Starzenie się skóry i enzymy w produktach kosmetycznych

Nasza skóra na co dzień doświadcza stresu wywołanego zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi: nieodpowiednimi produktami kosmetycznymi, zanieczyszczeniem powietrza, stresem, promieniami podczerwieni i ultrafioletu (UV) i innymi. Zaburza to jej równowagę i funkcję. W takim przypadku konsekwencje mogą być widoczne i/lub niewidoczne: stany zapalne skóry, oparzenia, obrzęki i przedwczesne starzenie. Wszystkie te konsekwencje można wytłumaczyć mechanizmami, powodującymi uszkodzenie tkanek. Wiadomo, że wolne rodniki (reaktywne formy tlenu, ROS), które powstają podczas reakcji zapalnych i działania światła słonecznego (głównie UVA), powodują znaczne pogorszenie stanu skóry. Starzenie się skóry objawia się na wiele sposobów: wysuszeniem, utratą elastyczności i integralności tekstury, ścieńczeniem skóry, uszkodzeniem funkcji barierowej (warstwy hydrolipidowej), pojawieniem się plam pigmentacyjnych (hiperpigmentacja) i wreszcie zmarszczek. Od czasu pojawienia się kremów i balsamów kosmetycznych, naukowcy, twórcy preparatów kosmetycznych, dermatolodzy i kosmetolodzy oraz inni specjaliści z branży kosmetycznej próbują znaleźć produkty, które skutecznie działają na starzejącą się skórę. Tworzono produkty redukujące zmarszczki i ujędrniające, nawilżające, liftingujące i tonizujące skórę, a także redukujące plamy pigmentacyjne (efekt wybielający). Wśród produktów do pielęgnacji skóry największe tempo wzrostu odnotowują obecnie produkty z kategorii przeciwstarzeniowej. Jednak prawdziwy produkt przeciwstarzeniowy nie powinien działać przeciw objawom związanym z wiekiem, ale zapobiegać ich pojawianiu się i chronić skórę przed zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi, a tym samym spowalniać proces starzenia.

Czy naprawdę można zatrzymać proces starzenia? A jeśli tak, to jak niezawodnie zgłosić to użytkownikowi produktu kosmetycznego?

Ochrona przed słońcem, w tym ochrona przed promieniami UVB, została uznana za niezbędny środek zapobiegawczy, który pomaga unikać przedwczesnego starzenia się. Uszkodzenia spowodowane przez wolne rodniki, promienie UVA i UVB, stres, zanieczyszczenia i przedwczesne starzenie się skóry, spowodowane dymem papierosowym nie są od razu widoczne i dlatego nie przyciągają uwagi użytkowników. Jeśli chodzi o ROS, nie wystarczy ostrzec społeczeństwo przed niebezpiecznymi czynnikami zewnętrznymi, ale warto zwrócić uwagę na uszkodzenia DNA wywołane przez ROS i inne złożone mechanizmy zachodzące w naszym organizmie. Potrzebne jest silniejsze, jaśniejsze i szybsze rozpowszechnianie informacji wśród użytkowników, wraz z dowodami z badań naukowych, że ochrona przed przedwczesnym starzeniem się jest możliwa i przynosi widoczne rezultaty.

Skóra jest w stanie w naturalny sposób chronić się przed zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi poprzez barierę hydrolipidową, witaminy i enzymy pochłaniające wolne rodniki, ale funkcje biologiczne tych systemów nie ewoluowały w takim tempie, jak nasz współczesny styl życia. Fakt ten udowodniono badając aktywność enzymu katalazy w warstwie rogowej skóry. Aktywność katalazy jest dość wysoka zimą, ale jest prawie niewidoczna w miesiącach letnich, kiedy skóra najbardziej jej potrzebuje. Katalaza neutralizuje nadtlenek wodoru, który gromadzi się po reakcjach chemicznych, wywołanych promieniowaniem UVA. Endogenna katalaza skóry nie jest stabilna na promieniowanie UVA i ciepło. Inne enzymy skórne, takie jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) i peroksydazy, wykazują podobną stabilność do katalazy. Wraz z wiekiem zmniejsza się również ilość tych enzymów w skórze. Co to znaczy? Latem, kiedy skóra jest narażona na upały i promieniowanie UV, enzymy, które pomagają zwalczać ROS, są nieaktywne.

Jak możemy spowolnić ten nieubłagany proces starzenia? Czy potrafimy przekonać użytkowników o pewności problemu i czy rzeczywiście możemy zaproponować odpowiednie i przemyślane rozwiązanie w produktach kosmetycznych?

Podobno, że każda komórka skóry generuje około 1000000000 (!) ROS dziennie w normalnych warunkach fizjologicznych [1]. Taka ilość ROS musi zostać zneutralizowana przez naturalny kompleks enzymów w skórze, który składa się z SOD, katalazy i peroksydaz glutationowych. Gdy skóra się starzeje i doświadcza braku metabolizmu enzymów, w połączeniu działania promieniowania UVA i UVB, system ten zaczyna działać nieprawidłowo. Dostarczanie skórze witamin jest jednym ze sposobów poprawy ochrony skóry, ale ma ograniczoną skuteczność, ponieważ witaminy są z natury trudne do ustabilizowania. Inną metodą jest stosowanie enzymów w produktach kosmetycznych, ale jest ona nieskuteczna ze względu na krótkotrwałą aktywność katalityczną skóry i brak stabilności formuł produktów kosmetycznych.

Jakie rozwiązanie mogliby zaproponować naukowcy?

Z tego powodu naukowcy i badacze poszukują alternatywy, która pomogłaby rozwiązać problem stabilności produktów kosmetycznych. W głębinowych kominach hydrotermalnych odkryto termofilną bakterię, która przeżywa na głębokości 2500 metrów w temperaturze 80°C i ciśnieniu poniżej 200 barów. Aby przetrwać w tak ekstremalnych warunkach środowiskowych, organizmy te (ekstremozymy) muszą być wyposażone w szczególnie skuteczne i specyficzne mechanizmy obronne – unikalny i uniwersalny kompleks enzymatyczny, który jest termostabilny i odporny na działanie promieni UV. Taki kompleks enzymów ekstremozymu wykazuje szczególnie skuteczne działanie chroniące skórę przed ROS i jest w stanie przetrwać nie tylko w wysokich temperaturach, ale także przy braku tlenu oraz w środowisku bardzo kwaśnym lub alkalicznym. Dobrą wiadomością jest to, że tego typu kompleksy enzymatyczne można wytwarzać w sposób fermentacji na skalę przemysłową. Wyniki badań spektroskopowych in vitro oraz wyniki eksperymentów ex vivo z hodowlą komórkową zrekonstruowanego naskórka, uzyskano po badaniach przydatności kosmetycznej. W trakcie badań zauważono, że kompleks enzymatyczny ekstremozymu ma aktywność typu katalazy, SOD i peroksydazy glutationowej oraz jest aktywowany ciepłem i odporny na promieniowanie UVA (właściwości, które zapewniają dodatkową ochronę latem). Kompleks chronił hodowle ludzkich fibroblastów przed peroksydacją lipidów, wspomagał gojenie się ran i zmniejszał uszkodzenia DNA wywołane promieniowaniem UVA (utlenianie guanidyny). Tym samym kompleks ekstremozym zapewnia skórze doskonałą ochronę, która dopasowuje się do środowiska - w gorącym klimacie i ekspozycji na słońce kompleks jest bardziej aktywny. Mówiąc o liczbach, badania wykazały, że utlenianie komórek naskórka zmniejszyła się o 60% dzięki zastosowaniu tego kompleksu enzymów. Badania przeprowadzone na ochotnikach wykazały, że produkt kosmetyczny zawierający kompleks ekstremozymu może chronić błony komórkowe skóry przed lipoperoksydacją wywołaną promieniowaniem UVA oraz stymulować syntezę struktur bariery skórnej, dzięki czemu zmniejszyła się transepidermalna utrata wody (TEWL) i zwiększyło się zatrzymywanie wilgoci w skórze [2].

Zadajmy sobie pytanie – w jaki sposób te różne obserwacje naukowców można wykorzystać w branży kosmetycznej i pokazać użytkownikowi korzyści zapobiegania starzenia?

The LAB