертальцами и денисовскими людьми. В результате мы получили весь спектр оттенков человеческой кожи — от африканского варианта до скандинавского.
Даже относительно светлокожие люди часто могут значительно усилить выработку меланина в ответ на повреждение ультрафиолетом.
Возможность загорать обеспечивает нас мощной защитой от повреждения клеточных структур ультрафиолетом. Европеоиды со светлой кожей, которые не могут загорать до тёмного оттенка негроидов, значительно чаще подвержены рискам рака кожи, если переезжают в местность с высоким уровнем инсоляции. У ряда скандинавских народов в силу отсутствия давления отбора встречаются популяции, не способные к формированию загара. На солнце они просто получают ожоги, но меланин в значимых количествах не синтезируют.
Кроме ультрафиолетовой защиты, меланины могут работать как хелаторы, связывая токсические концентрации ионов металлов, например, Fe(III). В некоторых случаях они делают это эффективнее, чем распространённый ЭДТА. Одна из гипотез говорит о том, что снижение количества нейромеланина — это один из факторов развития болезни Паркинсона, которая сопровождается повышением уровня железа в тканях головного мозга.
Когда мы темнеем
Синтез меланинов регулируется в первую очередь меланоцитстимулирующими гормонами. Это полипептиды:
- альфа-меланоцитстимулирующий гормон (α-МСГ);
- бета-меланоцитстимулирующий гормон (β-МСГ);
- гамма-меланоцитстимулирующий гормон (γ-МСГ).
Потемнение кожи при болезни Аддисона.
Сильнее всего меланогенез стимулирует α-МСГ. Его прямой предшественник — адренокортикотропный гормон (АКТГ) гипофиза, который регулирует функцию надпочечников. В случае аутоиммунного поражения надпочечников при болезни Аддисона, когда их функция падает, гипофиз пытается по петле обратной связи это компенсировать, наращивая уровень АКТГ. Побочным эффектом этого процесса является резкое потемнение всей кожи.
Также гиперпигментация может проявляться и при других физиологических и патологических состояниях организма, например, при беременности или гиперинсулинизме. Во втором случае кожа часто темнеет на локтевых сгибах.
Чередование полос на волосе агути.
MC1R инициирует сложный сигнальный каскад, который приводит к выработке чёрного или коричневого эумеланина. У большинства млекопитающих данный сигнал может быть изменён связыванием другого белка с MC1R.
У грызунов агути есть специфический белок — Agouti-signalingprotein, ASIP. Он ингибирует взаимодействие MC1R с α-МСГ, что в результате приводит к выработке красного или жёлтого феомеланина. Пульсирующий характер передачи сигнала с помощью Agouti-signaling protein через MC1R приводит к выработке характерного окраса агути (чередование жёлтых и чёрных полос на волосе).
Пятнышки на коже
Морган Фримен с его знаменитыми пятнышками на лице.
Когда мы говорим о пигментации кожи, не следует путать локальную гиперпигментацию с окрашенными доброкачественными новообразованиями. Например, у Моргана Фримена пятна на лице обусловлены довольно типичным для чернокожих доброкачественным дерматозом «dermatosis papulosa nigra» — DPN. Около трети негроидов в США имеют такие образования после периода полового созревания.
Сегодня я бы хотела сфокусироваться именно на пигментных пятнах и других изменениях окраски кожи, которые не связаны с гиперкератозом и доброкачественными новообразованиями. Это обычно то, что называется дисхромиями кожи. Пятнышки могут быть:
- гиперхромными, когда меланинов синтезируется много. Их еще называют меланозами;
- гипохромными, когда синтез ослаблен;
- ахромичными, когда в этом участке нет синтеза меланинов, например, при витилиго.
Основная причина меланозов — воздействие ультрафиолета на повреждённую кожу. Это могут быть как воспалительные процессы вроде акне, так и результат того, что вы применяли агрессивные дерматологические средства и выходили на солнце без защиты.
Определить глубину залегания пигмента обычно помогает обследование с лампой Вуда. Сейчас обычно применяются светодиодные источники, например, на базе NichiaUV с длиной волны в 365 нм. При таком обследовании все косметические дефекты и патологические образования кожи начинают светиться разными цветами.
Как убрать меланин
Пятна при меланозах могут залегать на разной глубине. Если они достаточно свежие и поверхностные, то есть хороший шанс убрать их с помощью пилингов и различных осветляющих средств, в том числе топических ретиноидов. Такая форма называется эпидермальной.
Если же меланин накопился в дермальном слое, то пилингами его уже не достать. Дерма — это соединительнотканный слой, который лежит глубже базальной мембраны — росткового слоя эпидермиса, который отвечает за обновление верхнего слоя кожи. Эффект будет схож с татуировкой, только пигмент будет натуральным, а не искусственным. Как и татуировку, отдельное пятнышко можно разрушить лазером, но тоже не без последствий: микроожог всё равно возникает.
В средствах, которые мы разрабатывали, есть несколько активных компонентов, которые помогают осветлить гиперпигментированные участки:
- Регуляторные пептиды вроде меланостатина-5. Он есть в «BRIGHTENING SKIN».
- Койевая кислота.
- Азелаиновая кислота.
- Фруктовые кислоты.
Меланостатин-5, наверное, — единственный вариант, не раздражающий кожу. Он является антагонистом альфа-меланоцитстимулирующего гормона, снижая активность тирозиназы, которая участвует в синтезе меланинов. В результате кожа становится более светлой, а новые пятна почти не возникают.
Койевая и азелаиновая кислоты хороши ещё тем, что они не только ингибируют тирозиназу, но и обладают противовоспалительным эффектом. Поэтому они особенно интересны в ситуациях с акне. Мы подавляем воспаление и одновременно препятствуем образованию постакне — пигментированных пятен на месте участков воспаления.
Фруктовые кислоты хороши в составе кислотных пилингов, которые способствуют более быстрому обновлению эпидермиса. При этом пигментированные кератиноциты, содержащие меланосомы, выталкиваются на поверхность и отшелушиваются. Но, как я уже говорила, это поможет только в случае эпидермальных меланозов. Дермальные так и останутся.
Есть несколько нюансов. Большинство пептидных средств нельзя сочетать одновременно с кислотными. Пептиды — штука достаточно нежная и не очень стабильная. Особенно это касается группы пептидов-миорелаксантов. При любой непонятной ситуации они гидролизуются, что и происходит, если нанести их одновременно со средством, у которого рН ниже 4,0. Поэтому косметику с кислым рН, включая кремы и сыворотки, следует применять раздельно с пептидными средствами. Наносить их надо в разное время суток.
Второй важный момент — воздействие кислот раздражает кожу. Если такую кожу подвергнуть воздействию ультрафиолета, то вы можете получить ещё более сильную пигментацию. В худшем варианте — глубокую дермальную. Поэтому такие средства лучше использовать вечером. И вообще недели три после подобных курсов можно перемещаться днём только короткими перебежками между тенью и под прикрытием SPF-защиты.
Веснушки — отдельная история. Убрать их почти нереально из-за особенностей фототипа кожи. Обычно этим никто не заморачивается, так как выглядят они довольно органично. Можно попробовать их осветлить, но часто из солнечно-апельсиновых пятнышек они могут стать сероватыми, что, на мой вкус, куда менее красиво. Снизить скорость их образования можно с тем же «BRIGHTENING SKIN» или другими аналогами.
Раньше ещё использовали гидрохинон для осветления кожи, но сейчас от него отказались из-за токсичности. Его я точно не рекомендую использовать.
Что делать в итоге
- Не выбирайте средства для осветления кожи без дерматолога. То, что подходит одному, может быть противопоказано другому.
- Нельзя использовать средства на базе фруктовых кислот при обострении. Только хуже станет.
- Наиболее мягкий вариант, который подходит почти всем, — сыворотка на базе меланостатина-5.
- После кислотных средств нельзя вылезать на солнце, иначе вы рискуете получить кучу новых пигментных пятен. Возможно, глубоких, которые можно будет убрать только лазером.
Ну и в целом традиционное пожелание в любой непонятной ситуации — избегать яркого полуденного солнца. Ничем хорошим, кроме фотостарения кожи и косметических дефектов, это не закончится. Если не повезёт, то ещё и риски онкологии вырастут. Не забывайте про SPF-защиту и широкополые шляпы. Сомбреро — вообще идеальный вариант с точки зрения дерматолога).
Если интересно, как мы создаём новые средства, то заходите к нам в telegram-канал (@geltek_cosmetics). Там мы рассказываем интересные штуки про хроники нашей уютной лаборатории.
