Najważniejszymi białkami skóry są kolageny – stanowią od 70 do 80% jej suchej masy. Kontrola nad metabolizmem kolagenów może być bardzo przydatna w zabiegach kosmetycznych odmładzających skórę. Naukowcy odkryli substancję, która stymuluje syntezę prokolagenu i co więcej, zmniejsza ilość powstających zmarszczek.

Kolagen jest głównym białkiem tkanki łącznej. Odpowiada za elastyczność skóry. Podczas starzenia jego ubytek jest przyczyną powstawania zmarszczek. Naukowcy odkryli substancję, która stymuluje naturalne powstawanie kolagenu w skórze.

Tą substancją jest alfa-ketoglutaran, produkt pośredni cyklu Krebsa. Odgrywa on zasadniczą rolę w metabolizmie energetycznym każdej komórki i pełni kilka innych funkcji.

Co ważne dla metabolizmu kolagenu:

1. Alfa-ketoglutaran jest kofaktorem hydroksylazy 4-prolilowej, enzymu, który katalizuje reakcję hydroksylacji proliny. (Etap kluczowy w formowaniu się potrójnej helisy kolagenowej).

2. Zwiększa ilość proliny – podstawowego aminokwasu budującego kolagen. Alfa-ketoglutaran przekształcany jest do glutaminianu, a ten do proliny.

Ryc. 1. Schemat pokazujący wpływ alfa-ketoglutaranu na powstawanie kolagenu. P4H – hydroksylaza 4-prolilowa.

Naukowcy badali działanie alfa-ketoglutaranu, stosując kultury komórkowe ludzkich fibroblastów skóry oraz żywe myszy. W przypadku zastosowania kultur komórkowych naukowcy odkryli, że:

1. Toksyczność alfa-ketoglutaranu (test MTT) występuje dopiero przy stężeniu 1000 μM.

2. Alfa-ketoglutaran pobudza produkcję prokolagenu. Naukowcy zastosowali komercyjny zestaw ELISA do oznaczania prokolagenu I. Zależnie od zastosowanego stężenia zaobserwowali wzrost ilości prokolagenu I o kilka do kilkunastu %.

3. Alfa-ketoglutaran pobudza aktywność prolidazy – kluczowego enzymu w metabolizmie proliny. Aktywność enzymu wzrosła przy dawce 100 μM.

4. Działanie stymulujące produkcję pro-kolagenu alfa-ketoglutaranu jest związana ze stymulacją aktywności prolidazy. W tym celu przeprowadzono eksperyment z zastosowaniem inhibitora prolidazy N-benzyloksykarbonylo-L-proliny. Badania te wyłoniły nową rolę alfa-ketoglutaranu w syntezie kolagenu – indukowana przez alfa-ketoglutaran produkcja prokolagenu jest powiązana ze stymulacją aktywności prolidazy.

Żywe myszy posłużyły do zbadania w jaki sposób alfa-ketoglutaran działa na skórę eksponowaną na światło UVB. Przedmiotem badań była nieowłosiona skóra na grzbiecie myszy. Na światło UVB eksponowano je przez 12 tygodni. Następnie naukowcy wykonali zdjęcia oświetlone wiązką światła nachyloną pod kątem 20˚. Otrzymane zdjęcia analizowano przy użyciu oprogramowania Skin-Visometer SV 600. Efekty widać na Ryc. 2. Po 12 tygodniach ekspozycji skóry na światło UVB alfa-ketoglutaran wyraźnie zahamował powstawanie zmarszczek.

Ryc. 2. Zdjęcia nieowłosionej skóry myszy po 12 tgodniach ekspozycji na światło UV. Non-UV – skóra nie eksponowana na światło UV, UV+Vehicle – skóra eksponowana na światło UV (kontrola), UV+α-KG(1%) – skóra eksponowana na światło UV dla której zastosowano alfa-ketoglutaran.

Podsumowując alfa-ketoglutaran stymuluje powstawanie prokolagenu I. Co więcej, badania in-vivo pokazały, że wykazuje on również działanie przeciwzmarszczkowe, w związku z czym może znaleźć zastosowanie w preparatach kosmetycznych o działaniu przeciwzmarszczkowym.

Oprac.: Artur Strzałkowski

Źródło: Eui Dong SON, Gyu Ho CHOI, Hyaekyoung KIM, Byoungseok LEE, Ih Seoup CHANG, and Jae Sung HWANG: Alpha-Ketoglutarate Stimulates Procollagen Production in Cultured Human Dermal Fibroblasts, and Decreases UVB-Induced Wrinkle Formation Following Topical Application on the Dorsal Skin of Hairless Mice; Biol. Pharm. Bull. 30(8) 1395—1399

 

Zobacz także:

ARTYKUŁY-KOSMETOLOGIA

Ochrona skóry przed egzogennymi czynnikami starzeniowymi

PRASA BRANŻOWA:

Mechanizmy starzenia i metody kliniczne stosowane w ocenie starzenia się skóry

Postępy w starzeniu się skóry: kosmeceutyki przyszłości

Nowy dekoryno-podobny tetrapeptyd do optymalnej organizacji włókien kolagenowych