Wolne rodniki i starzenie się: czym są, związek, skutki i nowe sposoby ich zwalczania

Przejście od kosmetyków przeciwstarzeniowych do kosmetyków well-aging jest jednym z najbardziej obiecujących, a skupienie się na pytaniu сzym są wolne rodniki przyniosło wiele pozytywnych przemian i starzeniu się z perspektywy zapobiegania.

Ten nowy paradygmat, mający na celu promowanie zdrowej skóry we wszystkich etapach życia, skupia się na precyzyjnym zrozumieniu mechanizmów starzenia się i ich związku z wolnymi rodnikami.

Teraz wiemy, że istotne jest podejście do starzenia się z perspektywy czynnikowej, która obejmuje czynniki takie jak stres, żywienie i ekspozycja na czynniki środowiskowe. W czasach, gdy zanieczyszczenie jest rosnącym zagrożeniem dla zdrowia skóry, istotne jest zrozumienie działania wolnych rodników na skórę jako pierwszy krok w tworzeniu skutecznej ochrony.

Obecnie postępy w nauce kosmetycznej wykraczają daleko poza zwykłe redukowanie zmarszczek i koncentrują się na złożonych procesach, takich jak te łączące wolne rodniki i starzenie się.

Związek między wolnymi rodnikami a starzeniem się

Czym są wolne rodniki? To bardzo reaktywne cząsteczki zawierające co najmniej jeden niesparowany elektron. Najczęstszymi z nich są wolne rodniki tlenu, do których należą gatunki takie jak ponadtlenek (O2•-), nadtlenek wodoru (H2O2) i rodnik hydroksylowy (•OH). Te reaktywne gatunki tlenu (lub ROS) są naturalnie wytwarzane w organizmie jako produkty uboczne metabolizmu komórkowego, chociaż mogą być również wprowadzane przez czynniki zewnętrzne, takie jak promieniowanie ultrafioletowe, zanieczyszczenie środowiska czy palenie papierosów, między innymi.

Wolne rodniki są zdolne do uszkadzania komórek, powodując zniszczenie komórek i ich funkcji w tym, co nazywa się stresem oksydacyjnym. Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki ROS mogą reagować z białkami, lipidami i materiałem genetycznym (DNA). W tym kontekście proces znany jako peroksydacja lipidów jest szczególnie istotnym przykładem dla skóry, ponieważ długie łańcuchy lipidów, takie jak trójglicerydy i ceramidy, odgrywają najważniejszą rolę w funkcji bariery (mur ceglany i zaprawa) struktury skóry. Gdy dochodzi do lipoperoksydacji, następuje zakłócenie wydłużania się łańcuchów lipidowych, co prowadzi do zmniejszenia tej funkcji ochronnej.

Jednakże ludzki organizm i skóra są zdolne do zneutralizowania tego efektu poprzez przeciwutleniacze, w delikatnej równowadze, która ujawnia prawdziwą „inteligencję” tkanek komórkowych i ludzkiej skóry. Ta równowaga między produkcją ROS a zdolnością organizmu do ich neutralizacji może jednak zostać zaburzona na wiele sposobów. Nadmierne narażenie na wolne rodniki lub samo starzenie się to dwa z najbardziej prominentnych powodów.

Dlatego też starzenie się skóry jako naturalny proces oznacza zmniejszoną zdolność do neutralizacji wolnych rodników, co prowadzi do zwiększonego stresu oksydacyjnego i większych uszkodzeń komórkowych. Dotyczy to w szczególności pewnych etapów życia, na przykład podczas menopauzy, gdy skóra staje się bardziej podatna na stresujące czynniki środowiskowe.

W tym samym czasie ten proces może być przyspieszony przez czynniki takie jak ekspozycja na zanieczyszczenia atmosferyczne, prowadząca do znacznego wzrostu produkcji ROS.

Zrozumienie czym są wolne rodniki i tego związku między wolnymi rodnikami a starzeniem się było kluczowe, ponieważ to właśnie w samym źródle tego mechanizmu tkwią najbardziej obiecujące odpowiedzi w dziedzinie starzenia się w zdrowiu.

Skutki na skórze spowodowane przez wolne rodniki

• Stres oksydacyjny wywołany przez wolne rodniki uszkadza włókna kolagenu i elastyny skóry, które nadają skórze strukturę i elastyczność. To uszkodzenie powoduje utratę jędrności i elastyczności skóry, prowadząc do powstawania zmarszczek.
• Uszkodzenie opisane powyżej może również przyczynić się do nadmiernego wytwarzania melaniny, co prowadzi do powstawania ciemnych plam lub hiperpigmentacji skóry.
• Uszkodzona przez wolne rodniki bariera skóry prowadzi do utraty wilgoci poprzez proces znany jako Transepidermalna Utracona Woda (TEWL).
• Skóra uszkodzona przez wolne rodniki jest również bardziej wrażliwa na czynniki środowiskowe i bardziej podatna na podrażnienia i stan zapalny.

Czym są wolne rodniki: kosmetologia i technologia razem

W Provitalu zobowiązujemy się do innowacyjnych kosmetyków naturalnych, które uosabiają ideały well-aging i dostarczają rzeczywiste rezultaty, dlatego opracowaliśmy Shiloxome™. Jest to aktywny składnik przeciwzanieczyszczeniowy i rekonstruujący barierę skóry, który chroni skórę przed zanieczyszczeniami środowiskowymi, jednocześnie zachowując barierę mikrobiomu.

Shiloxome™ jest wynikiem naszej platformy biotechnologicznej Triplobiome™ Technology, rewolucyjnego przełomu, który umożliwia wykorzystanie endofitów do opracowania aktywnych składników kosmetycznych. W tym konkretnym przypadku izolowaliśmy endofityczny drożdż Kwoniella mangroviensis występujący wewnątrz kory dębu korkowego (Quercus suber), który potrafi chronić żywe części drzewa, bronić je przed patogenami i wspierać adaptację do zmian klimatycznych.

Shiloxome™ wykorzystuje tę moc ochronną, aby stworzyć aktywny składnik well-aging, który działa prewencyjnie i korekcyjnie na poziomie komórek skóry naskórkowej i skóry właściwej, czyniąc go niezbędnym sojusznikiem w zwalczaniu negatywnych skutków wolnych rodników i starzenia się.

Nasze wyniki in vitro zapewniają przejrzystość co do ochronnego działania przeciw zanieczyszczeniom. W pierwszym badaniu zkwantyfikowaliśmy poziomy ROS i ekspresję genów zaangażowanych w odpowiedź zapalną po leczeniu keratynocytów narażonych na Urban Dust® – standardową mieszankę powszechnych zanieczyszczeń powietrza z obszaru Waszyngtonu. Podczas gdy zanieczyszczenia generują silny wzrost produkcji ROS, leczenie tych komórek Shiloxome™ znacząco zapobiega ich powstawaniu. Ponadto aktywny składnik wykazał również dawkowozależny wpływ na zapobieganie wzrostowi 5 znanych mediatorów prozapalnych (CCL5, COX2, CSF2, GRO1 i TNF-α), których ekspresja genów w keratynocytach wzrosła po ekspozycji na Urban Dust®.

Co do kwantyfikacji aktywności well-aging Shiloxome™, przeprowadzono drugie badanie in vitro całego transkryptomu za pomocą RNA-Seq w zestarzałych fibroblastach (FDH). Wynika z niego, że Shiloxome™ zmienia prawie 400 genów związanych z procesami komórkowymi i po kolejnej złożonej analizie bioinformatycznej zbadaliśmy szlaki komórkowe, które Shiloxome™ aktywuje najbardziej istotnie. Dzięki temu wiemy, że Shiloxome™ wywiera wyjątkowy wpływ na przebudowę struktury i funkcji skóry. Ponadto efekt Shiloxome™ na produkcję kolagenu i elastyny został również wykazany poprzez analizę zawartości obu białek w FDH po leczeniu Shiloxome™, z wynikami +14% poziomu elastyny i +23% poziomu kolagenu typu I.

Wreszcie, analiza skuteczności in vivo wykazała zdolność tego aktywnego składnika do poprawy starzenia się skóry i ekspozycji na zanieczyszczenia. W panelu składającym się z kobiet w różnych fazach menopauzy i mieszkających w silnie zanieczyszczonym mieście, wyniki różnych testów instrumentalnych wykazały istotne poprawy w następujących kluczowych parametrach związanych ze starzeniem się skóry:

• Spadek TEWL (-3,9% vs placebo), obiektywna metoda pomiaru oceniająca odnowę funkcji barierowej skóry.
• Zwiększony blask (-16,6% vs placebo).
• Bardziej równomierna karnacja (-4,5% różnice w kolorze w stosunku do placebo).
• Odnowiona mikrostruktura skóry mierzona poprzez izotropię powierzchni skóry (+4,3% vs placebo).
• Odbudowa elastyczności skóry w układzie włókien (-7,6%), odzyskanie elastyczności (+5,8%) i zmęczenie elastycznościowe (-7,5%), wszystko vs placebo.

Podsumowując, ten aktywny składnik jest wyjątkowym osiągnięciem, które widocznie zwalcza oznaki starzenia się, poprawiając naturalne bariery skóry i chroniąc ją przed zanieczyszczeniami i wolnymi rodnikami.