Ochrona DNA komórek skóry

Skóra będąca w stałym kontakcie ze światem zewnętrznym, nieustannie narażona jest na działanie różnych czynników.


Spośród systemów mogących wywierać na nią niekorzystny wpływ najczęściej wymieniane są promienie słoneczne oraz zanieczyszczone środowisko. Dlatego tak ważna jest ochrona skóry przed tymi szkodliwymi warunkami. 

Duża część zmian zachodzących w skórze pod ich wpływem utożsamiana jest z procesami oksydacyjnymi i powstającymi w ich wyniku reaktywnymi formami tlenu (RFT). Układy te, charakteryzujące się wysoką aktywnością, mogą działać destrukcyjnie w stosunku do wielu struktur żywych organizmów, m.in. białek, cukrowców, lipidów.

W jaki sposób skóra się broni?

Ludzki organizm wyposażony jest w naturalny układ obronny złożony z dwóch systemów. Pierwszy z nich oparty jest na  ograniczeniu powstawania wolnych rodników. Jego efektywnymi czynnikami są białka transferyna czy też laktoferyna, charakteryzujące się zdolnością do wiązania substancji inicjujących procesy oksydacyjne, np. jonów żelaza. Drugi poziom ochrony związany jest natomiast z usuwaniem lub dezaktywowaniem utworzonych już reaktywnych form tlenu. Istotnymi jego elementami są enzymy, między innymi dysmutza nadtlenkowa, katalaza, peroksydaza glutationowa. Zaliczane są do niego  także układy nieenzymatyczne: witaminy E i C, beta-karoten, glutation.

Wymienione systemy zabezpieczają równowagę proksydacyjną - antyoksydacyjną organizmu. Jeżeli jednak zostanie ona zakłócona, np. w wyniku długotrwałego działania szkodliwych czynników zewnętrznych, może to powodować nagromadzenie wolnych rodników. Pod ich wpływem zachodzi w skórze cały szereg niekorzystnych zjawisk przyspieszających proces starzenia skóry. Zaliczamy do nich, między innymi depolimeryzację kwasu hialuronowego czy też uszkodzenie włókien kolagenu  i elastyny, ważnych elementów strukturalnych tkanki łącznej odpowiadającej za prawidłowe funkcjonowanie skóry. 

Zmiany zachodzące pod wpływem wolnych rodników mogą być znacznie bardziej  niebezpieczne. Wzmagają one bowiem procesy degeneracji tkanek oraz  uaktywniają związki mutagenne i kancerogenne pochodzące ze środowiska zewnętrznego. 

W efekcie ich działania dochodzi do zaburzenia wielu funkcji życiowych komórek, następują zmiany w ich metabolizmie. Szczególnie niebezpieczne jest uszkadzanie przez wolne rodniki struktur kwasów nukleinowych, może ono bowiem prowadzić do zwiększenia podatności organizmu na rozwój procesów nowotworowych.

Walka ze szkodliwymi czynnikami 

W celu ograniczenia niekorzystnego wpływu czynników  środowiskowych w stosunku do skóry, do receptur preparatów kosmetycznych wprowadzane są składniki o specyficznym, odpowiednio dobranym profilu aktywności chemicznej. Na ich opakowaniach coraz częściej można znaleźć deklarację, iż wyrób zabezpiecza DNA skóry. Do nieodzownych składników, wykazujących takie działanie należą filtry UV. W praktyce okazuje się jednak, że układy te nie zawsze zapewniają dostateczną ochronę skórze. Nawet na najlepiej zabezpieczonej powstają przebarwienia. Nic więc dziwnego, że naukowcy szukają substancji, które skutecznie wspomagałyby działanie tych surowców. 

Do cennych układów wspierających system obronny organizmu, w tym także skóry, należą środki o działaniu antyoksydacyjnym, przeciwrodnikowym. Odpowiednio dobrane mogą  zabezpieczyć nie tylko wyroby kosmetyczne, ale także nasz organizm, w tym również skórę. 

Ich działanie, w głównej mierze, polega na dezaktywacji wolnych rodników powstających w pierwszym stadium zmian oksydacyjnych.

Stosowanym od dawna  surowcem o efektywnym działaniu antyoksydacyjnym jest witamina E. Do związków wykazujących aktywność tego układu  przez długi okres zaliczano mieszaninę  , b, g, d-tokoferoli. W ostatnim czasie dołączyły do nich także  tokotrienole. Wszystkie wymienione związki zawierają grupę fenolową odpowiedzialną za efekt antyoksydacyjny. Ważnym  elementem strukturalnym jest także boczny łańcuch fitolowy, nadający im charakter lipofilowy oraz odpowiadający za wysokie powinowactwo do błon komórkowych.

Tokoferole początkowo  wykorzystywano w preparatach kosmetycznych zawierających w składzie recepturalnym nienasycone kwasy tłuszczowe jako dodatki stabilizujące.

Coraz częściej obie grupy znajdują jednak zastosowanie jako układy ochronne także w stosunku do skóry. Z powodu dobrej  rozpuszczalności w lipidach mają  one  zdolność umieszczania się w ich strukturach. Dzięki swoim właściwościom chronią przed utlenianiem i zniszczeniem fosfolipidy błon komórkowych  oraz ceramidy cementu międzykomórkowego. Najsilniejsze własności antyoksydacyjne wykazują -id-tokoferol, jednak działają one krócej niż ich -i, b-analogi, stąd też najlepsze efekty osiąga się, stosując mieszaninę tych związków.

Analogiczną, ale znacznie silniejszą aktywność wykazuje mieszanina tokotrienoli. Układ ten neutralizuje wszystkie rodniki m.in. azotowe, których nie są w stanie zniszczyć tokoferole. Obie grupy różnią się szybkością penetracji. Ta sama ilość tokotrienoli wchłania się kilkukrotnie szybciej niż tokoferoli. Również głębokość ich wnikania jest dwukrotnie większa. Dla tokotrienoli wynosi ona około 10 mikronów, podczas gdy dla tokoferoli  jest dwukrotnie mniejsza.

Kolejnym bardzo chętnie wykorzystywanym układem o działaniu antyoksydacyjnym jest witamina C, przy czym aktywność biologiczną wykazuje tylko kwas L-askorbinowy.  

Kwas L-askorbinowy, surowiec zaliczany do związków rozpuszczalnych w wodzie, jest bardzo efektywnym czynnikiem  antyoksydacyjnym. Neutralizuje on wolne rodniki m.in. hamuje syntezę nitrozoamin, którym przypisuje się działanie kancerogenne.  

W trakcie tego procesu przekształca się on w kwas dehydroaskorbinowy, który jest również aktywny biologicznie. W organizmie pod wpływem  enzymów ma zdolność odtwarzania wyjściowej struktury witaminy C.

Ze względu na ograniczoną zdolność penetracyjną kwasu askorbinowego coraz częściej jest on modyfikowany poprzez wprowadzenie do struktury długołańcuchowych reszt kwasów tłuszczowych, powodujących lipofilizację układu.

W kosmetyce znajdują zastosowanie także  inne jego  pochodne. Na uwagę zasługuje tu wyjątkowo stabilny, dobrze rozpuszczalny w wodzie askorbylofosforan  magnezu tzw. MAP. Po aplikacji związek ten pod wpływem fosfatazy przekształca się do aktywnego kwasu askorbinowego.

Witamina C  bywa także oferowana w różnego rodzaju systemach nośnikowych (liposomy, mikrokapsułki) ułatwiających  jej przenikanie w głębsze warstwy skóry. W tej formie jest ona istotnym składnikiem preparatów kosmetycznych ze względu na to, iż wolne rodniki wykazują działanie niszczące w stosunku do struktur zbudowanych z  aminokwasów i białek obecnych w fazie wodnej skóry właściwej. Dzięki rozpuszczalności w wodzie witamina C zapobiega destrukcji tych układów, które tylko w niewielkim stopniu  mogą być chronione przez antyutleniacze rozpuszczalne w tłuszczach.

Eliksir młodości

Kolejnym związkiem zabezpieczającym ludzką skórę jest coraz częściej pojawiający się w preparatach kosmetycznych ubichinon, czyli koenzym Q. Jest to układ szeroko rozpowszechniony w przyrodzie, stąd jego nazwa - Ubitarius, czyli wszechobecny. Występuje on zarówno w świecie zwierzęcym, roślinnym jak i wśród mikroorganizmów.

Mechanizm jego działania biologicznego polega na odwracalnej reakcji redukcji - utleniania. W skórze, jak i w tkankach, koenzym Q10 występuje zarówno w formie utlenionej, jak i zredukowanej, określanej mianem ubichinolu 10 lub Q10 H2.

W obrębie mitochondrii  rola koenzymu Q10 w transporcie elektronów wymaga ciągłego przekształcania tych form, przy czym obie są aktywne. Zwiększa to możliwości ochronne organizmu przed oksydacją błon komórkowych. 

Koenzym Q10 uruchamia mechanizmy obronne naskórka, chroni jego komórki przed utlenieniem, pobudza ich metabolizm i regenerację.  Przyspiesza odnowę biologiczną skóry, opóźnia procesy jej starzenia się. Ze względu na swoje  własności często bywa określany mianem eliksiru młodości.

Jednym z nowszych odkryć kosmetycznych jest kwas liponowy czyli 6,8-ditiooktanowy. Jest to surowiec aktywny biologicznie, charakteryzujący się silnymi właściwościami przeciwutleniającymi. Specyficzną cechą tego związku jest jego rozpuszczalność zarówno w wodzie, jak i tłuszczach. Podobnie  jak koenzym Q10, może on występować  zarówno w formie utlenionej, jak i zredukowanej. Z tego też powodu wyjątkowo skutecznie naprawia uszkodzenia spowodowane obecnością wolnych rodników.  Ze względu na niewielki rozmiar cząsteczka kwasu liponowego może  dotrzeć nawet do głębszych warstw skóry. Ma zdolność naprawy komórkowego DNA, usprawnia reakcje energetyczne komórek, aktywizuje procesy odnowy, dzięki  czemu skutecznie opóźnia procesy starzenia się skóry.

Ochrona z roślin

Również w świecie roślinnym można znaleźć ogromne bogactwo naturalnych systemów organicznych o silnych właściwościach ochronnych w stosunku do komórek skóry. Do związków o udowodnionym działaniu antyoksydacyjnym należą karoteny, pochodne ksantyny, likopen, luteina. Najliczniejszą ich grupę stanowią jednak polifenole, do których zalicza się między innymi kwasy fenolowe, flawonoidy, katechiny.

W naturze na ogół występują one w postaci wieloskładnikowych mieszanin, których działanie ze względu na tzw. efekt synergistyczny, jest bardzo efektywne już przy niskich stężeniach. Znanych jest  wiele roślin charakteryzujących  się wysoką zawartością tych związków. Na szczególną uwagę zasługują tu: ziele szałwii (Salvia officinalis L.), rozmarynu (Rosmarinus officinalis), mięty (Mentha piperita L.), melisy (Melissa officinalis L.), owoce cyprysu (Cupressus L.), głogu (Crataegus L.),  aronii (Photinia melanocarp), liście miłorzębu (Ginkgo biloba L.), korzeń żeń--szenia (Panax ginseng), kwiaty rumianku (Anthemis nobilis), nagietka (Calendula officinalis L.), arniki (Arnica montana L.), pestki winogron (Vitis L.).

W ostatnim czasie dołączyły do nich nowe rośliny, między innymi tarczyca bajkalska (Scutellaria baicalensis) czy sosna śródziemnomorska (Pinus maritima).

Spośród skutecznych nośników antyoksydantów wymieniany jest także ekstrakt z ziaren kawy Coffea Robusta L. Istotnymi składnikami  tego układu oprócz alkaloidów są również związki polifenolowe, których najważniejszym przedstawicielem jest kwas chlorogenowy.

Zielone, niefermentowane ziarna kawy zawierają około 6-7%  tego składnika. Prażone owoce zawierają go nieco mniej, ponieważ w procesie upalania ulega on przekształceniu  do innych struktur, z których jednak część nadal zachowuje aktywność antyoksydacyjną.

Kwas chlorogenowy działa wielokierunkowo. Układ ten charakteryzuje się między innymi zdolnością do neutralizowania wolnych rodników. Jest on również środkiem wpływającym na zawartość jonów żelaza, odgrywających istotną rolę w procesach fotostarzenia skóry. Pod wpływem promieniowania UV następuje bowiem wzrost zawartości tego pierwiastka, który sprzyja tworzeniu reaktywnych form tlenu. Kwas chlorogenowy, kompleksując jony żelaza, powoduje, że tracą one zdolność ich generowania. Jego obecność, ograniczając procesy oksydacyjne, chroni białka i lipidy naszej skóry. Zapobiega także uszkodzeniom DNA zachodzącym między innymi  pod wpływem światła słonecznego.

Egzotyczne rośliny w służbie skóry

Cennym surowcem roślinnym, o którym coraz częściej  mówi się w ostatnim czasie, jest azjatycka roślina Gynostemma pentaphyllum znana jako jiaogulan. Roślinę tę można znaleźć w górach południowych Chin, a jej właściwości lecznicze znane są od XVI wieku. Substancje czynne jiaogulanu, tzw. gypenozydy, są silnie działającymi przeciwutleniaczami, neutralizującymi wolne rodniki. Efektywnie opóźniają one proces starzenia się organizmu, a także zapobiegają różnorodnym uszkodzeniom powstającym w następstwie procesów oksydacyjnych. Prowadzone na Uniwersytecie Loma Linda badania potwierdziły, że układ ten efektywnie ochrania struktury DNA przed działaniem reaktywnych form tlenu. Dzięki silnym właściwościom  przeciwutleniającym  jiaogulan hamuje procesy kancerogenne.

Określane są również własności przeciwutleniające pojedynczych związków fenolowych. Spośród układów, na których temat pojawiają się informacje w literaturze, warto zwrócić uwagę na -glukozylorutynę (AGR). Związek ten, choć nie jest filtrem UV,  stanowi efektywny układ zabezpieczający i naprawczy struktur DNA uszkodzonych pod wpływem stresu oksydacyjnego.

Uroda zamknięta w kosmetykach

Jako skuteczny środek zabezpieczający DNA może być także stosowana karnozyna, czyli -alanylo-L-histydyna. Jest to dipeptyd, który posiada nie tylko zdolność wiązania wolnych rodników, ale także stabilizowania błon komórkowych, jak również ograniczania oddziaływań międzykomórkowych. Karnozyna wzmacnia też działanie antyoksydacyjne innych związków między innymi witamin E i C.

W walce z wolnymi rodnikami wykorzystuje się również systemy enzymatyczne. Szczególną rolę w tego typu procesach odgrywa dysmutaza nadtlenkowa (SOD). Jej źródłem mogą być ekstrakty roślinne: z kiełkujących nasion melona (Cucumis melo L), liści czerwonokrzewu (Rooibos) czy też grzybów kielichowca pomarańczowego (Omphalotus olearius). Coraz częściej do jej pozyskiwania wykorzystywane są materiały umożliwiające hodowlę jednorodnego surowca, np. drożdże czy bakterie, między innymi z gatunku Phytobacterium.

Układami skutecznie neutralizującymi singletowy tlen i redukującymi nadtlenki organiczne wywierające niekorzystny wpływ na łańcuchy DNA są także peroksydazy. Spośród tego typu systemów najczęściej wykorzystywanych w kosmetyce  wymieniane są: laktoperoksydaza czy peroksydaza glutationowa.

Pośród składników kosmetyków można znaleźć także ekstrakt z fotoliazy. Jest to surowiec pochodzący z zasobów morskich. Układ ten aktywuje się pod wpływem widzialnych promieni światła słonecznego. Dostarczany bezpośrednio pod powierzchnię skóry, pomaga odbudować jej elementy strukturalne, które zostały uszkodzone pod wpływem wolnych rodników, między innymi łańcuchy DNA. 

Działanie ekstraktu z fotoliazy spowalnia oznaki starzenia się i wzmacnia odporność skóry na działanie innych, niekorzystnych czynników środowiskowych. 

Jak wynika z tego krótkiego przeglądu, odpowiednio dobrane antyoksydanty stosowane w preparatach kosmetycznych  nie tylko sprzyjają urodzie, ale także wywierają istotny wpływ na bezpieczeństwo naszej skóry. Warto zatem sprawdzić na opakowaniu czy kosmetyk, który nas interesuje, zawiera je w swoim składzie. 


Podziel się:

Wasze komentarze


Informacje / opinie publikowane w komentarzach stanowią subiektywną ocenę użytkownika i nie mogą być traktowane jako porada dotycząca leczenia / stosowania leków . W przypadku wątpliwości prosimy o konsultacje z Farmaceutą Dbam o Zdrowie.

komentarze wspierane przez Disqus