Naukowcy przebadali nowy związek, który może zostać wykorzystany w kosmetologii jako czynnik rozjaśniający skórę. Alkohol p-hydroksybenzylowy (4HBA) jest inhibitorem tyrozynazy, kluczowego enzymu na szlaku syntezy melaniny przez melanocyty. Jest to związek fenolowy, otrzymywany na drodze hydroksymetylacji z fenolu i formaldehydu, posiadający także właściwości antyoksydacyjne.
Rozjaśnianie skóry w kosmetologii jest odpowiedzią na coraz częstsze problemy z przebarwieniami skóry. Przebarwienia te powstają przez nierównomierne odkładanie się melaniny. Ten negatywny efekt opalania w znacznym stopniu postępuje z wiekiem i już po 50 roku życia dotyczy większości ludzi. Poprzez rozjaśnianie skóry można usuwać przebarwienia i chronić przed powstawaniem nowych.
Tajwańscy naukowcy przebadali nowy związek, który może zostać wykorzystany w kosmetologii jako czynnik rozjaśniający skórę. Alkohol p-hydroksybenzylowy (4HBA) jest inhibitorem tyrozynazy, kluczowego enzymu na szlaku syntezy melaniny przez melanocyty.
Kolor skóry i włosów u ssaków, w tym ludzi, jest determinowany głównie przez różne czynniki odpowiadające za wydzielanie i dystrybucję melaniny. Jej biologiczną funkcją jest ochrona przed promieniowaniem UV i usuwanie reaktywnych form tlenu. Syntetyzowana jest przez zlokalizowane u podstawy naskórka melanocyty.
Tyrozynaza jest kluczowym enzymem uczestniczącym w szlaku powstaniu melaniny. Katalizuje reakcję kontrolującą ilość powstałego pigmentu (Ryc.1). Hamowanie jej działania odpowiednim inhibitorem może być z powodzeniem stosowane w kosmetologii do rozjaśniania skóry.
Ryc. 1. Szlak biosyntezy dwóch z form melaniny (feomelaniny i eumelaniny) z zaznaczonymi etapami kontrolowanymi przez tyrozynazę (tyrosinase). Źródło: http://albinism.med.umn.edu/factpath.gif.
Do najlepiej poznanych i najczęściej zalecanych czynników wybielających skórę należy hydrochinon - HQ (wg Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 30 marca 2005 - dopuszczalne maksymalne stężenie w kosmetykach: wynosi 0,3%). Jednak dużą wadą HQ jest jego wpływ na procesy syntezy DNA i RNA oraz związana z tym cytotoksyczność i możliwość indukcji mutacji w genomie. Do innych przebadanych i stosowanych w wybielaniu skóry związków należą: pochodna hydrochinonu - arbutyna i antybiotyk - kwas kojowy.
Tajwańscy naukowcy - Szu-Hsiu Liu i wsp. – zbadali nowy inhibitor tyrozynazy – alkohol p-hydroksybenzylowy (4HBA). Jest to związek fenolowy, otrzymywany na drodze hydroksymetylacji z fenolu i formaldehydu. Wcześniejsze badania wykazały, że poprzez oddziaływanie na receptory GABA ma działanie uspakajające i przeciwdrgawkowe. Posiada także właściwości antyoksydacyjne.
Właściwości 4HBA określono badając kinetykę zahamowania reakcji katalizowanej przez tyrozynazę grzybów oraz inhibicję produkcji melaniny w hodowli komórkowej mysich melanocytów. Efekty działania 4HBA porównano z HQ, arbutyną i kwasem kojowym.
Aktywność tyrozynazy grzybów oceniano na podstawie pierwszej reakcji przedstawionej na Ryc. 1 – tyrozyna -> DOPA (L-3,4-dihydroksyfenyloalanina). Wzrost stężenia produktu skutkował we wzroście gęstości optycznej (dla długości fali świetlnej 475nm). Produkcję melaniny przez mysie melanocyty określano poprzez obserwację wzrostu gęstości optycznej przy długości fali świetlnej 490nm odpowiednio przygotowanego lizatu komórek.
Ryc. 2. Obraz przedstawia zabarwienie (zawartość melaniny) odwirowanych mysich melanocytów, hodowanych w obecności różnych stężeń 4HBA i kontroli. Wraz ze wzrostem stężenia 4HBA dochodzi do zmniejszenia zawartości melaniny w komórkach.
Badania wykazały, że 4HBA jest inhibitorem nieodwracalnym, który umożliwia całkowite zahamowanie enzymu. Poprzez obserwację emisji fluorescencji wykazano, że 4HBA przyłączając się do tyrozynazy doprowadza do trwałej zmiany jej konformacji i w efekcie utraty aktywności enzymatycznej (nie odnotowano zmian w konformacji dla HQ i arbutyny).
Traktowanie mysich melanocytów 4HBA doprowadziło do zależnego od stężenia obniżenia zawartości melaniny (Ryc.2). Badania aktywności mysiej tyrozynazy wykazały, że 4HBA w stężeniu 0,5mM powoduje spadek aktywności do ok. 32% wartości wyjściowej. Żeby sprawdzić czy spadek aktywności tyrozynazy związany jest ze zmianą w poziomie ekspresji jej genu, naukowcy zbadali wpływ 4HBA na zawartość mRNA enzymu w komórkach. Jednak wyniki wykluczyły taką możliwość.
Podsumowując, 4HBA powoduje nieodwracalną inhibicję tyrozynazy. W porównaniu z innymi substancjami o podobnym działaniu (arbutyna i kwasu kojowy) wykazuje silniejsze działanie. Zahamowanie tyrozynazy odbywa się przy nietoksycznych stężeniach i nie wiąże się ze zmianami w ekspresji genu enzymu. Czyni to alkohol p-hydroksybenzylowy bezpiecznym czynnikiem rozjaśniającym skórę.
Oprac.: Artur Strzałkowski
Źródło: Szu-Hsiu LIU, I-Horng PAN and I-Ming CHU: Inhibitory Effect of p-Hydroxybenzyl Alcohol on Tyrosinase Activity and Melanogenesis; Biol. Pharm. Bull. 30(6) 1135—1139 (2007)
Zobacz także:
SUROWCE KOSMETYCZNE:
"Sulforafan (SulforaWhite) - surowiec o działaniu rozjaśniającym"
ARTYKUŁY:
PRASA BRANŻOWA:
SOFW Journal: Nowy składnik aktywny do bezpiecznego rozjaśniania kolorytu skóry
