L’effetto antifotoinvecchiamento dei chitooligosaccaridi sui fibroblasti dermici umani

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A young woman applying sun cream or sunscreen on her tanned shoulder to protect her skin from the sun. Shot on a sunny day with blurry sand in the background.

L’eccessiva esposizione ai raggi UV-A provoca non solo il fotoinvecchiamento della pelle, ma anche il cancro della pelle. La pelle fotoinvecchiata mostra cambiamenti visibili come perdita di elasticità, rilassamento, rughe, depigmentazione e accumulo di lesioni precancerose.

Il fotoinvecchiamento è parzialmente causato da danni nei tessuti connettivi della pelle dovuti alla ridotta sintesi del collagene e all’aumentata espressione della matrice metalloproteinasi che degrada il collagene.

In particolare, i livelli di MMP che degradano il collagene aumentano nei fibroblasti in funzione dell’età e dello stress ossidativo, che sono strettamente associati al fotoinvecchiamento della pelle. Pertanto, l’inibizione dell’espressione di MMP che degrada il collagene aumentando la sintesi del collagene e bloccando l’esposizione ai raggi UV potrebbe consentire strategie migliorate per la riparazione della pelle.

Lo studio

È stato studiato l’effetto del chitooligosaccaride  di 3-5 kDa sull’omeostasi tra l’espressione delle metalloproteinasi della matrice che degradano il collagene e la sintesi del collagene utilizzando fibroblasti dermici irradiati con ultravioletti (UV)-A. Il chitooligosaccaride (COS) è un chitosano solubile in acqua ottenuto da chitina o chitosano mediante metodi di idrolisi chimica o enzimatica. La protezione UV impartita da 3-5 kDa chitooligosaccaride è stata misurata esaminando lo spettro di assorbimento UV. La secrezione di metalloproteinasi di collagenasi è stata esaminata utilizzando un test di immunoassorbimento enzimatico. I livelli di collagenasi e marcatori sintetici di collagene sono stati determinati impiegando la reazione a catena della trascrittasi inversa-polimerasi e l’analisi Western blot. Concludendo, si sono ottenuti dei risultati per i quali il chiooligosaccaride da 3-5 kDa non solo ha assorbito la luce UV-A e UV-B, ma ha anche inibito l’espressione metalloproteinasi di collagenasi (MMP-1, MMP-8 e MMP-13) e gelatinasi (MMP-2 e MMP-9). Si è scoperto che la soppressione dell’espressione di metalloproteinasi è dovuta a un aumento dell’inespressione degli inibitori tissutali di MMP (TIMP)-1 e TIMP-2. Trattamento con marcatori sintetici di collagene potenziati da 3-5 kDaCOS come procollagene, tipo I, III e Collageni IV in fibroblasti dermici irradiati con UV-A. Inoltre, gli effetti di 3-5 kDa di chitooligosaccaride sulla degradazione del collagene e sulla sintesi del collagene nei fibroblasti dermici irradiati con UV-A sono stati regolati tramite l’inibizione del segnale di attivazione della proteina-1 (AP-1). Il chitooligosaccaride è ampiamente utilizzato per le sue caratteristiche migliorate come solubilità in acqua, biocompatibilità e biodegradabilità. Ha il potenziale per essere utilizzato come materiale cosmetico grazie alle sue comprovate funzioni antietà, sbiancanti e idratanti e anche se il suo effetto  sulla regolazione indotta dai raggi UV-A della degradazione del collagene e la sintesi nelle cellule dermiche non è ancora ben compresa,  i risultati di questo studio suggeriscono che 3-5 kDa di chitooligosaccaride possono essere utilizzati per sviluppare applicazioni topiche per cosmeceutici antifotoinvecchiamento in quanto migliora la sintesi del collagene.

Jung-Ae Kim,  Byul-Nim Ahn , Chang-Suk Kong ,  Parco Sung-Ha ,  Parco Byoung-Jun , Se-Kwon Kim.   Dicembre 2012;28(6):299-306. doi: 10.1111/phpp.12004.