Hava kirliliği ve oksidatif stres
İnsan vücudu ile dış ortam arasında bulunan derinin en dışındaki Stratum Corneum (SC) tabakası, devamlı olarak bir oksitlenme etkisi altındadır. Bu oksitleyici hasara karşı koyabilmek için cilt, hem enzimatik hem enzimatik olmayan antioksidan sistemleriyle donatılmıştır. Antioksidan savunma sistemlerinin kapasitesi oksitleyici saldırıdan daha zayıfsa, çoğunlukla yapısal görevleri olan makromoleküller oksidatif değişime uğrar. Bu durum “oksidatif stres” olarak tanımlanır. Cildin doğal antioksidan rezervleri; güneş radyasyonu ve hava kirliliği gibi çevresel faktörler serbest radikal oluşumunu fazlasıyla uyardığında, hızla tükenebilir.
Oksidatif stres ve DNA hasarı ayrıca, keratinositlerin “apoptoz”unu yani programlı şekilde ölümünü tetikler ve hem epidermisin yenilenmesini yavaşlatır hem de yara iyileşmesini geciktirir ya da engeller.
Havadaki katı partiküller ile sıvı damlacıkları ifade eden Partikül Madde (PM), yanma prosesleri, motorlu araç ve fabrika emisyonları gibi sebeplerle oluşur ve içerisinde metaller, mineraller ve organik biyolojik bileşikler bulunabilir. Çapı 10 mikrondan küçük partiküllere (PM10)“kaba partiküller” denirken çapı 2,5 mikrondan küçük partiküllere (PM2.5) “ince partiküller” adı verilir.
Cildin PM’ye maruz kalması; serbest radikal oluşumu, lipid peroksidasyonu, DNA hasarı, apoptoz (programlı hücre ölümü) ve hücre dışı dermal matriks hasarına sebep olur. İnce partiküller kıl keseciklerinden içeri nüfuz edip kan dolaşımına karışabilir ve cildin dermis katmanına kadar ulaşarak ona hasar verebilir. PM2.5 ayrıca, tehlike ve stres sensörlerini uyararak serbest radikal oluşumunu hızlandırır.
Dünya yüzeyini UV radyasyonuna karşı koruyan Atmosfer’in üst katmanlarında bulunan ozonun aksine, içinde soluk alıp verdiğimiz Troposfer’deki ozon cilt stresine yol açan en zehirli çevresel stres faktörlerinden biridir. Yer seviyesinde ozon; fosil yakıtların yanması, araç emisyonları, endüstriyel kazanlar ve fabrikalardan atmosfere verilen kirleticilerin UV radyasyonuyla tepkimeye girmesi yoluyla oluşur ve özellikle yazın sıcak günlerinde büyük şehirlerde ozon kirliliği en üst seviyeye çıkar.
Güçlü bir oksitleyici madde olan ozon, Stratum Corneum tabakasına nüfuz edemez ama kronik olarak temas eden ciltte oksidatif stres oluşur ve serbest radikaller açığa çıkar. Ozon, ciltteki hem enzimatik hem enzimatik olmayan antioksidan rezervlerini tüketir ve özellikle C ve E vitamini seviyelerini düşürür.
Ozondan kaynaklı oksidatif stres SC ile sınırlı kalmaz ve alt katmanlarda dolaylı stres yanıtlarını tetikler. Diğer yandan ozon, kollajen yıkımından sorumlu enzimleri uyararak hücre dışı matrise hasar verir ve kollajen üretimini de azaltır.
Hava kirliliği ve inflamasyon
Hava kirliliğinin içindeki kimyasal partiküller, cilt ile temas edip epidermise yerleşmeye başladıklarında, gerek bağışıklık sistemini gerekse alerjik reaksiyonları harekete geçiren ve domino taşı gibi ardı sıra ilerlemesini sağlayaninflamatuar mekanizmaları uyararak IL-1-a, IL-6, IL-8 ve TNF-alfa gibi proinflammatuar sitokinlerin artmasına neden olur ve ciltte inflamasyona yatkın bir ortam yaratır. Bu sürecin de cilt yaşlanmasını hızlandırdığı kabul edilir.
Sanayi tesisleri, motorlu taşıt emisyonları ve benzinin buharlaşması ya da boya ve zemin cilalarından açığa çıkan Uçucu Organik Bileşikler (VOC) ile temas eden keratinosit hücreleri, sitokin seviyelerini artırarak inflamatuar yanıta sebep olur ve akne, atopik dermatit ya da sedef (psoriasis) gibi inflamatuar hastalıkları şiddetlendirir.
Ciltle etkileşime girdiğinde, sigara dumanının içindeki binlerce zararlı kimyasal, kollektif olarak inflammatuar yanıta yol açar, oksidatif strese sebep olur, transdermal su kaybını artırır ve tümör hücresi oluşumuna zemin hazırlar. Sigara dumanının atopik dermatit, sedef ve akne gibi inflammatuar cilt hastalıklarının gelişmesinde rol oynadığı kabul edilir.
PM de ayrıca, çevresel kirleticileri tanıyıp önleyici sinyal gönderiminden sorumlu olan Aril Hidrokarbon Reseptörü’ne (AhR) bağlanarak hem serbest radikal oluşumunu hem de inflamatuar reaksiyonu tetikler.
Hava kirliliği ve cilt bariyeri hasarı
Cilt bariyerinin görevi, vücudu dış etkenlere karşı korumak ve cilt homeostazını sağlamaktır. Cildin bariyer fonksiyonu, birkaç farklı mekanizmayla çalışır. Keratinositler , taşıdıkları keratin ve birbirlerine tutundukları desmozomlarla fiziksel bir bariyer oluştururlar. Kimyasal bariyer; lipidler, antimikrobiyal peptidler ve filaggrinin parçalanmasıyla oluşan amino asit ve türevlerinden meydana gelir. Hücreler arası lipidler Stratum Corneum tabakasının geçirgenlik seviyesini belirler. Cilt yüzeyi ise sebase bezlerden salgılanan lipid film tabakası olan sebum ile kaplıdır. Bu geçirgenlik bariyeri, çevreden kaynaklanan zehirli maddelerin cilde nüfuz etmesine karşı, önleyici bir mekanizma sağlar.
Oksidatif stres ve serbest radikal oluşumunun, lipid peroksidasyonuna, DNA hasarına, apoptoza ve hücre dışı matris hasarına sebep olduğunu daha önce belirtmiştik. Bu etkiler, yaşlanma sürecinin getirdiği hücre döngüsü ve enzimatik süreçlerdeki yavaşlamayla birlikte, cildin bariyer fonksiyonunu tahrip eder. Klinik çalışmalar, Partikül Madde’ye (PM) maruz kaldığında ciltte keratinosit çoğalmasının azaldığını ve keratinositlerin mekanik bütünlüğünün zarar gördüğünü gösteriyor. Diğer yandan epidermisin nemliliğine önemli katkısı olan filagrin seviyesi de, çevresel kirleticilere maruz kalma sonucu azalır. Bu da cilt kuruluğuna yol açarak hem tahriş riskini hem de geçirgenliği artırır ve inflamasyona zemin hazırlar.
Çevresel faktörlerin cilt üzerinde yarattığı stresi konuştuğumuz WTC doktorlarından Dr. Ahmet Atalık, “İstanbul, Ankara ve İzmir başta olmak üzere hava kirliliğinin yoğun olduğu büyük şehirlerde, özellikle Organize Sanayi Bölgeleri ve civarında yaşayanlar ile fabrika bölgelerinde çalışanlar; bu çevresel faktörlerden daha olumsuz etkilenecektir. Diğer yandan uzun süreler sahada çalışanlar ile yaz döneminde ozon kirliliği şiddetlendiği için sıcak bölgelerde yaşayan ve bulunan kişilerin de cilt sağlığını gözeterek bu etkilere karşı daha güçlü önlem almalarını öneriyoruz,” diyor.
Cilt stresine yol açan diğer faktörler
Çevresel kirleticilerin yanı sıra iklim, yaşam tarzı, beslenme ve alışkanlıklardan kaynaklanan başka faktörler de cildimizi strese sokabiliyor. Bu konuya bir sonraki yazımızda daha detaylı değineceğiz, ama kısaca göz atmak istersek listenin başında uykusuzluk ve kalitesiz uykuyu görüyoruz. Yetersiz ve sirkadyen ritimle uyumsuz bir uyku, cildin yenilenme ve onarım sürecini sekteye uğratırken ayrıca bir stres kaynağı olarak kortizol hormonunu artırır ve cildi inflamasyona açık hale getirir. Psikolojik stres, kötü beslenme düzeni, hormonal düzensizlik ve hava durumuna bağlı ısı değişimleri de cilt stresine katkıda bulunan diğer faktörler.
Kaynaklar:
https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data
Draelos, Zoe Diana, Cosmetic Dermatology: Products and Procedures, Wiley Blackwell, 2022
Comstock, J., Gold, M.H. (eds.), Cosmeceuticals, Karger, 2021
Sakamoto, Kazutami vd., Cosmetic Science and Technology: Theoretical Principals and Applications, Elsevier, 2017
Parrado, C., Mercado-Saenz, S. vd., “Environmental Stressors on Skin Aging. Mechanistic Insights”, Frontiers in Pharmacology, sayı 10, 2019
Krutmann, J., Bouloc, A. vd., “The skin aging exposome”, Journal of Dermatological Science, cilt 85, sayı 3, s.152-161, Mart 2017
Passeron, T., Krutmann, J vd., “Clinical and biological impact of the exposome on the skin”, Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, sayı 34, ek S4, Temmuz 2020
Rosen, Meyer R. (ed.), Harry’s Cosmeticology, Cilt 2, Chemical Publishing, 2015.