wp|yw suplementacji i aplikacji metali na sk¬r

70|97350,%-%.4!#*))!0,)+!#*)-%4!,).!3+¬2£
).&,5%.#%/&-%4!,3350,%-%.4!4)/.!.$!0,)#!4)/./.3+).
DR%WA+LESZCZEWSKA
MGR!GATA*ABŒOÊSKA†4RYPU¿
:AKŒAD.AUK#HEMICZNYCHKIEROWNIKPROFDRHAB(ELENA0UZANOWSKA†4ARASIEWICZ
:AKŒAD.AUK"IOLOGICZNYCHKIEROWNIKPROFDRHAB2OMUALD#ZERPAK
7Y˜SZA3ZKOŒA+OSMETOLOGIII/CHRONY:DROWIAW"IAŒYMSTOKU
Streszczenie
Skóra jest barierą między organami wewnętrznymi
a środowiskiem ważną dla mechanizmów obronnych.
Składniki bioaktywne diety takie jak metale mają bezpośredni wpływ na zdrowie i piękno skóry. Wapń jest
niezbędny dla działania transglutaminaz. Ma on również
wpływ na protelityczna degradację kalmodulino-zależnych białek skóry i odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu kanałów wapniowych zależnych do napięcia.
Magnez jest także bardzo ważnym składnikiem warunkującym zdrową i piękną skórę. Sole Morza martwego, bogate w sole magnezowe są znanym czynnikiem
wspomagającym leczenie chorób zapalnych. Ważnym
składnikiem jest również cynk. Bierze on udział w regulacji poziomu kwasów tłuszczowych i witaminy A.
Redukuje aktywność 5-α-reduktazy, kontroluje podziały komórek i procesy immunologiczne. Klasyczna drogą podawania składników aktywnych jest ich aplikacja
bezpośrednio na skórę, jednakże zauważono znaczna
poprawę w funkcjonowaniu tkanki skórnej po doustnej
suplementacji niektórymi metalami.
Abstract
Skin is the interface between the internal organs and the
environment, importatnt for the body’s defense mechanism. Dietary bioactive compounds (metals) have beneficial effects on skin health and beauty. Calcium in
necessary for transglutaminases action. It has also influence on the proteolytic degradation of the calmodulin-like skin protein and plays crucial role in voltage-gated
calcium channels. Magnesium is also important compound for skin health and beauty. Dead Sea salt is rich in
magnesium salts, which are known to exhibit favorable
effects in inflammatory diseases. Zinc is important factor of the skin metabolism. It participates in the regulation of the levels of the fatty acids and the vitamin A. It
reduces the activity of the 5-alpha reductase, controls
the cell duplication and influences the immunological
processes. The classical route of administration of active compounds is by topical application direct to the
skin, however, the use of functional food and oral supplements for improving skin condition is increasing.
Key words: metals, calcium, magnesium, zinc
Słowa kluczowe: metale, wapń, magnez, cynk
Skóra pełni rolę bariery ochronnej przed działaniem
czynników fizycznych i chemicznych pochodzenia egzogennego, przed inwazją drobnoustrojów i pasożytów, a także uczestniczy w regulacji temperatury ciała i utrzymaniu
równowagi wodno-elektrolitowej. Zbudowana jest z naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej, którą tworzą
tkanka tłuszczowa i tkanka łączna wiotka. Naskórek tworzą
namnażające się w najniższej warstwie keratynocyty, które
następnie migrują w kierunku powierzchni, po drodze zmieniając kształt, obumierając i przekształcając się w twarde
płytki zbudowane z keratyny. Skóra właściwa zbudowana
jest z włókien kolagenowych i elastynowych i nadaje powłokom skórnym odporność mechaniczną.
Dla integralności i prawidłowego funkcjonowania tkanki skórnej niezwykle ważne są prawidłowe poziomy metali
&ARMACEUTYCZNY
0RZEGL’D.AUKOWY
w skórze. Spełniają one w tej tkance wiele funkcji: wpływają na przebieg podziałów komórkowych, chronią przed
atakami wolnych rodników i drobnoustrojów a także przed
szkodliwym działaniem nadmiaru UV. Regulują również
metabolizm niektórych witamin i kwasów tłuszczowych.
Tak szerokie spektrum działania metali i ich związków sprawia, że są one popularnymi składnikami kosmetyków.
Wapń jest niezbędny dla działania transglutaminaz.
Transglutaminazy są grupą wapnio- i tiol-zależnych transferaz arylowych, które katalizują formowanie wiązań w różnych związkach. Enzymy te wpływają na posttranslacyjną
modyfikację białek, poprzez włączanie grup aminowych lub
stabilizację białek poprzez tworzenie wiązań poprzecznych;
takie działanie istotnie wpływa na krytyczne procesy biologiczne takie jak krzepnięcie krwi i ochrona przed infekcjaCOPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO
)33.†
–ŸŸžŸ¤°°U
mi i odwodnieniem poprzez ustabilizowanie i wzmocnienie
ochronnej funkcji skóry [1].
Wapń również wpływa na degradację proteolityczną białek skóry zależnych od kalmoduliny. Białko skóry zależne
od kalmoduliny (CLSP) zwane też kalmodulinozależnym
białkiem 5, ostatnio odkryte w skórze, jest specyficznym
białkiem wiążącym wapń. Jest ono ściśle związane z różnicowaniem keratynocytów. Białka należące go grupy CLSP
ulegają proteolitycznej degradacji w wyższych warstwach
startum corneum zdrowej skóry. Podniesiony poziom CLSP,
(charakterystyczny dla chorób skórnych) nie wynika z nadekspresji białek, ale jest rezultatem braku ich degradacji.
Degradacja CLSP w stratum corneum chorobowo zmienionej skóry może być powstrzymywana przez podwyższony
poziom wapnia. Brak degradacji CLSP w epidermie podtrzymujące jego zdolność do wiązania protein takich jak
transglutaminaza 3 może mieć fizjologiczną rolę w chorobach skóry [2].
Wapń pełni też kluczową rolę w zamykanych napięciem
kanałach wapniowych (VGCC). Ostatnie badania wskazują, że warunki elektryczne powierzchni skóry wpływają na
przewodzenie epidermalne i utrzymanie homeostazy. Wiele
rezultatów wskazuje na istnienie sensorów napięciowych
w keratynocytach epidermy. Specyficzne blokery VGCC
także wpływają na utrzymanie homeostazy i bariery naskórkowej, ale istnienie i funkcjonowanie tych kanałów nie
zostało dotąd wykazane. Wpływ jonów wapnia do naskórkowych keratynocytów likwiduje możliwość odnowienia
bariery po jej przerwaniu, a bezpośrednia aplikacja blokerów kanałów wapniowych przyspiesza odnowienie bariery.
Wiele rezultatów sugeruje, że VGCC istnieją na epidermalnych keratynocytach i odgrywają istotną rolę w utrzymaniu
homeostazy bariery skórnej [3].
Magnez jest bardzo ważnym składnikiem niezbędnym
dla zdrowia i urody. Sól Morza Martwego jest bogata w sole
magnezowe, które są znane jako czynnik wpływający pozytywnie na choroby zapalne. Wiele badań wskazuje na dobrą
tolerancję kąpieli w roztworach soli, poprawiają one funkcjonowanie bariery skórnej, wzmacniają nawilżenie warstwy stratum corneum i redukują stany zapalne i zaczerwienienia skóry. Bardzo korzystne efekty kąpieli w roztworach
soli z Morza Martwego są głównie związane z wysokim stężeniem w nich magnezu. Sole magnezu wiążą wodę, wpływają na proliferację i różnicowanie komórek w naskórku
i poprawiają przepuszczalność bariery naskórkowej [4].
Sól magnezowa – 1-askorbinian-2-fosforan magnezu jest
znany jako związek rozjaśniający skórę. Typ i ilość melaniny syntetyzowanej przez melanocyty i sposób jej dystrybucji wokół keratynocytów, determinuje aktualny kolor skóry.
Melanina powstaje poprzez serię reakcji utleniania aminokwasu tyrozyny w obecności enzymu tyrozynazy. Tyrozynaza katalizuje trzy różne reakcje w biosyntezie melaniny
w melanocytach: hydroksylację tyrozyny do 1-DOPA, oksydację 1-DOPA do dopachinonu, następnie u ludzi dopachinon jest zamieniany poprzez serię kompleksowych reakcji
do melaniny [5].
Wśród wielu funkcji, jakie spełnia cynk w skórze można wymienić m.in.: ochronę przeciwrodnikową, regulację
metabolizmu kwasów tłuszczowych i witaminy A, regulację
melanogenezy, hamowanie aktywności 5-α–reduktazy, reguCOPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO
)33.†
lację podziałów komórkowych i regulację procesów układu
immunologicznego. Cynk uczestniczy w wytwarzaniu prostaglandyn regulujących m.in. funkcje wydzielnicze skóry,
przyspiesza gojenie się ran i utrzymuje odporność skóry na
infekcje. Jony Zn(II) są elementem budowy toksyny botulinowej, która jest stosowana powszechnie w dermatologii
estetycznej do usuwania zmarszczek mimicznych [6]. Ważną funkcją cynku w skórze jest hamowanie aktywności 5-α-reduktazy. 5-α-Reduktaza jest enzymem, który bierze
udział w przekształcaniu testosteronu do dihydrotestosteronu (DHT), który jest najsilniejszym spośród androgenów
stymulatorem produkcji sebum w skórze. Działanie cynku
zmniejszające wydzielania sebum to też hamowanie lipaz bakteryjnych rozkładających trójglicerydy sebum do
wolnych kwasów tłuszczowych [7]. Bardzo ważną rolę
odgrywa cynk w regulacji procesów układu immunologicznego. Istnieje ścisły związek miedzy skórą a układem
immunologicznym, gdyż skóra jako narząd graniczny jest
w stałym kontakcie ze środowiskiem i sprawuje funkcje
obronne [8]. W procesach regeneracji komórek skóry
niezwykle ważne jest utrzymanie prawidłowej struktury
DNA komórek. Cynk łatwo tworzy połączenia z kwasami
nukleinowymi wywierając korzystny wpływ na aktywny
transport, biosyntezę białek, proces transkrypcji i syntezę
mRNA. Jest pierwiastkiem niezbędnym w regulacji cyklu
komórkowego i różnicowaniu komórek, ponieważ wchodzi w skład białek zaliczanych do czynników transkrypcyjnych [9]. Jony Zn(II) spełniają ważna rolę w regulacji
metabolizmu witaminy A; są one niezbędne do utrzymania optymalnego stężenia witaminy A we krwi i jej zużycia przez tkanki.
Metale należą do szeroko stosowanych składników kosmetycznych. Aplikowane zewnętrznie mogą przenikać
przez warstwę rogową naskórka i docierać do niżej położonych, żywych warstw skóry, gdzie mogą regulować szereg
procesów metabolicznych i zapewniać ochronę przed szkodliwym działaniem czynników wewnętrznych i zewnętrznych.
Najnowsze doniesienia naukowe i specjalistyczne czasopisma zawodowe kładą duży nacisk na suplementację
witaminowo – mineralną. Ma ona za zadanie pozytywnie
oddziaływać na procesy zachodzące w skórze. Substancje mineralne uczestniczące w mechanizmach przemiany
materii odgrywają ważną rolę ze względu na właściwości
fizyko – chemiczne i ich udział w strukturach biochemicznych. Przemiany związków nieorganicznych, a szczególnie
kationów metali są związane przede wszystkim z reakcjami
enzymatycznymi zachodzącymi w ustroju. Prawidłowość
procesów fizjologicznych zależy tu nie tylko od składu i stężenia poszczególnych pierwiastków, ale też od ich proporcji
w ustroju. Dlatego zachowanie właściwych relacji pomiędzy poszczególnymi pierwiastkami jest często ważniejsze
od ich prawidłowego stężenia.
Korzystne dla skóry właściwości metali i ich związków
decydują o stosowaniu ich w kosmetykach jako składników
aktywnych, konserwantów, stabilizatorów emulsji, czynników zwiększających lepkość, wypełniaczy, itp., dlatego też
poziomy tych pierwiastków w kosmetykach powinny być
stale kontrolowane i utrzymane na bezpiecznym dla konsumentów poziomie.
&ARMACEUTYCZNY
0RZEGL’D.AUKOWY
–ŸŸžŸ¤°°U
Û"'
1. Iismaa SE, Begg GE, Graham RM. Cross-linking transglutaminases with G protein-coupled receptor signaling.
Sci STKE. 2006 Sep 19;2006(353):pe34.
2. Mehul B i wsp. Influence of calcium on the proteolytic
degradation of the calmodulin-like skin protein (calmodulin-like protein 5) in psoriatic epidermis. Exp Dermatol. 2006 Jun;15(6):469-77.
3. Denda M, Fujiwara S, Hibino T. Expression of voltage-gated calcium channel subunit alpha1C in epidermal
keratinocytes and effects of agonist and antagonists of
the channel on skin barrier homeostasis. Exp Dermatol.
2006 Jun;15(6):455-60.
4. Proksch E i wsp. Bathing in a magnesium-rich Dead Sea
salt solution improves skin barrier function, enhances
skin hydration, and reduces inflammation in atopic dry
skin. Int J Dermatol. 2005 Feb;44(2):151-7.
&ARMACEUTYCZNY
0RZEGL’D.AUKOWY
5. Parvez S i wsp. Survey and mechanism of skin depigmenting and lightening agents. Phytother Res. 2006 Nov;20(11):921-34.
6. Fu Z i wsp.: Light chain of botulinum neurotoxin serotype A: structural resolution of a catalytic intermediate.
Biochemistry. 2006; 45 (29): 8903 – 11.
7. Essah PA i wsp. Dermatology of androgen-related disorders. Clin. Dermatol. 2006; 24 (4): 289 – 98.
8. Fivenson DP: The mechanisms of action of nicotinamide
and zinc in inlammatory skin disease. Cutis. 2006; 77 (1
Suppl.): 5 – 10.
9. Narlikar L, Hartemink AJ: Sequence features of DNA
binding sites reveal structural class of associated transcription factor. Bioinformatics. 2006; 22 (2): 157 – 63.
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO
)33.†