Procesy starzenia się skóry są wynikiem bezpośredniego upływu czasu, a także wpływu wielu czynników. Można je podzielić na zewnętrzne, takie jak niewłaściwa pielęgnacja, promienie ultrafioletowe, zanieczyszczenia środowiska, oraz wewnętrzne związane z zaburzeniami regulacji hormonalnej, stresem, nieprawidłowym odżywianiem się czy paleniem papierosów. Widocznym efektem procesów starzenia są zmarszczki – zmiany w strukturze białkowej skóry. W „walce” z nimi pomagają między innymi kosmetyki typu „anti-age”. Coraz częściej w tego typu produktach jednym ze składników aktywnych są peptydy. Mają one bowiem silne działanie przeciwstarzeniowe.
     W przemyśle kosmetycznym peptydy znane są od stosunkowo dawna. Związki te stosuje się w terapii chorób skóry wykorzystując takie ich właściwości jak stymulowanie syntezy białek skóry, specyficzna stymulacja syntezy kolagenu czy hamowanie aktywności wybranych enzymów oraz neurotransmiterów. Znane są też sekwencje peptydów służące jako przenośniki jonów metali dwuwartościowych wpływających na procesy skórne.

 Peptydy sygnałowe
     Peptydy stymulujące syntezę białek skóry to dobrze poznana grupa związków. W przemyśle kosmetycznym jednym z najczęściej wykorzystywanych peptydów jest występujący fizjologicznie w skórze prokolagen typu I, pentapeptyd Lys-Thr-Thr-Thr-Lys-Ser, a także jego pochodna acylowana resztą kwasu palmitynowego, Palm- Lys-Thr-Thr-Thr-Lys-Ser. Badania wykazały, że pochodna prokolagenu typu I zwiększa syntezę kolagenu, elastyny i fibronektyny. Stymuluje również produkcję glikozaminoglikanów (GAG) oraz zwiększa syntezę kolagenu typu IV, znajdującego się w strefie przylegania skórno-naskórkowego. Jako składnik kosmetyków wykazuje większą stabilność w produkcie oraz lepiej się wchłania aniżeli nieacylowany prokolagen typu I. Efektem stosowania produktu kosmetycznego z acylowaną pochodną prokolagenu typu I jest redukcja zmarszczek oraz optyczne wygładzenie skóry. Karnozyna również znajduje zastosowanie w walce z procesami starzenia się skóry, co wynika z jej właściwości antyoksydacyjnych. Redukując działanie wolnych rodników tlenowych, zapobiega uszkodzeniom błony komórkowej. Ponadto dzięki hamowaniu glikozylacji białek skóry, wydłuża żywotność fibroblastów.

Inhibitory neurotransmiterów
     Peptydy – inhibitory neurotransmiterów, znajdują zastosowanie w produktach kosmetycznych przeznaczonych do niwelowania zmarszczek mimicznych. Związki te przeciwdziałają nadmiernym skurczom fi broblastów skóry prowadząc do redukcji zmarszczek poprzez zahamowanie wydzielania neurotransmiterów, głownie
acetylocholiny.
     Argirelina (Acetyl Hexapeptide-3), związek o sekwencji Ac-Glu-Glu-Met-Gln-Arg-Arg-amid, hamuje wydzielanie acetylocholiny na skutek tworzenia kompleksów białkowo-wapniowych, przeciwdziałając w ten sposób zależnej od wapnia egzocytozie neuroprzekaźnika. Jest to działanie podobne do działania toksyny botulinowej (BOTOX). Argirelina penetrując w głąb skóry blokuje sygnał o skurczu mięśni. Badania in vivo przeprowadzone w grupie kobiet, wykazały skuteczne działanie tego heksapeptydu – odnotowano spłycenie zmarszczek o 30%.
     Innym związkiem o podobnym jest tripeptyd o nazwie SYN-AKE, który również blokuje przekazywanie informacji o skurczu mięśni.

 Inhibitory enzymów
     Wśród związków występujących w surowcach pochodzenia naturalnego wyróżnia się peptydowe inhibitory enzymów. Proteiny i peptydy pochodzące z nasion soi mają zdolność hamowania powstawiania enzymów o funkcji proteinaz. Stosowane są one w kosmetykach przeciwstarzeniowych, nawilżających oraz niwelujących szkodliwe działanie promieni słonecznych. Peptydy oraz aminokwasy występujące z kolei w ryżu blokują aktywność metaloprotein, a także indukują syntezę kwasu hialuronowego. Związki te stanowią składniki kosmetyków o właściwościach przeciwzmarszczkowych, a także odżywek do włosów. Innym inhibitorem enzymów jest serycyna – białko występujące w naturalnym jedwabiu. Potwierdzono jej właściwości przeciwutleniające oraz zdolność hamowania aktywności tyrozynazy. Badania przeprowadzone na ochotniczkach wykazały właściwości nawilżające tego związku, a także zdolność ograniczania szkodliwego wpływu promieniowania UV-B na ludzką skórę.

 Peptydy transportujące
     Peptydy transportujące metale – kofaktory reakcji biochemicznych, często pełnią funkcję czynników stymulujących.
   Miedź jako kofaktor dysmutazy nadtlenkowej bierze udział w reakcjach antyoksydacyjnych, redukując procesy starzenia, a jako kofaktor oksydazy lizynowej, pośredniczy w procesach syntezy kolagenu. Neutralizowanie wolnych rodników tlenowych oraz udział w syntezie kolagenu i elastyny zdecydowanie przemawia za wykorzystywaniem peptydów w dermokosmetykach.
    Tripeptyd GHK (Gly-His-Lys), peptyd sygnalizacyjny, symuluje produkcję kolagenu, metaloproteinaz i inhibitorów metaloproteinaz TIMP-1 i TIMP-2. Poprzez remodelowanie tkanki łącznej uczestniczy on w procesach gojenia się ran i regeneracji mikrouszkodzeń skóry wywołanych promieniowaniem UV. Kompleks GHK-Cu stymuluje syntezę kolagenu oraz siarczanu heparyny (glikozoaminoglikany GAG), zapewniających stałe stężenie wody w skórze właściwej. Kompleks GHK-Cu stymulując działanie metaloproteinaz I i II skutecznie usuwa uszkodzone włókna kolagenowe i elastylowe z pozakomórkowej matrycy, jednocześnie pobudzając syntezę nowych fibroblastów. Właściwości te korzystnie wpływają na elastyczność skóry, redukcję zmarszczek, kondycję włókien skóry właściwej oraz usuwanie niedoskonałości wywołanych fotostarzeniem (przebarwienia skóry).

Peptyd syntetyzowany w skórze
    LL-37 jest endogennym peptydem przeciwdrobnoustrojowym, należącym do ketelicydów. Ta liczna grupa związków jest produkowana głównie przez keratynocyty warstwy rogowej naskórka, a także wydzielana przez gruczoły potowe oraz neutrofi le. Związki te powstają w postaci propeptydów, z których pod wpływem działania proteinaz, są uwalniane aktywne peptydy. LL-37 powstaje z rozkładu propeptydu hCAP-18 w miejscu infekcji skórnej, gdzie ma za zadanie niszczenie komórek i drobnoustrojów, jak i stymulację ludzkiego układu odpornościowego do zwalczania atakującego mikroorganizmu. Peptyd ten wykazuje szerokie spektrum działania przeciwdrobnoustrojowego obejmujące bakterie gram-dodatnie, bakterie gram-ujemne oraz grzyby.
    Ponadto LL-37 posiada zdolności stymulowania reepitalizacji podczas procesu gojenia się ran. Potencjalne zastosowanie tego związku jest związane głównie z produktami leczniczymi przeznaczonymi do terapii zakażeń, jednak nie wyklucza się wykorzystania związku w kosmetykach antybakteryjnych przeznaczonych dla osób o wrażliwej skórze. Naturalne pochodzenie LL-37 pozwala spodziewać się niskiego ryzyka wystąpienia podrażnień oraz reakcji alergicznych po zastosowaniu tego związku w preparatach na skórę.

Tab. 1. Wykaz przykładowych peptydów i białek stosowanych w kosmeceutykach

Ograniczenia w stosowaniu peptydów
     Peptydy wykazują szereg korzystnych dla skóry właściwości (tab. 1). Z drugiej strony istnieje jednak wiele ograniczeń związanych z ich stosowaniem w przemyśle kosmetycznym. Jednym z nich jest koszt wytwarzania peptydów. Zarówno w małej skali, jak i w ilościach kilogramowych peptydy są bardzo drogimi składniki produktów. Współczesne metody ich otrzymywania polegają głownie na typowo chemicznej syntezie. Do długości łańcucha o 20-30 reszt aminokwasowych synteza chemiczna jest metodą z wyboru i metody inżynierii genetycznej nie stanowią ekonomicznej alternatywy. Ponadto uzyskane metodami biologicznymi związki zawsze zawierają ślady proteaz czy innych składników bakterii, które mogą wywoływać odpowiedź ze strony układu odpornościowego. Obecność proteaz wpływa też na ewentualne problemy z trwałością tego typu związków w stosowanych preparatach.
    Łańcuchy boczne wybranych aminokwasów są wrażliwe na warunki środowiska, co powoduje, że peptydy są nietrwałe chemicznie. W bocznych ugrupowaniach funkcyjnych aminokwasów mogą zachodzić takie procesy jak utlenianie (reszty Met, Cys), hydroksylacja pierścieni aromatycznych (reszty Tyr, Trp) lub inne reakcje związane z obecnością reszt His czy Gln.
    Poważnym ograniczeniem w stosowaniu peptydów jest często ich niska trwałość mikrobiologiczna. Poza takimi składnikami kosmetyków jak woda, węglowodany i lipidy, peptydy również stanowią czynnik wzrostowy dla bakterii mogących kolonizować preparaty kosmetyczne.
    Ponadto peptydy wykazują stosunkowo niską zdolność do pokonywania bariery skórnej z racji swoich rozmiarów – możliwe jest wchłanianie związków złożonych maksymalnie z 6-8 reszt aminokwasowych. Problem ten częściowo mogą rozwiązywać promotory sorpcji, które powodują, że skóra wchłania substancje, które w warunkach normalnych nie miałyby szansy do niej wniknąć.

 Literatura
1. Barba C. i inni, Skin Research and Technology, 14, 243–248, 2008.
2. Fields K. i inni, Journal of Cosmetic dermatology, 8, 8-13, 2009.
3. Gorouhi F. i Maibach H.I., International journal of cosmetic Science, 31, 327-345, 2009.
4. Gruchlik A. i inni, Dermatologia Kliniczna, 11(3), 175-178, 2009.
5. Kerscher M. i Buntrock H., Journal of German Society of Dermatology, 9, 314-328, 2011.
6. Lupo M. P. i Cole A.L. Dermatologic Therapy, 20, 343–349, 2007.
7. Puig A. i inni, International Journal of Cosmetic Science, 30, 97–104, 2008.
8. Schurink M.i inni, Peptides, 28, 485 – 495, 2007.
9. Zhang L. i Falla T.J., Clinics in Dermatology, 27, 485-494, 2009.

Autor:  dr hab. Wojciech Kamysz, prof. nadzw. Wydział Farmaceutyczny, Gdański Uniwersytet Medyczny

Artykuł został opublikowany w magazynie "Przemysł Kosmetyczny" nr 2/2011

Źródło fot.: www.sxc.hu