Jakie fitohormony wykorzystuje przemysł kosmetyczny?

Dr n. farm. Przemysław Rokicki

2009-07-03

Przemysł farmaceutyczny i kosmetyczny wciąż szuka związków, które przywracałyby utracony blask starzejącej się skórze. Swoją uwagę kieruje także na związki hormonalne lub inne aktywne biologicznie peptydy.

Hormony roślinne, zwane też fitohormonami, regulują wiele procesów biochemicznych i fizjologicznych, takich jak np.: synteza białek, podział i różnicowanie się komórek czy występowanie ukierunkowanych ruchów (tropizmów) roślin. Tak jak w przypadku hormonów zwierzęcych, fitohormony działają w niskich stężeniach i zwykle w innych miejscach niż te, w których zachodzi ich synteza. Jednak zakres działania hormonu roślinnego, w przeciwieństwie do zwierzęcego, nie jest z reguły wąski i ukierunkowany, lecz dotyczy całego wachlarza różnorodnych procesów. Pierwszym, poznanym fitohormonem był kwas indolilooctowy (IAA) z grupy auksyn.. Hormon ten syntetyzowany jest w młodych częściach roślin, w których odbywa się intensywny podział komórek.

Cytokininy

Cytokininy stanowią grupę regulatorów wzrostu, których najbardziej charakterystycznym efektem jest stymulacja podziałów komórkowych. Obecność takich substancji stwierdzona została przez Jabłońskiego i Skooga w 1954 r. w związkach przewodzących łodygi tytoniu, a dalsze badania wykazały występowanie substancji o podobnym działaniu także u drożdży oraz w słodzie i mleczku kokosowym. Największe ilości cytokinin stwierdzono w niedojrzałych nasionach i młodych rosnących organach.

Związki te wywierają duży wpływ na cały metabolizm rośliny i stanowią potężny czynnik regulujący wzrost. Charakterystycznym przejawem działania cytokinin jest opóźnienie procesu starzenia. W przypadku większości roślin najniżej rosnące na łodydze liście szybko żółcieją i opadają, w tym samym czasie bliżej wierzchołka łodygi rozwijają się młode, zielone listki. Wykazano, że jeśli dolnym liściom zaaplikuje się dawkę kinetyny (fitohormon z grupy cytokinin), wówczas zachowują one zieloną barwę i nie opadają. Podobnie jest z odciętymi od łodygi liśćmi, wiadomo, że wkrótce liście te pomarszczyłyby się i zżółkły, jednak jeśli zanurzy się je w roztworze zawierającym kinetynę pozostają one nadal zielone.

Kinetyna (6-furfuryloadenina) to naturalny, roślinny hormon wzrostu, który jest odpowiedzialny za podziały komórek. Istnieje wiele roślinnych hormonów wzrostu, które ogólnie zwane są cytokininami, jednak tylko kinetyna została najlepiej zbadana pod kątem zastosowania w kosmetyce. W toku badań odkryto, że 6-furfuryloadenina występuje także w komórkach ludzkich i w DNA czyli materiale genetycznym. Kinetyna jest zdolna do opóźnienia starzenia się ludzkich komórek skóry zwanych fibroblastami.

Fibroblasty to komórki występujące w warstwie skóry właściwej, są one odpowiedzialne za produkcję kolagenu i elastyny. Kolagen i elastyna to dwa białka, które nadają skórze elastyczność, jędrność i odpowiednie napięcie. W wyniku procesu starzenia ilość fibroblastów obniża się, ponieważ komórki te wolniej się dzielą, zmienia się także ich wygląd, tak więc już na podstawie samego wyglądu łatwo można odróżnić od siebie młodszą i starszą komórkę skóry. W 80. letniej skórze w porównaniu ze skórą noworodka ilość fibroblastów spada o 50 %. Efektem zmniejszenia się liczby fibroblastów jest zmniejszona ilość włókien kolagenu i elastyny, a co za tym idzie następuje utrata jędrności i elastyczności skóry oraz pojawienie się zmarszczek.

Kinetyna zawarta w kremach i aplikowana na skórę ma zdolność do opóźniania i zapobiegania niekorzystnym zmianom spowodowanym starzeniem się skóry. Ma zdolność do przedłużania życia fibroblastów. Jest pomocna w usuwaniu zniszczeń skóry spowodowanych nadmierną ekspozycją słoneczną, a także efektywnym antyoksydantem. Z racji swej budowy chemicznej wykazuje powiązania z DNA. Jej korzystne działanie na materiał genetyczny polega na stymulacji mechanizmów naprawczych DNA. Mechanizmy te pomagają usuwać szkody wyrządzone działaniem wolnych rodników. Dzięki temu kinetyna przyczynia się do przedłużania życia komórek. Kosmetyki zawierające 6-furfuryloadeninę pomagają wygładzić skórę, poprawić jej koloryt, zmniejszyć zmarszczki powierzchniowe. Hormon ten działa bezpiecznie, ponieważ nie jest możliwe, aby mógł nadmiernie przyspieszyć tempo podziałów, co mogłoby doprowadzić do zmian nowotworowych. Tak więc z jednej strony działa efektywnie, a z drugiej na bezpiecznym poziomie.

Kinetyna w odróżnieniu od np. kwasów owocowych, czy retinoidów jakim jest choćby kwas retinowy nie powoduje efektów ubocznych w postaci pieczenia, czy podrażnienia skóry, tak więc kosmetyki z 6-furfuryloadeniną nadają się także dla wrażliwych cer. Generalnie produkty zawierające kinetynę przeznaczone są dla cer dojrzałych. Nie należy po nie sięgać przed 30 rokiem życia, zaś regularnie można zacząć stosować w granicach 35-40 lat.

Fitoestrogeny

Zalicza się je do naturalnie występujących związków roślinnych (steroli) mających działanie podobne do estrogenów, czyli żeńskich hormonów płciowych. Nie są jednak identyczne z hormonami człowieka. Podobnie jak naturalne estrogeny - wiążą się z receptorami estrogenowymi neuronów podwzgórza. W małych dawkach pobudzają wydzielanie a w dużych hamują wydzielanie hormonu gonadotropiny B (LH). Łagodzą objawy neurowegetatywne występujące w okresie okołomenopauzalnym związane z niedoborem estrogenów, takie jak uderzenia gorąca, zaburzenia snu, niepokój, zlewne poty, napady płaczu, wzmożona nerwowość, stany depresyjne, zawroty i bóle głowy, poczucie wyczerpania fizycznego i psychicznego, a także zmiany zanikowe w obrębie narządu rodnego. Ich działanie różni się jednak od ludzkich hormonów m.in. tym, że jest o wiele słabsze.

Istnieje wiele rodzajów fitoestrogenów, które znajdują się w różnych roślinach, ich częściach i wytwarzanych z nich produktach. Niektóre z nich są aktywne w ludzkim organizmie, a niektóre działają tylko na same rośliny i zwierzęta. Można tu wyróżnić dwie główne grupy: izoflawony i lignany. Izoflawony (najczęstsze to genisteina oraz daidzeina) wykazujące działanie estrogenne to pochodne steroli roślinnych występujące w warzywach strączkowych (szczególnie w soi) oraz w produktach, których głównym lub jedynym składnikiem jest fasola.

Lignany stanowią składnik ścian komórkowych i są uwalniane w wyniku działania bakterii jelitowych na ziarna zbóż. Bogatym źródłem tych związków są oleje z nasion, zwłaszcza olej lniany. W wysokich stężeniach występują w nasionach lnu, a ich mniejsze ilości są w pełnoziarnistych produktach zbożowych, wielu ziołach, warzywach, owocach i nasionach. Fitoestrogeny mają wpływ na fizjologię człowieka, a dane najsilniej wspierające tę hipotezę dotyczą korzystnego oddziaływania białka sojowego na lipidy i lipoproteiny oraz na naczynia krwionośne.

W latach 80. wielką sławę zyskały kosmetyki zawierające zwierzęce estrogeny (estron i estradiol) w postaci żelów, implantów, maści. Spłycały one zmarszczki, poprawiały elastyczność, napięcie i koloryt skóry, poprawiały nawilżenie naskórka. Działanie polegało na regeneracji włókien elastycznych, żywszej odnowie naskórka, klinicznie świeżym wyglądzie skóry, przy czym działanie było wyłącznie miejscowe. Niektórzy badacze stwierdzili zwiększenie ilości lipidów na powierzchni skóry. Przez okres do 20 dni nie spostrzegano wyraźnego wpływu, maksimum działania osiągano w 30-50 dni. Po odstawieniu preparatów poprawa znikała.

Ze względu na nadużywanie tych kremów i ryzyko związane z działaniem ogólnoustrojowym estrogenów z łatwością wchłaniających się przez skórę, zabronione jest stosowanie estrogenów w kosmetykach. W preparatach dermatologicznych zaczęły pojawiać się izoflawony i ligniny, jako alternatywa do hormonów zwierzęcych. W kosmetyce wykorzystuje się najczęściej fitohormony z soi lub lilii wodnej. Są to związki chemiczne pod względem budowy przestrzennej bardzo przypominające estradiol. Zależnie od tkanki, na którą działają, mogą one zachowywać się jak estrogeny lub ich antagoniści.

Fitoestrogeny stosowane zewnętrznie w kosmetykach poprzez silne właściwości przeciwutleniające zapobiegają utlenieniu i uszkodzeniu błon komórkowych. Stymulują syntezę proteoglikanów stanowiących jeden ze składników zewnątrzkomórkowych skóry i wpływających na stopień nawilżenia tkanki. Kolejnym efektem bardzo ciekawym ze względu na procesy starzenia się skóry jest działanie przeciwzapalne fitohormonów.

Proces starzenia się jest ściśle związany z trwającym i nasilającym się zapaleniem, które uszkadza naczynia krwionośne, niszczy tkanki i komórki. Pod wpływem działania fitoestrogenów naczynia poszerzają się, a skóra staje się lepiej ukrwiona i odżywiona, zwiększa się gęstość włókien kolagenowych w skórze. Obserwuje się poprawę nawilżenia i uelastycznienia naskórka. Kremy z fitoestrogenami powinno się stosować już po 40. roku życia, ponieważ komórki skóry z czasem stają się bardziej obojętne na dostarczane im substancje wzrostowe i pozytywny efekt jest coraz mniej wyraźny.

Fitohormony stosowane w kosmetykach zapobiegają również uszkodzeniom błon komórkowych, indukowanego światłem ultrafioletowym, hamują działanie metaloproteinaz, kluczowych enzymów rozkładających kolagen skóry, i wywołujących tzw. elastozę. Jednym z głównych czynników stymulujących metaloproteinazy jest promieniowanie UV. Oczywiście stosowanie fitoestrogenów nie zastąpi hormonalnej terapii zastępczej (HTZ). Kosmetyki z fitoestrogenami powinny być tylko elementem pomocniczym.

Diosgenina

Została po raz pierwszy wyodrębniona na Politechnice Gdańskiej przez prof. Adolfa Friedricha Johanna Butenandta. Jest związkiem należącym do grupy saponin steroidowych. Pozyskiwana jest z korzeni dzikiego jamu (Discorea villosa). Diosgenina jest bardzo podobna w budowie przestrzennej do dehydroepiandrosteronu (DHEA). Dehydroepiandrosteron jest naturalnym hormonem sterydowym produkowanym z cholesterolu przez nadnercza, a konkretnie przez warstwę siateczkowatą kory nadnerczy. W prawidłowych stężeniach pozytywnie działa na psychikę, zdolności intelektualne, popęd płciowy, rozwój kośćca, zapobiega utracie wapnia z kości, zapewnia prawidłowy wzrost tkanki mięśniowej i może być przekształcany w estrogeny, testosteron i progesteron. DHEA pojawia się w naszej krwi ok. 7. roku życia, po czym jego poziom rośnie i jest najwyższy w organizmie około 25. roku życia a następnie stopniowo obniża się. W wieku 60. lat osiąga co najwyżej 1/3 poziomu 25. latka.

Celowe wydaje się uzupełnianie jego niedoborów. Wpływ działania wywołanego przez DHEA przy zewnętrznej aplikacji, np. w kremie, nie musi być jedynie ograniczone do miejsca stosowania, co w konsekwencji może powodować skutki uboczne w stosunku do całego organizmu. Stąd też, podobnie jak w przypadku estrogenów, alternatywą mogą być łagodnie działające odpowiedniki roślinne. Ze względu na duże podobieństwo przestrzenne układu do DHEA, diosgenina często nosi miano fito-DHEA. Związek ten jest cennym składnikiem wspomagającym procesy metaboliczne w komórkach skóry. Na podstawie prowadzonych badań in vitro wykazano, że stymuluje on podziały komórek skóry właściwej oraz sprzyja zachowaniu przez nie kształtu typowego dla młodych, aktywnych metabolicznie struktur.
 

Literatura źródłowa u autora.