Ekspozom skóry: jak środowisko i styl życia zmieniają jej stan

Dwie osoby w tym samym wieku mogą mieć zupełnie różną kondycję skóry. Wpływają na nią geny, skumulowane działanie słońca, jakość powietrza, palenie, sen, odżywianie, codzienna pielęgnacja i inne okoliczności. Z czasem te oddziaływania się kumulują, nakładają na siebie i wchodzą w interakcje z własnymi możliwościami obronnymi skóry.

Pojęcie ekspozomu pomaga zobaczyć ten system całościowo. W nauce opisuje ono ogół zewnętrznych i wewnętrznych wpływów, którym człowiek podlega przez całe życie. Na podstawie ekspozomu nie da się obliczyć „wieku biologicznego” twarzy ani wyjaśnić stylem życia każdej zmarszczki. Koncepcja ta pozwala jednak analizować zmiany skórne kompleksowo i uwzględniać skumulowane działanie różnych czynników.

Czym jest ekspozom skóry i po co potrzebne jest to pojęcie

Termin „ekspozom” zaproponował epidemiolog Christopher Wild w 2005 roku jako uzupełnienie genomu. Jeśli genom opisuje odziedziczoną biologiczną podstawę, ekspozom obejmuje całokształt oddziaływań w ciągu życia i związane z nimi reakcje organizmu. W pierwszej publikacji o koncepcji ekspozomu chodziło przede wszystkim o trudność pomiaru środowiska w badaniach nad chorobami przewlekłymi. Z czasem to podejście zaczęto stosować do poszczególnych narządów i stanów, w tym do skóry.

W 2017 roku badacze sformułowali model ekspozomu starzenia się skóry. Ten podstawowy przegląd ma istotny kontekst branżowy: troje z pięciorga autorów było pracownikami L’Oréal, w tym Vichy Laboratories. Nie podważa to samego zaproponowanego modelu, ale związek z branżą warto brać pod uwagę, gdy ogólną koncepcję naukową wykorzystuje się do uzasadniania produktów kosmetycznych. Do głównych grup czynników wpływu zaliczono promieniowanie słoneczne, zanieczyszczenie powietrza, dym tytoniowy, odżywianie, stres, niedobór snu i oddziaływania kosmetyczne. W szerszych modelach ekspozomu skóry uwzględnia się także klimat, czynniki zawodowe, środowisko hormonalne, mikrobiom i specyfikę codziennej pielęgnacji. 

Znaczenie mają intensywność i czas trwania kontaktu, jego powtarzalność oraz połączenie z innymi czynnikami. Krótki spacer po mieście stanowi inne obciążenie niż wieloletnia praca przy ruchliwej drodze. Kilka nocy z niedostateczną ilością snu także nie jest równoznaczne z przewlekłym zaburzeniem snu.

Indywidualna odpowiedź zależy od fototypu, wieku, cech genetycznych, stanu bariery, tła hormonalnego, chorób i przyjmowanych leków. Ekspozom uzupełnia obraz genetyczny, opisując warunki, w których realizuje się biologia konkretnej osoby.

Jakie czynniki wchodzą w skład ekspozomu skóry i na ile przekonujące są dowody

Baza naukowa w tym obszarze jest nierównomierna. Część wniosków pochodzi z modeli laboratoryjnych, część z obserwacji ludzi, a randomizowane badania istnieją tylko dla wybranych działań profilaktycznych. Przegląd kliniczno-biologiczny dotyczący wpływu ekspozomu na skórę potwierdza, że słońce, zanieczyszczenia, czynniki hormonalne, żywieniowe i psychologiczne zostały zbadane z różną dokładnością.

Poniższa tabela nie odtwarza formalnej skali GRADE. To redakcyjne zestawienie typów badań, powtarzalności wyników i możliwości ustalenia związku przyczynowego.

Promieniowanie słoneczne obejmuje kilka zakresów o odmiennym działaniu. UVB silniej wiąże się z oparzeniami i bezpośrednim uszkodzeniem DNA, UVA penetruje głębiej i uczestniczy w stresie oksydacyjnym oraz zmianach macierzy skórnej. Światło widzialne jako składnik promieniowania słonecznego ma szczególne znaczenie w zaburzeniach pigmentacji u osób z ciemniejszymi fototypami i skłonnością do melazmy. Zakres podczerwieni bada się w kontekście obciążenia cieplnego i oksydacyjnego, ale jego skutki kliniczne są poznane słabiej niż działanie promieniowania ultrafioletowego.

Zanieczyszczenie powietrza to mieszanina cząstek stałych, ozonu, tlenków azotu, policyklicznych węglowodorów aromatycznych i innych związków. Badania epidemiologiczne wiążą zanieczyszczenia komunikacyjne z plamami soczewicowatymi i oznakami zewnętrznego starzenia, a prace laboratoryjne wskazują na udział stresu oksydacyjnego, zapalenia i receptora arylowęglowodorowego. Jednocześnie takie badania wykazują związek, ale nie pozwalają dokładnie oddzielić wpływu jakości powietrza od innych warunków życia w dużym mieście.

Stres, sen i odżywianie działają bardziej złożenie niż prosty schemat „czynnik – zmarszczka”. Przewlekły stres może wpływać na interakcję neuroimmunologiczną, odpowiedź zapalną, produkcję sebum i regenerację bariery. Szerzej związek układu nerwowego i skóry omawialiśmy w materiale „Neurokosmetyka i oś «skóra–mózg»: gdzie kończy się nauka, a zaczyna marketing”. Odżywianie wpływa poprzez dostarczanie organizmowi energii i składników odżywczych, zdrowie metaboliczne oraz procesy zapalne. Pojedynczy produkt zwykle nie determinuje stanu skóry.

Dane dotyczące snu wymagają szczególnie ostrożnej interpretacji. We wspomnianym badaniu uczestniczyło tylko 60 kobiet pochodzenia europejskiego, a część autorów pracowała w Estée Lauder. Praca wykazała związek, ale nie dowiodła, że niska jakość snu sama w sobie przyspiesza starzenie skóry.

Pielęgnacja kosmetyczna jednocześnie należy do codziennych oddziaływań i pomaga ograniczać część ich skutków. Filtr przeciwsłoneczny, łagodne oczyszczanie i odpowiednie nawilżanie wspierają funkcje ochronne skóry. Nadmierne złuszczanie, ciągłe zmienianie substancji aktywnych i drażniące formuły przeciwnie – dokładają obciążenia. O przejściu od warstwowego nakładania produktów do podejścia kontekstowego mowa w artykule „K-beauty po erze 10 kroków: nowa logika koreańskiej pielęgnacji skóry”.

Jak różne oddziaływania prowadzą do podobnych zmian skóry

Suchość, nierówny koloryt czy utrata jędrności rzadko wskazują na jeden konkretny wpływ. Różne czynniki uruchamiają częściowo wspólne procesy biologiczne, a jeden proces może dawać kilka zewnętrznych objawów.

• Stres oksydacyjny. Reaktywne formy tlenu są potrzebne do prawidłowej pracy komórek, ale ich nadmiar uszkadza lipidy, białka i DNA. Równowagę mogą zaburzać promieniowanie słoneczne, dym tytoniowy i część zanieczyszczeń.
• Odpowiedź zapalna. Krótkotrwała odpowiedź zapalna jest potrzebna do ochrony i regeneracji. Długotrwała stymulacja o niskim nasileniu może podtrzymywać reaktywność, wpływać na pigmentację i utrudniać prawidłową odbudowę tkanek.
• Zaburzenie bariery. Uszkodzona struktura lipidowa warstwy rogowej gorzej zatrzymuje wodę i słabiej chroni przed czynnikami drażniącymi. Suche powietrze, agresywne oczyszczanie, nadmierne złuszczanie i choroby zapalne mogą się wzajemnie nasilać.
• Zmiany w macierzy pozakomórkowej. Ultrafiolet i sygnały oksydacyjno-zapalne wpływają na enzymy uczestniczące w rozkładzie kolagenu i innych strukturalnych składników skóry właściwej. Jeśli uszkodzenia powtarzają się szybciej, niż zachodzi regeneracja, stopniowo zmieniają się jędrność, relief i właściwości mechaniczne skóry.
• Zaburzenia pigmentacji. Promieniowanie słoneczne, stan zapalny i niektóre zanieczyszczenia mogą oddziaływać na melanocyty różnymi drogami. Wynik zależy od fototypu, tła hormonalnego, wcześniejszych procesów zapalnych i skłonności do określonych zaburzeń pigmentacyjnych.
• Zmiany środowiska mikrobiologicznego. Bariera, sebum, wilgotność, temperatura i pielęgnacja kształtują warunki dla mikroorganizmów na powierzchni skóry. Ten element jest intensywnie badany, jednak analiza mikrobiomu nadal nie wyjaśnia każdego przypadku podrażnienia i nie dowodzi skuteczności produktu kosmetycznego.

Poszczególne czynniki mogą się wzajemnie wzmacniać. Interakcję promieniowania słonecznego i zanieczyszczenia powietrza nazywa się fotopollution. Niektóre policykliczne węglowodory aromatyczne pod wpływem UVA stają się bardziej fototoksyczne, a obciążenie oksydacyjne z różnych źródeł może się nakładać. Przegląd dotyczący synergii słońca i zanieczyszczeń łączy dane laboratoryjne i epidemiologiczne. Autor informował o pracy w firmie kosmetycznej, co warto uwzględnić przy przechodzeniu od opisu mechanizmu do rekomendacji dotyczących produktów „anti-pollution”. Sama interakcja czynników nie dowodzi jeszcze potrzeby istnienia odrębnej kategorii kosmetyków dla każdego mieszkańca miasta.

Co w rozmowach o ekspozomie jest często wyolbrzymiane

• „Większość starzenia skóry powoduje ekspozom”. Popularna liczba 80% dotyczy głównie oceny wkładu promieniowania ultrafioletowego w widoczne oznaki starzenia skóry twarzy. Nie pokazuje ona udziału całego ekspozomu, do którego poza słońcem należą także zanieczyszczenie powietrza, palenie, czynniki klimatyczne i inne oddziaływania w ciągu życia. W badaniu obserwacyjnym 298 kobiet pochodzenia europejskiego w wieku 30–78 lat autorzy porównywali grupy o różnych nawykach związanych z przebywaniem na słońcu i na podstawie skal klinicznych ocenili wkład promieniowania UV w widoczne oznaki starzenia twarzy. Populacja, obszar oceny i projekt badania nie pozwalają przenosić liczby 80% na wszystkie fototypy, okolice ciała i przejawy starzenia.
• „Ekrany starzeją skórę tak samo jak słońce”. Niebieskie światło w wysokich dawkach eksperymentalnych może wywoływać reakcje biologiczne, jednak rzeczywista intensywność emitowana przez telefony i monitory jest znacznie niższa niż słoneczna. Systematyczny przegląd danych klinicznych nie daje podstaw do zrównywania zwykłego korzystania z urządzeń z przebywaniem na zewnątrz.
• „Skórę trzeba detoksykować”. Oczyszczanie usuwa z powierzchni sebum, cząstki, resztki kosmetyków i inne zanieczyszczenia, ale nie wyprowadza z tkanek abstrakcyjnych „toksyn”. Metabolizm i wydalanie substancji zapewniają konkretne układy biologiczne, a nie rytuał kosmetyczny nazwany detox.
• „Kosmetyk antyoksydacyjny lub anti-pollution neutralizuje ekspozom”. Obecność obiecującego składnika w formule nie dowodzi jeszcze ochronnego działania gotowego produktu. Znaczenie mają stężenie, stabilność, sposób stosowania, projekt badania i mierzony efekt. Różnicę między mechanizmem, wczesnymi danymi i właściwościami produktu komercyjnego dobrze widać także na przykładzie egzosomów w kosmetologii.

Na co naprawdę możemy wpływać

Praktyczna wartość koncepcji ekspozomu polega na właściwym ustalaniu priorytetów. Kontrolowanie każdego kontaktu ze środowiskiem jest niemożliwe, a same czynniki mają różną wagę dowodową.

1. Ograniczać nadmierną ekspozycję na słońce. Cień, odzież, nakrycie głowy i filtr przeciwsłoneczny działają najpewniej w połączeniu. W badaniu randomizowanym z udziałem 903 dorosłych poniżej 55. roku życia codzienne stosowanie preparatu o szerokim spektrum przez 4,5 roku spowolniło postęp fotostarzenia o 24% w porównaniu ze stosowaniem według własnego uznania. Wynik oceniano na podstawie zmian mikrorzeźby skóry grzbietowej powierzchni dłoni.
2. Unikać dymu tytoniowego. Rzucenie palenia ma znaczenie daleko wykraczające poza wygląd. Dla skóry oznacza zmniejszenie obciążenia chemicznego, oksydacyjnego i naczyniowego, którego nie zrekompensuje żadne serum.
3. Wspierać barierę odpowiednio do warunków. W suchym lub zimnym powietrzu skóra może potrzebować łagodniejszego oczyszczania i bogatszego środka nawilżającego, a w upale i przy wysokiej wilgotności – lżejszej tekstury. Schemat warto korygować zgodnie z reakcją skóry, unikając dodatkowego podrażnienia.
4. Oczyszczać skórę bez agresji. Wieczorem warto usunąć filtr przeciwsłoneczny, makijaż, sebum i cząstki z powierzchni skóry. Uczucie ściągnięcia, pieczenie lub łuszczenie po oczyszczaniu wskazują, że wybrany schemat może być zbyt intensywny.
5. Traktować sen, ruch, odżywianie i zarządzanie stresem jako podstawę zdrowia. Pełnowartościowa dieta pomaga unikać niedoborów i wspiera regenerację tkanek, ale nie istnieje uniwersalny suplement, który „blokuje ekspozom”. Zły sen czy stres także nie wyjaśniają każdej wysypki ani każdej zmarszczki.
6. Sprawdzać obietnice konkretnego produktu. Oznaczenia „anti-pollution”, „exposome defense” czy „cellular protection” opisują pozycjonowanie marketingowe. Dowodem działania mogą być badania gotowej formuły w realnych warunkach z klinicznie istotnymi wskaźnikami. Aktywność pojedynczej cząsteczki w hodowli komórkowej do tego nie wystarcza.

Utrzymujące się lub szybko postępujące zmiany, świąd, ból, wyraźny stan zapalny czy nowe zmiany skórne wymagają oceny medycznej. Za takimi objawami mogą stać choroby dermatologiczne, zmiany hormonalne, działanie leków lub inne stany, których koncepcja ekspozomu nie diagnozuje.

Starzenie chronologiczne postępuje niezależnie od stylu życia, a stan skóry nie jest oceną tego, jak „właściwie” żyje człowiek. Koncepcja ekspozomu dodaje ważny kontekst: przez całe życie skóra styka się z wieloma oddziaływaniami, a ich wkład nie jest jednakowy. Najlepiej uzasadnionymi priorytetami pozostają fotoprotekcja, rezygnacja z palenia, wspieranie bariery i terminowa pomoc medyczna. Technologie kosmetyczne mogą uzupełniać tę podstawę, jeśli ich deklaracje są potwierdzone dla konkretnej formuły.

Źródła

• Wild C. P. Complementing the Genome with an “Exposome”. 2005. Krutmann J. et al. The Skin Aging Exposome. 2017. 
• Passeron T. et al. The Impact of the Exposome on Skin Aging and Skin Health. 2020.
• Engebretsen K. A. et al. The Effect of Environmental Humidity and Temperature on Skin Barrier Function and Dermatitis. 2016.
• Oyetakin-White P. et al. Does Poor Sleep Quality Affect Skin Ageing? 2015.
• Marrot L. Photo-pollution: How Sunlight and Airborne Pollutants Cooperate to Damage the Skin. 2018.
• Flament F. et al. Effect of the Sun on Visible Clinical Signs of Ageing in Caucasian Skin. 2013.
• Suitthimeathegorn O. et al. The Impact of Blue Light and Digital Screens on the Skin. 2022. Hughes M. C. B. et al. Sunscreen and Prevention of Skin Aging: A Randomized Trial. 2013.