Гликирование и старение кожи. Почему коллаген становится «жёстким»?

С возрастом происходят изменения биомеханических свойств кожи, проявляющиеся в снижении упругости или появлении морщин. Одним из ключевых биохимических процессов, лежащих в основе данных изменений, является гликирование.

Эта неферментативная реакция (т.е. протекающая самопроизвольно и не регулируется клеточными механизмами) развивается в дерме на протяжении многих лет и приводит к структурным и функциональным изменениям коллагеновых волокон, которые проявляются в виде повышенной плотности и ригидности кожи.

Что такое гликирование и почему оно запускается в коже

Гликирование представляет собой неферментативную реакцию между восстанавливающими сахарами (глюкозой, фруктозой) и свободными аминогруппами белков носящую название «Реакция Майара» ^[1].

В отличие от ферментативных процессов, которые организм строго контролирует, гликирование не регулируется клеточными механизмами ^[2]. Его скорость и интенсивность зависят от двух факторов — концентрации сахаров в тканях и времени их контакта с белками ^[3].

 Чем выше уровень глюкозы и чем дольше он поддерживается в крови, тем активнее протекает гликирование различных белков в тканях, включая кожу ^[1].

Белки внеклеточного матрикса дермы — коллаген и эластин — особенно уязвимы для этого процесса ^[2]. Их период полураспада составляет годы, а в некоторых случаях десятилетия ^[3]. Коллагеновые волокна, синтезированные в молодости, продолжают существовать в коже на протяжении длительного времени, постепенно накапливая повреждения. И именно гликирование становится одним из главных механизмов таких повреждений ^[2].

Процесс можно сравнить с тем, что происходит при нагревании сахара с белками на сковороде — образуется характерная золотистая корочка ^[1]. Та же реакция Майяра, но в коже она протекает медленно, на протяжении многих лет, и приводит к необратимым изменениям структуры коллагена ^[4]. Пациенты с нарушениями углеводного обмена или длительным избыточным потреблением простых углеводов находятся в группе повышенного риска, однако гликирование развивается у всех людей с возрастом независимо от диеты ^[1].

Конечные продукты гликирования — AGEs

В ходе последовательных химических превращений формируются стойкие соединения, которые получили название конечных продуктов гликирования. В научной литературе используется аббревиатура AGEs, что означает advanced glycation end-products ^[2]. Эти молекулы обладают высокой устойчивостью к ферментативному расщеплению и накапливаются в тканях на протяжении десятилетий ^[3].

Ключевыми маркерами AGEs в коже считаются карбоксиметил-лизин (CML) и пентозидин ^[2]. Их концентрация в коллагеновых волокнах прямо коррелирует с возрастом пациента ^[6]. Чем старше кожа, тем больше в ней таких соединений ^[7]. Гистологические исследования подтверждают линейную зависимость между возрастом и количеством конечных продуктов гликирования в дерме ^[6]. Однако эта зависимость не является чисто хронологической — фотостарение и окислительный стресс значительно ускоряют накопление AGEs ^[5].

Продукты гликирования не остаются пассивными «балластными» молекулами ^[2]. Они активно вмешиваются в метаболизм тканей ^[1]. AGEs связываются со специфическими рецепторами RAGE (receptor for advanced glycation end-products), которые экспрессируются на фибробластах, кератиноцитах и эндотелиальных клетках ^[2]. Активация RAGE запускает внутриклеточные сигнальные каскады, в частности через ядерный фактор NF-κB, что приводит к хроническому вялотекущему воспалению ^[5]. Этот феномен в современной дерматологии называют инфламэйджингом — возрастным воспалением, которое поддерживает деградацию внеклеточного матрикса и ускоряет старение кожи ^[5].

Как гликирование меняет структуру коллагена

В норме коллагеновые волокна обладают гибкостью, подвижностью и способностью к ремоделированию ^[3]. Эти свойства обусловлены молекулярной и надмолекулярной организацией коллагена ^[1]. При гликировании происходят кардинальные изменения белка ^[2].

Первое и наиболее значимое последствие — образование поперечных сшивок между молекулами коллагена ^[3]. Молекулы сахара связываются с аминогруппами лизиновых остатков в коллагеновой цепи, формируя ковалентные мостики между соседними волокнами ^[2]. Такие сшивки делают структуру ригидной и неэластичной ^[3]. Волокна перестают скользить относительно друг друга, теряют способность растягиваться и возвращаться в исходное положение ^[1]. Кожа становится плотной на ощупь, но это не та здоровая плотность, которая ассоциируется с упругостью ^[3]. Это патологическая жёсткость, при которой ткани утрачивают свою биомеханическую функцию ^[2].

Второе последствие — снижение способности коллагена к биодеградации и ремоделированию ^[3]. Тройная спираль коллагеновой молекулы, модифицированная гликированием, становится менее подвижной ^[1]. Снижается её способность к ферментативному расщеплению, что нарушает естественный цикл обновления матрикса ^[3]. Повреждённые волокна не удаляются, а продолжают сохраняться в дерме, занимая место, которое могло бы быть занято новым, функциональным коллагеном ^[2].

Третье последствие касается клеточного уровня ^[3]. Фибробласты, которые отвечают за синтез нового коллагена, не распознают гликированные волокна как требующие замены ^[2]. Сигнальные механизмы, которые в норме запускают ремоделирование повреждённых участков, не активируются ^[3]. Дефектные волокна остаются в матриксе, накапливаясь год за годом, а фибробласты продолжают синтезировать новый коллаген, но он не может полноценно встроиться в ригидную, уже сшитую сеть ^[1]. В результате кожа одновременно теряет эластичность и становится жёсткой, что создаёт парадоксальное сочетание — дряблость и ригидность в одних и тех же тканях ^[3].

Гликирование и фотостарение — две стороны одного процесса

Фотостарение и гликирование не являются независимыми процессами ^[5]. Они взаимно потенцируют друг друга, создавая замкнутый круг повреждений ^[6]. Ультрафиолетовое излучение, особенно УФ-А-диапазон, значительно усиливает образование AGEs в коже ^[5]. Это происходит за счёт генерации активных форм кислорода, которые стимулируют окислительную модификацию белков и ускоряют реакцию Майяра ^[6]. Чем больше солнечной нагрузки получает кожа в течение жизни, тем выше в ней уровень конечных продуктов гликирования ^[5].

В свою очередь, накопленные AGEs через активацию RAGE-рецепторов запускают воспалительные сигналы, которые дополнительно повреждают внеклеточный матрикс ^[6]. Провоспалительные цитокины стимулируют фибробласты к продукции матриксных металлопротеиназ (ММР) — ферментов, разрушающих коллаген и эластин ^[5]. Таким образом, гликирование не только делает коллаген жёстким, но и способствует его деградации ^[6]. Разрушенные волокна заменяются новыми, но в условиях хронического воспаления и окислительного стресса качество вновь синтезированного коллагена снижается, а процесс гликирования продолжает повреждать свежие молекулы ^[5].

Клинически это проявляется у пациентов с выраженным фотостарением: кожа становится не только морщинистой и дряблой, но и неестественно плотной, с грубой текстурой, которая не поддаётся коррекции обычными увлажняющими процедурами ^[1]. Именно в таких случаях важно понимать, что стандартная биоревитализация или мезотерапия могут быть недостаточными — требуется вмешательство, направленное на восстановление качества матрикса, а не только на восполнение гиалуроновой кислоты ^[11].

Как инъекционная терапия может влиять на гликационные изменения

Топические средства, даже содержащие антиоксиданты и ингибиторы AGEs, имеют ограниченную эффективность в коррекции уже сформированных гликационных повреждений ^[7]. Их действие ограничивается эпидермисом и поверхностными слоями дермы ^[11]. Диетические ограничения и нормализация углеводного обмена могут замедлить дальнейшее гликирование, но не способны удалить уже накопившиеся сшивки и AGEs из глубоких слоёв кожи ^[1].

Инъекционная терапия предлагает иной подход — не попытку «растворить» уже повреждённый коллаген, а замещение его через стимуляцию неоколлагеногенеза ^[11]. Логика заключается в том, чтобы активировать фибробласты к синтезу нового, качественного коллагена, который постепенно заменит ригидные, гликированные волокна ^[3]. Одновременно важно снизить активность металлопротеиназ и уменьшить воспалительный фон, чтобы вновь синтезированный матрикс не разрушался сразу после образования ^[5]. Именно такой комплексный подход реализован в биомиметике внеклеточного матрикса PColl-21^{® [12]}.

PColl-21^® — биомиметический подход к восстановлению матрикса

PColl-21^® представляет собой первый инъекционный биомиметик внеклеточного матрикса, разработанный для воспроизведения естественной архитектуры дермы ^[12]. Препарат сочетает пептидно-коллагеновый комплекс INNEUM^® и две фракции гиалуроновой кислоты ^[12]. Такая композиция позволяет воздействовать на гликационные изменения сразу с нескольких сторон ^[3].

Механизмы действия PColl-21^® при гликировании

• Активация синтеза нового коллагена. Коллагеновые пептиды INNEUM^® повышают экспрессию генов COL1A1, ELN и HAS2, что приводит к усилению продукции коллагена I типа, эластина и гиалуроновой кислоты ^[8][9][3]. Вновь синтезированный коллаген постепенно замещает повреждённые, гликированные волокна, восстанавливая эластичность тканей ^[3].
• Антиоксидантная защита. Низкомолекулярная пептидная фракция INNEUM^® (около 8 кДа) обладает антиоксидантным потенциалом и активирует путь Nrf2/HO-1 — один из ключевых механизмов защиты клеток от окислительного стресса ^[10]. Снижение окислительного стресса уменьшает скорость образования новых AGEs и замедляет дальнейшее гликирование белка в коже ^[12].
• Подавление деградации матрикса. Пептиды INNEUM^® снижают активность матриксных металлопротеиназ MMP-1 и MMP-3, а также модулируют воспалительный ответ через сигнальный путь NF-κB ^[10][9][5]. Это уменьшает разрушение уже существующего коллагена и предотвращает потерю вновь синтезированных волокон ^[12].
• Восстановление гидратации. Две фракции гиалуроновой кислоты — высокомолекулярная и низкомолекулярная — обеспечивают немедленное увлажнение и создают условия для равномерного распределения пептидов в дерме ^[12]. Это не только улучшает внешний вид кожи, но и поддерживает метаболическую активность фибробластов ^[3].

При гликировании кожи, когда коллаген уже утратил свою эластичность и стал ригидным, PColl-21^® работает не как временный «заполнитель», а как инструмент запуска естественного обновления матрикса ^[12]. Препарат не пытается механически растянуть или размягчить уже сшитые волокна, он активирует фибробласты к синтезу нового коллагена, который способен заменить повреждённые структуры в процессе естественного ремоделирования ^[3].

Рекомендованный минимальный курс составляет 3–5 процедур с интервалом 2–3 недели, после чего переходят в поддерживающий режим ^[12]. У пациентов с выраженными гликационными изменениями, как правило, требуется полное прохождение курса, поскольку структурный эффект нарастает медленнее, чем у более молодой кожи ^[3]. Важно, что реологические свойства PColl-21^® — мягкая когезивность и адаптация к анатомической архитектуре тканей — позволяют вводить препарат без избыточного давления на окружающие структуры ^[12]. Это снижает риск локального воспаления и постпроцедурного отёка, что особенно значимо для возрастной кожи с уже имеющимися нарушениями микроциркуляции ^[3].

 Гликирование — это не просто биохимический термин, а один из ведущих факторов старения кожи, который определяет её механические свойства, внешний вид и способность к восстановлению ^[1].

Понимание этого процесса позволяет по-новому взглянуть на тактику коллагенотерапии у пациентов старше 40 лет, особенно у тех, кто отмечает ощущение жёсткости, ригидности кожи, не проходящее после стандартных увлажняющих процедур ^[3].

Источники

1. Haykal D. Skin glycomics: unmasking the role of glycation end products in cutaneous aging and dermatology. Journal of Cosmetic Dermatology. 2026;25(5):e70937. DOI: 10.1111/jocd.70937.
2. Gkogkolou P, Böhm M. Advanced glycation end products: Key players in skin aging? Dermatoendocrinology. 2012;4(3):259-270. DOI: 10.4161/derm.22028. PMID: 23467327.
3. Verzijl N, et al. A role for advanced glycation end products in molecular ageing. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(12):9881. DOI: 10.3390/ijms24129881.
4. Pageon H, et al. Reconstructed skin modified by glycation of the dermal equivalent as a model for skin aging and its potential use to evaluate anti-glycation molecules. Experimental Gerontology. 2008;43(6):584-588. DOI: 10.1016/j.exger.2008.04.004. PMID: 18485649.
5. Pageon H, et al. UVA Exposure Combined with Glycation of the Dermis Are Two Catalysts for Skin Aging and Promotes a Favorable Environment to the Appearance of Elastosis. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021;2021:6640485. DOI: 10.1155/2021/6640485.
6. Gkogkolou P, et al. Expression of Advanced Glycation End-Products on Sun-Exposed and Non-Exposed Cutaneous Sites during the Ageing Process in Humans. PLOS ONE. 2013;8(10):e75003. DOI: 10.1371/journal.pone.0075003.
7. Choi JY, Ha NG, Lee WJ, Boo YC. Synthetic and Natural Agents Targeting Advanced Glycation End-Products for Skin Anti-Aging: A Comprehensive Review of Experimental and Clinical Studies. Antioxidants. 2025;14(4):498. DOI: 10.3390/antiox14040498.
8. Collagen peptides affect collagen synthesis and the expression of collagen, elastin, and versican genes in cultured human dermal fibroblasts. Frontiers in Medicine. 2024;11:1397517. DOI: 10.3389/fmed.2024.1397517.
9. Fish waste collagen: a sustainable bioresource for innovative functional foods and nutraceuticals. Frontiers in Aquaculture. 2026;2:1755817. DOI: 10.3389/faquc.2026.1755817.
10. Effects of collagen-derived bioactive peptides and natural antioxidant compounds on proliferation and matrix protein synthesis by cultured normal human dermal fibroblasts. Scientific Reports. 2018;8:10474. DOI: 10.1038/s41598-018-28492-w.
11. Assessment of the Curative Anti-Glycation Properties of a Novel Injectable Formulation Combining Dual-Weight Hyaluronic Acid (Low- and Mid/High-Molecular Weight) with Trehalose on Human Skin Ex Vivo. International Journal of Molecular Sciences. 2025;26(10):4747. DOI: 10.3390/ijms26104747.
12. PColl-21^® Hydro — активный биомиметик нового поколения. Официальный сайт COLLOST^®. collost.ru/news/pcoll-21-hydro-aktivnyy-biomimetik-novogo-pokoleniya-novinka-ot-razrabotchikov-collost.