Dlaczego skóra nie zawsze reaguje tak samo na słońce
Wraz z nadejściem pierwszych ciepłych tygodni roku zmienia się nie tylko światło, ale także stres, na jaki codziennie narażona jest nasza skóra.
Promieniowanie UV jest jednym z najsilniejszych czynników wyzwalających procesy oksydacyjne w tkankach ludzkich. Szczególnie narażone są błony komórkowe, struktury kolagenowe i procesy mitochondrialne w komórkach skóry. To właśnie w tych obszarach powstają wolne rodniki, które w dłuższej perspektywie prowadzą do utraty wilgoci, utraty elastyczności i fotostarzenia się skóry.[1]
Co ciekawe, skóra ma własne mechanizmy ochronne. Melanina nie jest produkowana losowo. Jest to bezpośrednia reakcja organizmu na promieniowanie UV. Z biologicznego punktu widzenia opalenizna nie jest zatem wyłącznie efektem kosmetycznym, lecz częścią złożonego systemu ochronnego.
W tym kontekście należy zwrócić szczególną uwagę. Astaksantyna.
Czym właściwie jest astaksantyna?
Astaksantyna jest ciemnoczerwonym karotenoidem pochodzącym z mikroalg. Haematococcus pluvialis. Glony produkują tę substancję pod wpływem intensywnego światła słonecznego, co stanowi naturalny mechanizm ochronny przed stresem oksydacyjnym.[2]
Kluczowym czynnikiem jest tutaj szczególna struktura molekularna astaksantyny.
W przeciwieństwie do wielu innych substancji antyoksydacyjnych astaksantyna może być bezpośrednio włączana do błon komórkowych i stabilizować różne obszary ich struktury.[3]
Pozwala to na naukowe zbadanie astaksantyny, zwłaszcza w obszarach, w których wolne rodniki i procesy oksydacyjne odgrywają szczególną rolę – na przykład w skórze, siatkówce oka i innych tkankach metabolicznie aktywnych.
Skóra, promieniowanie UV i stres komórkowy wywołany światłem
Rola astaksantyny w procesie starzenia się skóry pod wpływem światła i stresu komórkowego wywołanego promieniowaniem UV jest obecnie przedmiotem szczególnie intensywnych badań.
W badaniu z udziałem zdrowych ochotników po kilku tygodniach przyjmowania astaksantyny analizowano różne parametry skóry, w tym nawilżenie i elastyczność skóry.[4]
Interesujące jest również tzw. minimalna dawka rumienia. Chodzi tu o ilość promieniowania UV potrzebną do wywołania widocznego zaczerwienienia skóry.
W randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu z udziałem ludzi zbadano wpływ suplementacji astaksantyną przez kilka tygodni na reakcję skóry na promieniowanie UV. Wśród mierzonych parametrów znalazły się zmiany minimalnej dawki leku na rumień oraz nawilżenie skóry.[5]
Astaksantyna oddziałuje z warstwami lipidowymi błon biologicznych ze względu na swoją strukturę rozpuszczalną w tłuszczach. Ta właściwość jest jednym z powodów, dla których ten karotenoid jest przedmiotem zainteresowania naukowego w kontekście stresu oksydacyjnego skóry.[2,3]
Siatkówka, światło i obciążenie wzroku
Oprócz skóry, coraz wyraźniejsza staje się siatkówka.
Siatkówka jest jedną z najaktywniejszych metabolicznie tkanek w organizmie i jest wrażliwa na stres oksydacyjny wywołany światłem.
Badania eksperymentalne badają zatem kwestię, jaki wpływ astaksantyna może mieć na procesy oksydacyjne w komórkach siatkówki.[7]
Badania astaksantyny u ludzi prowadzono również w kontekście wpływu na przeciążenie wzroku. Skupiono się na zmęczeniu wzroku i akomodacji – zdolności oka do przełączania się między różnymi odległościami ogniskowymi.[8]
Ten obszar badań jest szczególnie interesujący, ponieważ nasze oczy są często poddawane długotrwałym wysiłkom wzrokowym w życiu codziennym, na przykład poprzez pracę przed ekranem i ciągłe skupianie wzroku na przedmiotach z bliska.
Stres, regeneracja i wydolność fizyczna
Podczas intensywnej aktywności fizycznej znacząco wzrasta również ilość wytwarzanych reaktywnych form tlenu.
Mięśnie i mitochondria są szczególnie wrażliwe na przewlekły stres oksydacyjny, ponieważ stale przetwarzają duże ilości energii.
Astaksantyna znalazła się w centrum uwagi, ponieważ stres oksydacyjny w komórkach mięśniowych jest ściśle powiązany z błonami mitochondriów, a zatem z procesami produkcji energii komórkowej.
W związku z tym w badaniu przeprowadzonym wśród młodych piłkarzy przeanalizowano, w jaki sposób suplementacja astaksantyną wpływa na różne markery uszkodzeń mięśni i stresu oksydacyjnego.[9]
Dzięki temu badania nad astaksantyną rozszerzają się poza skórę, obejmując inne obszary, w których zachodzi wysoka aktywność metaboliczna i procesy oksydacyjne.
Dlaczego spożycie astaksantyny odgrywa rolę
Astaksantyna jest karotenoidem rozpuszczalnym w tłuszczach.
Dlatego też istotna jest nie tylko ilość przyjmowanej astaksantyny, ale także forma, w jakiej jest ona przyswajana przez organizm.
Badania na ludziach dotyczące wchłaniania astaksantyny wykazały, że karotenoid ten jest wykrywalny we krwi po podaniu doustnym i transportowany za pośrednictwem lipoprotein.[11]
Podobnie jak w przypadku innych karotenoidów rozpuszczalnych w tłuszczach, biodostępność odgrywa ważną rolę w naukowej ocenie astaksantyny.
Astaksantyna w kontekście stresu oksydacyjnego
Na pierwszy rzut oka poszczególne obszary badań wydają się bardzo różne: skóra i promieniowanie UV, siatkówka i obciążenie wzroku oraz mięśnie i aktywność fizyczna.
Wspólnym mianownikiem są jednak podstawowe procesy biologiczne.
We wszystkich trzech obszarach tkanki szczególnie aktywne metabolicznie lub narażone na stres zewnętrzny doświadczają zwiększonego tworzenia się reaktywnych form tlenu.
Właśnie dlatego astaksantyna pojawia się w tak różnych dziedzinach badań.
Jego wyjątkowa struktura molekularna i zdolność do wchodzenia w interakcje z błonami komórkowymi bogatymi w lipidy sprawiają, że karotenoid ten jest ciekawym przedmiotem badań w kontekście stresu oksydacyjnego.
Ocena aktualnego stanu badań
Aktualnie badania skupiają się głównie na badaniu astaksantyny w kontekście:
- Procesy indukowane promieniowaniem UV i parametry skóry
- stres oksydacyjny w błonach komórkowych
- procesy przeciążenia siatkówki i wzroku
- stres fizyczny i regeneracja
- Biodostępność i wchłanianie karotenoidów rozpuszczalnych w tłuszczach
Oprócz badań eksperymentalnych dostępne są również wstępne badania na ludziach.
Jednocześnie projekty badawcze, dawki, okresy badań i uwzględniane parametry różnią się, niekiedy znacząco. Znaczenie kliniczne poszczególnych wyników i potencjalne długoterminowe skutki pozostają zatem przedmiotem dalszych badań.
Wniosek
Astaksantyna jest szczególnie interesująca pod względem naukowym, ponieważ jej szczególna struktura molekularna jest ściśle związana z błonami komórkowymi bogatymi w lipidy.
Od skóry po siatkówkę i mięśnie, badania koncentrują się na tkankach, w których procesy oksydacyjne odgrywają szczególną rolę.
Promieniowanie UV szczególnie uwidacznia, jak ściśle powiązane są ze sobą zanieczyszczenia środowiska, błony komórkowe i mechanizmy ochronne organizmu.
Obecne badania nad astaksantyną coraz częściej starają się zrozumieć, jaką rolę ten karotenoid może odgrywać w tych złożonych procesach.
Źródła
[1] Pillai S. i wsp. (2005). Promieniowanie ultrafioletowe i starzenie się skóry: rola reaktywnych form tlenu, stanu zapalnego i aktywacji proteaz. Biologia i medycyna wolnych rodników, 40(9), 1603–1616.
[2] Ambati R.R. i wsp. (2014). Astaksantyna: źródła, ekstrakcja, stabilność, aktywność biologiczna i zastosowania komercyjne. Leki morskie, 12(1), 128-152.
[3] Guerin M. i wsp. (2003). Haematococcus astaksantyna: zastosowania w zdrowiu i żywieniu człowieka. Trendy w biotechnologii, 21(5), 210-216.
[4] Tominaga K. i in. (2012). Korzyści kosmetyczne astaksantyny u ludzi. Acta Biochimica Polonica, 59(1), 43–47.
[5] Ito N. i in. (2018). Rola ochronna astaksantyny w zapobieganiu pogorszeniu stanu skóry wywołanemu promieniowaniem UV u zdrowych osób – badanie randomizowane, podwójnie ślepe, kontrolowane placebo. Składniki odżywcze, 10(7), 817.
[7] Nakajima Y. i in. (2008). Astaksantyna, karotenoid występujący w diecie, chroni komórki siatkówki przed stresem oksydacyjnym. Brytyjskie czasopismo żywieniowe, 100(2), 389-395.
[8] Nagaki Y. i in. (2002). Hamowanie zmęczenia akomodacyjnego człowieka przez astaksantynę. Czasopismo Terapii Klinicznej i Leków, 18(1), 73-79.
[9] Djordjevic B. i wsp. (2012). Wpływ suplementacji astaksantyną na uszkodzenia mięśni i markery stresu oksydacyjnego u młodych, wyczynowych piłkarzy. Czasopismo Medycyny Sportowej i Sprawności Fizycznej, 52(4), 382-392.
[11] Østerlie M. i in. (2000). Wygląd i dystrybucja izomerów astaksantyny E/Z i R/S w lipoproteinach osocza mężczyzn po podaniu pojedynczej dawki. Czasopismo Biochemii Żywienia, 11(10), 482-490.