Resum:

Estudis recents han demostrat que la plumbagina té activitats antiinflamatòries, antial·lèrgiques, antibacterianes i anticancerígenes; tanmateix, encara no s'ha demostrat si la plumbagina suprimeix la síntesi de melanina induïda per l'hormona estimulant dels melanòcits alfa (-MSH) per prevenir la hiperpigmentació. En aquest estudi, vam demostrar que la plumbagin suprimeix significativament la síntesi de melanina estimulada per -MSH a les cèl·lules de melanoma de ratolí B16F10. Per entendre el mecanisme inhibidor de la plumbagina en la síntesi de melanina, vam realitzar assajos d'activitat de la tirosinasa cel·lular o lliure de cèl·lules i vam analitzar l'expressió gènica relacionada amb la melanogènesi. Hem demostrat que la plumbagin suprimeix directament l'activitat de la tirosinasa independent de la maquinària transcripcional associada a la melanogènesi, que inclou el factor de transcripció associat a la microftàlmia (MITF), la tirosinasa (TYR) i la proteïna 1 relacionada amb la tirosinasa (TYRP1). També vam investigar si la plumbagina era tòxica per als queratinòcits humans normals (HaCaT) i les cèl·lules epitelials de la lent (B3) que es podrien lesionar mitjançant l'ús de cosmètics per a la cura de la pell. Sorprenentment, les concentracions més baixes de plumbagina (0,5-1 µM) van inhibir eficaçment la síntesi de melanina i l'activitat de la tirosinasa, però no causen toxicitat en queratinòcits, cèl·lules epitelials de la lent i cèl·lules de melanoma de ratolí B16F10, cosa que suggereix que la plumbagina és segura per a l'aplicació dèrmica. En conjunt, aquests resultats suggereixen que l'efecte inhibidor del plumbagin sobre la pigmentació pot convertir-lo en un component acceptable i segur per al seu ús en formulacions cosmètiques per a la cura de la pell utilitzades per blanquejar la pell.

Segons estudis rellevants, el cistanche és una herba comuna que es coneix com "l'herba miracle que allarga la vida". El seu component principal és el cistanòsid, que té diversos efectes com ara la promoció de la funció antioxidant, antiinflamatòria i immune. El mecanisme entre el cistanche i el blanqueig de la pell rau en l'efecte antioxidant dels glucòsids de cistanche. La melanina a la pell humana es produeix per l'oxidació de la tirosina catalitzada per la tirosinasa, i la reacció d'oxidació requereix la participació de l'oxigen, de manera que els radicals lliures d'oxigen del cos es converteixen en un factor important que afecta la producció de melanina. Cistanche conté cistanòsid, que és un antioxidant i pot reduir la generació de radicals lliures al cos, inhibint així la producció de melanina.

Feu clic a Cistanche bienfaits per blanquejar

Per a més informació:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Paraules clau:plombagin; melanogènesi; pigmentació; tirosinasa

1. Introducció

La melanina consisteix en un grup de pigments sintetitzats en melanòcits epidèrmics que tenen un paper important en la defensa de la pell contra els danys de la radiació ultraviolada (UV) [1]. La melanogènesi anormal, ja sigui l'augment o la disminució de la producció de melanina, està estretament associada a diverses malalties de la pell, com ara el melanoma i els trastorns de la pigmentació, com el cloasma i les pigues [2,3]. La biosíntesi de la melanina s'inicia per múltiples estímuls, com ara la irradiació UV, les citocines inflamatòries i la senyalització hormonal. Concretament, l'hormona estimulant dels melanòcits (-MSH) alliberada dels queratinòcits exposats a UV pot estimular la biosíntesi de melanina en melanòcits epidèrmics activant l'eix cAMP-PKA-CREB (proteïna d'unió a l'element de resposta de l'adenosina monofosfat-proteïna cíclica A-cAMP) [3] . L'eix cAMP-PKA-CREB activat condueix a un augment de l'ARNm que codifica el factor de transcripció associat a la microftàlmia (MITF). MITF augmenta l'expressió gènica de la tirosinasa (TYR), la proteïna relacionada amb la tirosinasa 2 (TYRP1) i la proteïna relacionada amb la tirosinasa 2 (TYRP2) després de l'estimulació de -MSH als melanòcits [3, 4]. A més, moltes vies de senyalització que controlen el creixement cel·lular, incloses les proteïnes cinases activades per mitògens (MAPK), la cinasa de resposta extracel·lular (ERK) i l'AKT, són essencials per a la melanogènesi mitjançant la regulació de l'estabilitat i l'activitat del MITF [5].

L'enzim tirosinasa, una oxidasa multifuncional que conté coure, té un paper essencial en la biosíntesi de melanina en catalitzar les reaccions en les quals la L-tirosina s'hidroxila a L-dihidroxifenilalanina (L-DOPA) i la L-DOPA s'oxida en o-quinona (dopaquinona). ) [5,6]. Per tant, alguns inhibidors de la tirosinasa també inhibeixen la biosíntesi de melanina, i aquests inclouen resveratrol, arbutina i honokiol, que s'han utilitzat en aplicacions cosmètiques per blanquejar la pell [7].

Plumbagin és una hidroxil-naftoquinona simple, que es va extreure per primera vegada de les arrels del gènere de plantes Plumbago i s'ha demostrat que té propietats medicinals notables [8]. S'han informat activitats antiinflamatòries, anticancerígenes, antial·lèrgiques i antibacterianes de la plumbagina [8,9]. De fet, s'ha informat que la plumbagina inhibeix l'activació de neutròfils, l'angiogènesi i l'expressió de col·lagenasa suprimint la topoisomerasa-II, cosa que suggereix l'ús de plumbagina com a fàrmac potencial en el tractament de l'artritis reumatoide [10]. A més, diversos informes han demostrat que la plumbagin presenta activitat anticancerígena en diversos tipus de càncer, com ara el de mama [11], de pròstata [12], d'ovari [13], de pulmó [14], de carcinoma de pell [15] i de fetge. [16]. Tot i que cada cop està clar que la plumbagina pot ser útil com a intervenció terapèutica en el tractament de diverses malalties humanes, mai s'ha informat de l'efecte inhibidor de la plumbagina sobre la melanogènesi vinculada a la hiperpigmentació.

2. Resultats

2.1. Estructura química i efectes citotòxics de Plumbagin a cèl·lules de melanoma de ratolí B16F10

Abans d'estudiar els efectes anti-melanogènics de la plumbagina, primer vam avaluar la seva toxicitat en cèl·lules de melanoma de ratolí B16F10 productores de melanina. L'estructura química del plumbagin es mostra a la figura 1A. A la figura 1B es mostren els resultats del nostre assaig de citotoxicitat en què concentracions de plumbagina inferiors a 5 µM no van afectar la viabilitat cel·lular a les cèl·lules B16F10.

2.2. Plumbagin suprimeix la síntesi de melanina induïda per MSH en cèl·lules de melanoma de ratolí B16F10

A continuació, vam investigar els efectes inhibidors de la plumbagina sobre la síntesi de melanina induïda per l'hormona estimulant dels melanòcits (-MSH) a les cèl·lules B16F10. Hem demostrat que plumbagin suprimeix fortament l'acumulació de melanina induïda per -MSH en un medi cultivat de cèl·lules B16F10 (figura 2A). Per confirmar l'efecte inhibidor de la plumbagina sobre la síntesi de melanina induïda per -MSH, vam determinar el contingut de melanina extracel·lular o intracel·lular en absència o presència de plumbagina a les cèl·lules B16F10 estimulades per -MSH. Les figures 2B i C mostren que la plumbagina disminueix significativament el contingut de melanina extracel·lular i intracel·lular.

2.3. Plumbagin no regula l'expressió gènica de la melanogènesi induïda per MSH i les cascades de transducció de senyals

Com que el factor de transcripció associat a la microftàlmia (MITF) és un factor de transcripció essencial que regula l'expressió gènica associada a la melanogènesi mitjançant l'eix -MSH-PKA-CREB, vam investigar si la plumbagin podria regular l'expressió gènica mediada per MITF associada a la melanogènesi. En primer lloc, vam determinar un punt de temps d'expressió gènica de melanogènesi màxima per a MITF, tirosinasa (TYR) i proteïna 1 relacionada amb tirosinasa (TYRP1) sota estimulació -MSH. MITF està fortament regulat després del tractament amb -MSH durant 2 h (figura 3A). TYR i TYRP1 es van regular de manera espectacular després de 48 h de tractament amb -MSH (figura 3A). Els nivells de proteïna MITF i tirosinasa van augmentar en resposta al tractament -MSH i no es van suprimir pel tractament amb plumbagin (figura 3B). Consistentment, plumbagin no va inhibir els nivells d'ARNm de MITF, TYR i TYRP1 després de l'estimulació -MSH, cosa que suggereix que la plumbagin no regula la maquinària transcripcional relacionada amb l'expressió gènica de la melanogènesi a les cèl·lules B16F10 (figura 3C). Com que la fosforilació i l'activació d'AKT, ERK1/2 i CREB (cascades principals de transducció de senyal que regulen la melanogènesi) són necessàries per a la melanogènesi [3], vam investigar més si la plumbagin regula aquestes vies de transducció de senyal associades a la melanogènesi. Els nostres resultats, descrits a la figura 3D, mostren que plumbagin no altera la senyalització AKT, ERK1/2 o CREB després del tractament -MSH.

2.4. Plumbagin inhibeix l'activitat de la tirosinasa

Com que està clar que els productes naturals inhibidors de la tirosinasa directes o indirectes podrien ser útils per al desenvolupament de cosmètics per blanquejar la pell, a continuació vam investigar l'efecte inhibidor de la plumbagina sobre l'activitat de l'enzim tirosinasa. En aquest estudi, vam demostrar que la plumbagina suprimeix significativament l'activitat enzimàtica de la tirosinasa cel·lular induïda per -MSH a les cèl·lules B16F10 (figura 4A). Per entendre si la plumbagin inhibeix directament o indirectament l'activitat de la tirosinasa, es va mesurar l'activitat de la tirosinasa lliure de cèl·lules. Plumbagin també inhibeix fortament l'activitat d'oxidació de L-DOPA de la tirosinasa derivada dels bolets, cosa que suggereix que la plumbagin suprimeix la melanogènesi inhibint directament l'activitat de la tirosinasa (figura 4B). A més, es va observar una elevació significativa de les activitats d'eliminació de radicals mitjançant un assaig d'1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) en mostres tractades amb vitamina C i plombagina a concentracions que van des de 0.1 fins a 5 mg/ml. En conseqüència, 5 mg/mL de plumbagin van mostrar un efecte similar sobre l'activitat d'eliminació de radicals als de 0, 1 mg/mL de vitamina C (figura 4C).

2.5. Plumbagin no és tòxic en queratinòcits normals i cèl·lules epitelials del cristal·lí

Com que els cosmètics com la crema per a la pell són per a ús extern i la citotoxicitat podria causar problemes a la pell, vam investigar més si la plumbagina és tòxica per als queratinòcits normals (HaCaT) i les cèl·lules epitelials del cristal·lí (B3) i si pot ser útil per al desenvolupament del blanqueig de la pell. cosmètics. En conseqüència, vam trobar que concentracions més baixes de plumbagina (1-5 µM) no causen toxicitat a les cèl·lules HaCaT i B3, però són efectives en la inhibició de la síntesi de melanina (figura 5A). A més, plumbagin no va induir H2AX relacionat amb danys a l'ADN i va reduir les proteïnes polimerasa (PARP) i caspasa{10}} relacionades amb l'apoptosi cel·lular a les cèl·lules HaCaT i B3 (figura 5B), cosa que suggereix que la plumbagina pot ser acceptable per al seu ús en productes per blanquejar la pell sense mostrar cap toxicitat dèrmica

Per a més informació: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501