< PreviousLaboratoire Biologique Cosmétique powstało 1954 roku w Paryżu. Od 2004 roku LBC PARIS to wyłącznie naturalne kosmetyki produkowane w Niemczech. Stosowane i rekomendowane przez ekspertów w dziedzinie urody od ponad 60 lat. Tradycyjnie naturalny – naturalnie innowacyjny Połączenie tradycyjnych składników roślinnych z innowacyjnymi technikami formulacji dla uzyskania najlepszych rezultatów. Mała cząstka „Haute Couture” najnowocześniejszych kosmetyków roślinnych. Gorąco zachęcamy do zapoznania się z szeroką gamą produktów detalicznych i profesjonalnych oraz procedur zabiegowych marki LBC PARIS. Jesteśmy przekonani, że już dziś Twój Salon Urody dołączy do grona zadowolonych na całym świecie partnerów LBC PARIS. Razem z nami spełnisz marzenia Twoich najbardziej wymagających klientów! O D K R YJ Z N A MI M A R K Ę Serdecznie zapraszamy do współpracy! Więcej informacji: Cosmetica Sp. z o.o. tel. 71 364 45 63 • 609 492 327 • 609 149 169 kontakt@cosmetica.pl6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna 19 PREZENTACJA KOSMETOLOGIA ESTETYCZNA P Próbując leczyć starzejącą się skórę, często stosujemy raczej kij niż marchewkę i uciekamy się do metod negatywnej stymu- lacji, narażając ją w ten sposób na stres. Niestety ta strategia nie jest najskuteczniejsza, ale przez lata pracy ze skórą zdałem sobie sprawę, że istnieją o wiele skuteczniejsze i delikatniejsze metody jej leczenia i na nich wła- śnie skupiam swoją pracę. Nasza skóra jest niesamowi- tym narządem. Jednak wbrew powszechnemu przekonaniu nie jest on największym narzą- dem, ten tytuł należy się powięzi. To stwierdzenie wielu osobom wydaje się kontrowersyjne, nie ze względu na wielkość powięzi, która rzeczywiście jest w całym organizmie, ale ze względu na fakt, czy jest ona uważana za narząd czy nie. Moja odpowiedź jest jednoznaczna, oczywiście, że tak, i jest to bardzo złożony, funkcjonujący narząd naszego organizmu. Chętnie będę lob- bował w środowisku medycz- nym na rzecz uznania powięzi za narząd w anatomii ciała. Przy okazji, wszystkie zabiegi kosmetyczne, które oddziałują na głębokie tkanki, faktycznie wpływają nie tylko na skórę, ale także na powięź. W rzeczywistości skóra wcale nie jest takim „ciastem francu- skim”, jakie zwykle przedsta- wia się w podręcznikach. Takie zobrazowanie nie jest niczym więcej niż szkicem. Mit o war- stwach skóry wynika ze złożo- nej struktury naskórka, którego kluczową cechą jest zdolność do zapobiegania przenikaniu obcych substancji przez skórę. Zewnętrzna warstwa rogowa stratum corneum jest główną ba- rierą ochronną naszego organi- zmu i trzeba przyznać, że jest to bariera doskonała. Składająca się z martwych keratynocytów oraz nagromadzenia różnych tłuszczów i wosków warstwa ro- gowa chroni przed nadmiarem Nasza skóra jest niesamowitym narządem. Jednak wbrew powszechnemu przekonaniu nie jest on największym narządem, ten tytuł należy się powięzi. PRZEZWYCIĘŻYĆ BARIERY SPOSOBY ZWIĘKSZANIA PRZEPUSZCZALNOŚCI SKÓRY PREPARATAMI MIEJSCOWYMI Danné Montague-King doktor biochemii i farmakologii, założyciel marki DMK (Los Angeles), twórca rewolucyjnego systemu odbudowy mikrobiomu skóry Enbioment System, przewodniczący jury międzynarodowego konkursu The Skin Games, od ponad 50 lat opracowuje formuły, które zmieniają życie ludzi na całym świecie6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna 20 PREZENTACJA KOSMETOLOGIA ESTETYCZNA P wilgoci z zewnątrz, przed chemikalia- mi pochodzącymi z promieniowania oraz przed stale zmieniającym się ob- ciążeniem bakteryjnym, które atakuje nas każdego dnia. Funkcjonowanie warstwy rogowej można sobie łatwo wyobrazić na pod- stawie następującej sytuacji: gdy zbyt długo siedzimy w wodzie, skóra się marszczy, martwe komórki warstwy rogowej nasycają się wodą jak małe gąbeczki; kiedy woda wyparuje, skóra odzyskuje swój normalny wygląd. Tak więc nie wszystko, co jest stosowa- ne miejscowo na skórę, przenika do głębszych warstw lub jest całkowicie wchłaniane przez organizm, w prze- ciwnym razie bylibyśmy wzdęci jak mokre gąbki w wannie! Jednak pomimo silnej bariery ochronnej, jaką stanowi skóra, niektó- re substancje chemiczne są w stanie przeniknąć do organizmu również przez nią. To, czy te substancje mogą zaszkodzić, zależy od dawki i od tego, jak zachowują się po przedostaniu się w głąb skóry: jeśli są szkodliwe, mamy na przykład „strażników odporności”, którzy wskazują tym przestępcom drogę do wyjścia. Istnieje ogromna różnica między penetracją a absorpcją, w której ważne jest stężenie środka chemicznego. Ist- nieje wiele zmiennych, które wpływają na tempo lub potencjał penetracji i ab- sorpcji. Należą do nich: struktura sub- stancji chemicznej, sposób jej podawa- nia, powierzchnia skóry, na którą jest aplikowana (cienka skóra jest bardziej podatna na penetrację niż grubsza) oraz jej stan (pogorszenie właściwości barierowych również zwiększa zdol- ność penetracji). Jeśli naskórek jest praktycznie nieprze- puszczalny, to w jaki sposób oddziałuje- my na skórę? Naturalnymi zbiornikami do przecho- wywania ogromnych ilości substancji mogą być pory skóry (pod warunkiem że substancje te są „transdermalnie” przygotowane), np. leki stosowane miej- scowo w hormonalnej terapii zastępczej lub plastry nikotynowe dla palaczy). Tak, tego typu formuła jest czaso- chłonna i zawiera wiele frakcjonowa- nych lipidów i protein, które wymagają środków zwilżających, ale niezbędne składniki są następnie magazynowa- ne w porach i w zależności od stopnia wchłaniania przez organizm są wypłu- kiwane do głębszych warstw naskórka poprzez sieciową strukturę gruczołów łojowych. W ten sposób każda „zła” sub- stancja wywołuje obronę immunolo- giczną i w idealnym przypadku zostaje odrzucona i wypchnięta na zewnątrz. Penetracja przeznaskórkowa może być również zwiększona przez czynniki fizyczne, takie jak ciepło i zimno (pseu- dociepło i krioterapia), które wysyłają sygnały do skóry, aby się obudziła lub zareagowała w określony sposób po- przez zwiększenie krążenia. W takich 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna 21 PREZENTACJA KOSMETOLOGIA ESTETYCZNA P przypadkach systemy skóry urucha- miają swoje banki pamięci i zaczynają działać w taki sam sposób, jak wtedy gdy skóra była młoda i w szczytowej formie. Toksyny są usuwane, ataki bakterii są blokowane, a enzymy obecne w skórze są naturalnie aktywowane i lepiej speł- niają swoje funkcje. ZŁUSZCZANIE Warstwa rogowa naskórka nie jest cał- kiem martwa. Ma jednak ograniczoną postać aktywności metabolicznej. Dzia- ła również jako biosensor, sygnalizując naskórkowi reakcję na zewnętrzne czynniki stresogenne, takie jak złusz- czanie, kawitacja, peelingi i enzymy. Jednak przy usuwaniu martwych ko- mórek skóry należy zawsze zachować de- likatną równowagę między proliferacją komórek podstawnych a złuszczaniem korneocytów. Musi być zachowana stała grubość ochronna naskórka. Dlatego też nigdy nie wierzyłem w agresywne za- biegi, czy to mechaniczne, czy chemicz- ne. Popularna teza: „Zaatakujmy skórę agresywnie, aby mógł powstać nowy ko- lagen!” – to absurdalna praktyka. W rzeczywistości, chociaż skóra może wydawać się jędrniejsza po takim ataku, jest to efekt tymczasowy, który jest w zasadzie fazą gojenia. Rok póź- niej pojawi się prawdziwy obraz „od- młodzenia” w postaci utraty napięcia, zmniejszenia elastyczności czy nawet hiperpigmentacji, które zaczną się po- jawiać w wyniku wyczerpania mecha- nizmów ochronnych, działających 24/7. Na tym etapie klient przestaje przy- chodzić do ciebie i szuka chirurga plastycznego, eksperymentuje z wy- pełniaczami lub poddaje się bardziej inwazyjnym zabiegom anti-ageing, które przez dłuższy czas jedynie utrzymują system odpornościowy or- ganizmu w stanie aktywnym. OSMOZA W ostatnich latach w kosmetologii na pierwszy plan wysunęła się osmoza. Ale co oznacza to pojęcie, jeśli to naprawdę coś znaczy, gdy jest stosowane miejsco- wo w formie, powiedzmy, kremu? Zdolność do wytwarzania ciśnie- nia osmotycznego jest podstawową właściwością koligatywną wszystkich roztworów. Aby komórka mogła otrzy- mać wodę na drodze osmozy, użyta substancja musi być hipotoniczna, tzn. mieć niższe stężenie substancji, które nie przenikają przez błonę komórkową. W tym przypadku zwiększa się poziom nawodnienia komórki. Środowisko izotoniczne oznacza dokładnie takie samo stężenie wody, jak w komórce, bez żadnego systemowego ruchu przez komórkę: cząsteczki wody dyfundują przez błonę komórkową w równych ilościach do/z komórki, nie groma- dząc się w komórce i nie będąc przez nią tracone. Jeśli stężenie jest wyższe niż w komórce (roztwór hipertoniczny), komórka ulega odwodnieniu. Szczerze mówiąc, nie mogę sobie wyobrazić kremu czy nawet sprayu, który byłby tak dopracowany che- micznie, aby osiągnąć taki rodzaj ho- meostazy. Jednak uwielbiam wyzwa- nia i obecnie pracuję nad mieszanką wodną, która będzie 10 razy bardziej mokra niż woda i pomoże osiągnąć ten efekt osmozy w rzeczywistości. Odwrócona osmoza jest bardziej efektywnym podejściem w leczeniu skóry: polega ona na wywieraniu pul- sującego nacisku na skórę przez pe- wien czas, w celu zwiększenia prze- puszczalności błon komórkowych. Rozpuszczona w tym procesie sub- stancja jest uwięziona po jednej stro- nie błony, a czysty rozpuszczalnik przechodzi na drugą stronę, powodu- jąc przemieszczanie się płynów mię- dzykomórkowych z obszarów o wyso- kim ciśnieniu do obszarów z niskim ciśnieniem, tym samym usuwając za- nieczyszczenia, toksyny itp. Jak na razie, o ile mi wiadomo, w ko- smetologii taki efekt można uzyskać jedynie poprzez aplikację enzymów na skórę w postaci maski, która dzięki me- chanizmowi pulsacyjnemu utrzymuje tkankę w stazie około godziny. Ta pulsa- cja tworzy okres odpoczynku pomiędzy impulsami, co powoduje efekt odwró- conej osmozy, który lekko rozszerza ob- wodowe naczynia włosowate, poprawia przepływ krwi i dostarczanie tlenu do mitochondriów komórek (akumulator, który dostarcza energię do komórki jak elektrownia) i usuwa dodatkowe toksy- ny z obszaru komórki i otaczającej ma- cierzy pozakomórkowej. Podstawowe systemy skóry należy zrozumieć i nauczyć się je szanować. Musimy dowiedzieć się, co jest po- trzebne, aby zastąpić zepsutą część, czy chemia skóry jest kompatybilna z substancjami odżywczymi, które staramy się jej dostarczyć. Nie po- winniśmy stosować brutalnej siły, ale bodźce, które obudzą i uaktywnią naturalną zdolność skóry do gojenia i utrzymywania homeostazy. Zawsze istnieją odpowiednie sposo- by przenikania przez skórę. Nie jest ich wiele, ale istnieją. Najważniejsze jest zastosowanie odpowiednich mechani- zmów dostarczania. I nie zmienią tego żadne głośne obietnice reklamowe, bez względu na to, jak bardzo naukowo mogą brzmieć. Z biegiem lat zdałem sobie sprawę, że moim głównym labo- ratorium jest ludzkie ciało. I to zawsze – podkreślam: zawsze! – mówi mi, co mogę, a czego nie mogę zrobić.Unikalny peptyd Laminina-5 + 70 składników aktywnych L - HA BOOSTER - NOWY WYMIAR MEZOTERAPII INDYWIDUALNIE DOBRANA KURACJA BIO-REWITALIZUJĄCA W DOMU I GABINECIE PRZED PO 3 ZABIEGACH AESTHETIC CONCEPT | WARSZAWA, UL. HANKI CZAKI 2/69 | +48 22 415 67 92 | WWW.AESTHETICCONCEPT.COM.PL DOŁĄCZ DO NAS! ESTEMEDICA DR ANNA LAPRUS, BIELSKO-BIAŁA, KONTAKT@ESTEMEDICA-BB.PL | INDYWIDUALNA PRAKTYKA LEKARSKA PROALLIANCE DR ZUZANNA CETNAR-SOKOŁOWSKA, KROSNO, WWW.DRCETNAR.PL TAKIE CUDA KINGA NOWAK-SZUBA, ŁAŃCUT | DK-MED DR DANUTA KULIK, RYBNIK, WWW.DKMED.COM.PL| MEDYCYNA ESTETYCZNA DR SYLWIA KRZYKAWSKA-FIGURA, WIELICZKA, WWW.MEKRZYKAWSKA.PL23 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna Artykuł ukazał się w „Aesthetic Cosmetology and Medicine” STRESZCZENIE Reaktywne formy tlenu powstają jako naturalny produkt procesów metabolicznych zachodzących w organizmie lub pod wpływem czynników zewnętrznych. W warunkach ho- meostazy ustroju pełnią ważną rolę jako sygnalizatory ko- mórkowe. Wytworzone w nadmiarze, w czasie stresu oksy- dacyjnego, mogą powodować uszkodzenia w obrębie bia- łek, lipidów, węglowodanów czy kwasów nukleinowych. Ekspozycja komórek oraz struktur pozakomórkowych na działanie wolnych rodników powoduje aktywację natural- nych mechanizmów, mających na celu eliminowanie wol- nych rodników i ich pochodnych. Celem artykułu było przedstawienie roli antyoksydantów w procesie ochrony komórek przed działaniem wolnych rodników. System ochronny przed wolnymi rodnikami stanowią en- zymy antyoksydacyjne: dysmutazy ponadtlenkowe, kata- laza, peroksydazy glutationowe oraz reduktaza glutationo- wa. Ważną rolę pełnią również przeciwutleniacze niskoczą- steczkowe, takie jak: witamina C, E, karotenoidy, koenzym Q 10, flawonoidy, glutation czy melatonina. Słowa kluczowe: antyoksydanty, wolne rodniki, enzymy antyoksydacyjne, przeciwutleniacze nieenzymatyczne ABSTRACT Reactive oxygen species are formed as a natural product of metabolic processes occurring in the organism or un- der the influence of external factors. Under homeostasis, they play an important role as a cellular signaling device. During oxidative stress, when they are produced in excess, they can cause damages to proteins, lipids, carbohydrates or nucleic acids. Exposure of cells and extracellular struc- tures to free radicals activates natural mechanisms to elim- inate free radicals and their derivatives. The aim of the article was to present what antioxidants are, and how they protect cells against the free radicals. The protective system against the free radicals consists of antioxidant enzymes: superoxide dismutase, catalase, glu- tathione peroxidases and reductase. Lowmolecular anti- oxidants such as vitamin C, E, carotenoids, coenzyme Q 10, flavonoids, glutathione and melatonin also play an import- ant role. Keywords: antioxidants, free radicals, antioxidant enzymes, nonenzymatic antioxidants Justyna Marwicka1, Anna Zięba2 1 Wydział Nauk o Zdrowiu, Wyższa Szkoła Ekonomii, Prawa i Nauk Medycznych im. E. Lipińskiego w Kielcach, ul. Jagiellońska 109 a 25-734, Kielce +48 41 345 13 13 wsepinm@wsepinm.edu.pl 2 Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Collegium Medicum, ul. IX Wieków Kielc 19a, 25-516 Kielce +48 41 349 69 52 aniazb96@gmail.com Sposób cytowania / Cite Marwicka J, Zięba A. Antioxidants as a defence against reactive oxygen species. Aesth Cosmetol Med. 2021;10(6):271276. https://doi.org./10.52336/acm.2021.10.6.02 Antyoksydanty jako obrona przed reaktywnymi formami tlenu Antioxidants as a defence against reactive oxygen species WSTĘP Tlen umożliwia życie organizmom żyjącym na Ziemi. Bie- rze udział w procesach metabolicznych i reakcjach enzy- matycznych, w wyniku których przekształcany jest w wol- ne rodniki. Cząsteczka tlenu może ulegać dwu lub jedno- elektronowej redukcji do cząsteczki wody. W wyniku tych procesów powstają reaktywne formy tlenu (RFT), którymi oprócz wolnych rodników są także tlen singletowy i nadtle- nek wodoru. Jak wiadomo, RFT są niezwykle reaktywne, działają szybko i nieswoiście. Posiadają zdolność wchodze- nia w reakcje chemiczne ze składnikami komórek, takimi jak białka, lipidy i kwas dezoksyrybonukleinowy DNA, tym samym pozbawiając je ich funkcji biologicznej. This is an article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC BY 3.0) https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Artykuł przeglądowy / Review article24 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna Artykuł ukazał się w „Aesthetic Cosmetology and Medicine” ŹRÓDŁA RTF Reaktywne formy tlenu mogą powstawać w organizmie w wyniku działania czynników zewnętrznych, takich jak nieprawidłowa dieta, palenie tytoniu czy spożywanie alko- holu. Dodatkowym źródłem wytwarzania wolnych rodni- ków w nadmiarze mogą być zanieczyszczenia środowisko- we i przemysłowe, promieniowanie jonizujące oraz wzmożo- ne tempo oddychania w trakcie wysiłku fizycznego. Jednak ze względu na ciągłość działania, bardziej istotna jest we- wnątrzkomórkowa generacja reaktywnych form tlenu, zwią- zana z zachodzącymi w organizmie procesami metabolicz- nymi, takimi jak oddychanie tlenowe czy procesy zapalne [1]. Głównym źródłem powstawania reaktywnych form tle- nu w organizmie jest mitochondrialny łańcuch oddechowy. Łańcuch ten składa się z czterech kompleksów lipoproteino- wych, pomiędzy którymi przekazywane są elektrony. Trans- port elektronów zapewniają przenośniki takie jak koenzym Q 10 (spinający kompleks I i II) i cytochrom c (spinający kom- pleks III i IV). Reakcje dwuelektronowej redukcji cząstecz- ki tlenu wiążą się z przekazywaniem parzystej ilości wodo- rów lub elektronów na tlen będący substratem kompleksu IV. Szacuje się, że około 25% przenoszonych przez kompleksy elektronów, może opuścić łańcuch oddechowy i wejść w jed- noelektronowe reakcje z tlenem, co z kolei prowadzi do po- wstawania wolnych rodników tlenowych [2]. Przyłączenie elektronu do cząsteczki tlenu prowadzi do powstania rodni- ka ponadtlenkowego (O 2 •- ). Anionorodnik ponadtlenkowy po przyłączeniu drugiego elektronu może zostać przekształco- ny w inne formy RFT, np. produktu nierodnikowego, ale bar- dzo reaktywnego nadtlenku wodoru, H 2O2. Dołączenie trze- ciego elektronu powoduje generację wysoce reaktywne- go rodnika hydroksylowego (HO•), który posiada zdolność wchodzenia w reakcje praktycznie ze wszystkimi istotnymi biologicznie związkami występującymi w organizmie [3]. Źródłem RFT w mitochondriach mogą być także reakcje enzymów oksydazy monoaminowej i dehydrogenazy α-ke- toglutaranowej. Wiele rodników powstaje również w wyniku naturalnych procesów detoksykacyjnych ustroju, np. w me- tabolizmie ksenobiotyków. Endogennym źródłem wolnych rodników są również komórki śródbłonka naczyń płuc, eozy- nofile, neutrofile, a także monocyty i makrofagi [2, 3]. ZNACZENIE RFT W FIZJOLOGII Rodniki są obecne w każdej żywej komórce, a ich koncen- tracja w tkankach zmienia się w szerokich granicach w wy- niku działania różnych związków chemicznych, promie- niowania, chorób, stresów czy też starzenia się organizmu. Ujawniono wielkokierunkowy charakter działania RFT, któ- ry uzależniony jest od ich stężenia w komórce. Wiadomo iż niskie stężenia RFT są niezbędne do przebie- gu wielu procesów przebiegających w organizmie i mogą pełnić wiele korzystnych funkcji, o tyle wyższe stężenia mogą być szkodliwe i nieodwracalnie uszkadzać zarówno struktury komórek, jak i tkanki organizmu, reagując z bio- logicznie ważnymi makrocząsteczkami. Przekroczenie określonych stężeń RFT w komórkach oraz przewlekła eks- pozycja na działanie wolnych rodników prowadzi do stresu oksydacyjnego [8]. Konsekwencją stresu oksydacyjnego są: uszkodzenia mitochondriów, peroksydacja lipidów, uszko- dzenia w obrębie błony komórkowej i jej receptorów oraz uszkodzenia jądrowego i mitochondrialnego DNA [1]. Udowodniono iż RFT pełnią funkcję mediatorów i regula- torów metabolizmu komórkowego, wpływają na przekazy- wanie sygnałów do komórek i w obrębie komórek oraz sty- mulują transport glukozy do komórek, a także serotoniny do trombocytów [4]. Podkreśla się ich rolę w regulacji eks- presji genów i aktywacji białek odpowiedzialnych za po- działy komórkowe. Wykazano udział RFT w procesach immunologicznych or- ganizmu. Warto zwrócić uwagę na zjawisko „wybuchu tle- nowego” wykorzystywane przez granulocyty czy monocy- ty do eliminacji patogenów [6]. Poprzez zwiększenie prze- puszczalności ścian naczyń włosowatych, RFT odpowiadają za prawidłowy przebieg reakcji zapalnej w organizmie. Bio- rą udział w usuwaniu leków z organizmu, skurczach mięśni, wydzielaniu hormonów oraz w regulacji napięcia naczynio- wego [5]. W warunkach fizjologicznych biorą one także udział w tworzeniu wysokoenergetycznych związków fosforowych, detoksykacji ksenobiotyków oraz w owulacji. Pełnią także istotną rolę w procesach starzenia – decydują o śmierci lub przeżyciu komórek. Należy zwrócić uwagę na fakt, iż niskie stężenia RFT indukują procesy różnicowania komórek, na- tomiast wyższe stężenia kierują komórkę na drogę apopto- zy. Dzięki temu, komórki które uległy uszkodzeniom zostają wyeliminowane i nie stanowią zagrożenia dla organizmu [7]. MECHANIZMY OBRONY ANTYOKSYDACYJNEJ Szkodliwe działanie reaktywnych form tlenu w ustroju jest równoważone przez związki zwane antyoksydantami (prze- ciwutleniaczami). Są to substancje, których celem jest za- pobieganie oksydacji cząsteczek i przekształcanie rodni- ków w formy nieaktywne, dzięki czemu zmniejsza się licz- ba uszkodzeń komórek wynikająca z nadmiernego stężenia RFT w organizmie [9]. W miejscu, w którym stężenie RFT jest wyższe niż być powinno, uruchamiane są mechanizmy obronne. Rodzaj użytego antyoksydantu w reakcji z rodni- kiem lub inną reaktywną formą tlenu zależy od rodzaju rod- nika, miejsca jego powstania oraz struktury jaką atakuje [4]. Istnieje pewna grupa czynników i mechanizmów obron- nych, wchodzących w skład antyoksydacyjnego układu obronnego ADS (antioxidant defense system). Ze względu na mechanizm działania antyoksydanty dzieli się na enzyma- tyczne i nieenzymatyczne, przy czym wśród antyoksydan- tów nieenzymatycznych można wyróżnić związki pocho- dzenia zarówno endogennego, jak i egzogennego. Stano- wią one trzy linie obrony komórek przed RFT [9]. Elementy 25 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna Artykuł ukazał się w „Aesthetic Cosmetology and Medicine” pierwszej linii obrony zapobiegają wytwarzaniu wolnych rodników, należą tu: dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza i peroksydaza glutationowa. Mechanizmy naprawcze, czy- li druga linia obrony, ma na celu przerwanie łańcuchowych reakcji wolnorodnikowych, wymienić tu można witaminę A, C i E, bilirubinę, glutation, kwas moczowy, karnitynę i fla- wonoidy. Natomiast trzecią linię obrony stanowią mecha- nizmy, które naprawiają lub eliminują uszkodzone przez działalność RFT komórki [10]. ENZYMY ANTYOKSYDACYJNE Wśród związków o działaniu antyoksydacyjnym, głów- ną rolę pełnią przeciwutleniacze endogenne, najczęściej enzymy. Głównymi składnikami enzymatycznymi ukła- du antyoksydacyjnego są: dysmutaza ponadtlenkowa SOD ( SuperOxide Dismutase), katalaza (KAT), peroksydaza gluta- tionowa (GPx) oraz reduktaza glutationowa (GR) [11, 12]. Podstawowym enzymem antyoksydacyjnym jest dysmu- taza ponadtlenkowa, która zatrzymuje łańcuchową reakcję powstawania uszkodzeń spowodowanych przez wolne rod- niki. Przekształca ona bardziej toksyczny anionorodnik po- nadtlenkowy w mniej toksyczny nadtlenek wodoru, który na- stępnie jest rozkładany przez katalazę i peroksydazę [10, 13]. W zależności od miejsca występowania w organizmie ssaków, wyróżnia się trzy izoformy enzymu dysmutazy po- nadtlenkowej [14–16]: • Cu-ZnSOD (SOD1) – cynkowomiedziowa dysmutaza po- nadtlenkowa, występująca głównie w cytozolu komó- rek wątroby, jąder i nerek, a także w erytrocytach i ko- mórkach ośrodkowego układu nerwowego. Jej obecność stwierdzono również w takich organellach komórkowych jak jądro komórkowe, lizosomy czy peroksysomy. SOD1 jest białkiem wykazującym odporność na wysoką tempe- raturę oraz na działanie enzymów proteolitycznych; • Mn-SOD (SOD2) – manganowa dysmutaza ponadtlenkowa, występuje głównie w mitochondriach, chociaż jej niewiel- kie ilości stwierdzono także w przestrzeniach zewnątrz- komórkowych i peroksysomach. W wyniku działania stre- su oksydacyjnego, a także pod wpływem TNF α, IL1 czy li- posacharydów dochodzi do wzrostu aktywności enzymu SOD2. Z kolei wysokie pH prowadzi do jej obniżenia; • EC-SOD (SOD3) – zewnątrzkomórkowa dysmutaza po- nadtlenkowa, to izoenzym dysmutazy występujący w tkankach, osoczu krwi i płynach ustrojowych, takich jak: limfa, maź stawowa, płyn śródmiąższowy i mózgowo- rdzeniowy. W tkankach występuje głównie w macierzy pozakomórkowej oraz na powierzchni komórek, gdzie występuje w stężeniu 20krotnie wyższym niż w osoczu. Tkankowa ECSOD stanowi 9099% ECSOD w organi- zmie, około 1% ECSOD znajduje się w układzie naczynio- wym, w równowadze pomiędzy osoczem a śródbłonkiem. Także w naczyniach krwionośnych, płucach i łożysku wy- stępuje duża ilość tego enzymu. Mniejsze ilości odnoto- wano w mięśniach szkieletowych, wątrobie, mózgu i ner- ce. Podobnie jak cynkowomiedziowa dysmutaza, EC- SOD jest termostabilna i oporna na działanie wysokich stężeń mocznika i wysokiego pH. Zapobiega szkodliwe- mu działaniu anionorodnika ponadtlenkowego w prze- strzeniach międzykomórkowych i w naczyniach krwio- nośnych, gdzie jest najważniejszym enzymem antyok- sydacyjnym. Aktywność ECdysmutazy ściany naczyń krwionośnych jest znacznie większa niż aktywność tego enzymu narządów miąższowych. ECSOD podobnie jak CuZnSOD, wykazuje aktywność peroksydazową, unie- czynniając H 2O2. Wszystkie izoformy dysmutazy ponadtlenkowej nale- żą do grupy metaloenzymów i katalizują reakcję dysmuta- cji anionorodnika ponadtlenkowego do nadtlenku wodoru i wody. Reakcja ta odbywa się w dwóch etapach i obrazują ją równania [14]: SODMen + O 2 •- SODMen-1 + O 2 SOD Men-1 + O 2 •- +2H+ SODMen + H 2O2 Katalaza to enzym należący do klasy oksydoreduktaz. Miejscem występowania katalazy są peroksysomy, mito- chondria oraz retikulum endoplazmatyczne. Wysoką ak- tywność tego enzymu wykazano także w cytozolu komórek wątroby, nerek, w erytrocytach, szpiku i błonach śluzowych. Katalaza to enzym o podwójnej aktywności. W zależno- ści od stężenia H 2O2 w komórce, może wykazywać aktyw- ność katalazową lub peroksydazową. Gdy stężenie nadtlen- ku wodoru jest wysokie, katalaza usuwa go, przekształcając w wodę i tlen. Natomiast gdy stężenie H 2O2 jest małe, kata- laza wykazuje zdolność peroksydazową i w obecności od- powiedniego donoru (np. etanol, metanol, mrówczan, azo- tyny, chinony) usuwa nadtlenek wodoru, jednocześnie utle- niając te związki [17]. Podstawową funkcją enzymu katalazy (CAT) w komórkach jest udział w reakcji dysproporcjonowania nadtlenku wodo- ru. Reakcja ta przebiega w dwóch etapach. W pierwszym eta- pie następuje redukcja nadtlenku wodoru do wody z udzia- łem jonów żelaza Fe3+ układu hemowego. W tym miejscu powstaje związek I – Fe(V) – CAT. Drugi etap to utlenienie ko- lejnej cząsteczki nadtlenku wodoru przez związek I, w wyni- ku czego powstaje tlen cząsteczkowy i woda [17]. H 2O2 + Fe(III)CAT 2 H 2O + O + Fe(V)CAT H 2O2 + O = Fe(V)CAT Fe(III)CAT + H 2O + O 2 Katalaza współdziałając z peroksydazą i reduktazą gluta- tionową odgrywa istotną rolę w ochronie erytrocytów przed skutkami stresu oksydacyjnego, ponieważ są one narażone na działanie dużych stężeń tlenu. Jedna cząsteczka katala- zy w ciągu minuty może przekształcić około 6 mln cząste- czek nadtlenku wodoru do wody i tlenu. Dodatkowym atu- tem tego enzymu jest jego aktywność w szerokim zakresie pH (5,010,5) [17]. Kolejnymi elementami antyoksydacyjnego układu enzy- matycznego są peroksydazy glutationowe (GPx). Enzymy te 26 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna Artykuł ukazał się w „Aesthetic Cosmetology and Medicine” zawierają w miejscu aktywnym selen, który występuje pod postacią selenocysteiny. Z tego względu peroksydazy gluta- tionowe zwane są również selenoperoksydazami. Peroksy- daza glutationowa zlokalizowana jest głównie w cytozolu, ale także w mitochondriach i w jądrze komórkowym. W związ- ku z procesami detoksykacyjnymi jakie zachodzą w wątro- bie, aktywność tego enzymu jest tam najwyższa, podobnie jak we krwi i w płucach. Obecnie znane są co najmniej czte- ry izoformy GPx, które różnią się między sobą miejscem wy- stępowania oraz strukturą podjednostek. Należą tutaj [18]: • cGPx – klasyczna, cytozolowa peroksydaza glutationowa, jej główną funkcją jest redukcja nadtlenku wodoru i wo- doronadtlenków organicznych, wyłączając wodoronad- tlenki lipidowe; • PH-GPx – peroksydaza glutationowa wodoronadtlenków lipidowych, zdolna do redukcji wodoronadtlenków fosfo- lipidowych, występuje w cytozolu i jest częściowo związa- na z błonami komórek; • eGPx – peroksydaza glutationowa, inaczej zwana poza- komórkową peroksydazą, zlokalizowana w surowicy, po- siada zdolność katalizowania wodoronadtlenków lipido- wych i nadtlenku wodoru; • GI-GPx – peroksydaza żołądkowo-jelitowa, redukuje nad- tlenek wodoru i nadtlenki organiczne, ale nie redukuje wodoronadtlenków fosfolipidowych. Peroksydaza glutationowa odgrywa szczególną rolę w mi- tochondriach, gdzie brak jest enzymu katalazy, bowiem bierze ona udział w usuwaniu szkodliwego nadtlenku wo- doru [18]. Najlepiej poznaną postacią GPx jest postać klasyczna (cGPx), która występuje m.in. w erytrocytach. Główną funk- cją tego enzymu jest ochrona komórek przed stresem ok- sydacyjnym oraz neutralizacja nadtlenku wodoru (H 2O2) i nadtlenków organicznych (LOOH) w reakcjach wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych w obecności zredukowanej po- staci glutationu GSH [13]. Produktem końcowym reakcji glutationu z nadtlenkiem wodoru jest dwusulfid glutatio- nu (GSSG), który jest związkiem szkodliwym. Aby przeciw- działać gromadzeniu się GSSG w komórce, peroksydaza glutationowa pozostaje w związku z reduktazą glutationu (GSHR), która z kolei jest zdolna do odtwarzania zreduko- wanej postaci glutationu kosztem utleniania NADPH [7]. 2GSH + H 2O2 GSHPx o GSSG + 2H 2O GSSG + NADPH + H+ reduktazaGSSG o 2GSH + NADP+ H 2O2 + NADPH + H+ → 2H 2O + NADP+ Reduktaza glutationowa (GR) to flawoenzym, należący do rodziny oksydoreduktaz i jednocześnie ostatni z oma- wianych enzymów antyoksydacyjnych. Jego głównym ce- lem jest utrzymanie odpowiedniego poziomu zredukowa- nego glutationu (GSH) w komórkach, dzięki zdolności prze- kształcania postaci niezredukowanej glutationu (GSSG) do GSH. Katalizuje także reakcje wzajemnych przemian grup sulfhydrylowych i disiarczków, do czego wykorzystuje NADPH jako czynnik redukujący [18, 19]. GSSG + NADPH → 2GSH + NADP PRZECIWUTLENIACZE NIEENZYMATYCZNE Usuwanie wolnych rodników za sprawą działania wysoce wyspecjalizowanych systemów enzymatycznych, wspoma- gane jest udziałem przeciwutleniaczy nieenzymatycznych [20]. Są to substancje ochronne, które przekazują wolnym rodnikom swoje elektrony, dzięki czemu tracą one zdolność utleniania innych składników. Inaczej nazywane są zmia- taczami wolnych rodników i stanowią zabezpieczenie ko- mórek przed reakcjami wolnorodnikowymi. Wśród nich wyróżnia się związki egzogenne (rozpuszczalne w wodzie i w tłuszczach) oraz endogenne [9]. Do grupy antyoksydantów egzogennych zalicza się: • kwas askorbinowy (witamina C) – dobrze rozpuszcza się w wodzie, duża zawartość tej witaminy obecna jest w owocach cytrusowych, dzikiej róży, czarnych porzecz- kach, winogronach, a także w pomidorach. Witamina C jest jednym z najsilniejszych antyoksydantów. Przeciw- działa procesom oksydacyjnym wywołanym przez dzia- łanie wolnych rodników. Najbardziej skuteczne działanie wykazuje wobec rodników takich jak O 2, O 2 •- i •OH [21]; • α-tokoferol ( witamina E) – rozpuszczalny w tłuszczach, chroni błony komórkowe, lipidy i lipoproteiny przed utle- nieniem oraz utrzymuje odpowiedni potencjał oksyreduk- cyjny. Jego rola polega na zmiataniu wolnych rodników or- ganicznych oraz wygaszaniu tlenu singletowego [20]; • witaminai prowitaminaA ( β-karoten) – β-karoten oraz inne karotenoidy posiadają zdolność wygaszania działa- nia wolnych rodników, poprzez przenoszenie elektronów lub tworzenie z nimi adduktów, wykazują również dzia- łanie przeciwnowotworowe i opóźniające procesy starze- nia. β-karoten w ykazuje zdolność usuwania tlenu single- towego i nadtlenków lipidów [1, 22]; • flawonoidyi antocyjany – występują w roślinach takich jak: arnika górska, rumianek, lukrecja, miłorząb japoń- ski, chmiel, zielona i czarna herbata, posiadają zdolność wychwytywania wolnych rodników, chronią przed utle- nianiem lipidów oraz posiadają działanie przeciwzapal- ne i przeciwmutagenne [23]; • koenzym Q 10 – jest przeciwutleniaczem rozpuszczalnym w tłuszczach, wiąże wolne rodniki i hamuje procesy pe- roksydacji lipidów oraz zapobiega oksydacyjnym mody- fikacjom DNA i białek. Ponadto posiada zdolność regene- racji witaminy E [24]; • glutation – rozpuszczalny w wodzie tripeptyd zawierają- cy cysteinę, powszechnie występującący we wszystkich komórkach eukariotycznych roślinnych i zwierzęcych. Jest silnie skoncentrowany w wątrobie. Może występować w formie zredukowanej (GSH) i utlenionej (GSSG). W ko- mórkach eukariotycznych znajdują się trzy główne rezer-27 6 / 2021 / vol. 10 Kosmetologia Estetyczna Artykuł ukazał się w „Aesthetic Cosmetology and Medicine” wuary GSH. W cytozolu znajduje się niemal 90% komór- kowego GSH, 10% w mitochondriach oraz niewielki pro- cent w retikulum endoplazmatycznym [25]. Glutation jest wielofunkcyjną cząsteczką, pełniącą zróżnicowane funk- cje wpływające na procesy zachodzące w komórkach. Stanowi jeden z ważniejszych elementów antyoksydacyj- nego systemu obrony komórki. Jego obecność koniecz- na jest do utrzymania równowagi oksydoredukcyjnej i przeciwdziałania efektom stresu oksydacyjnego. Posia- da zdolność do redukcji nadtlenku wodoru oraz utrzymu- je odpowiedni poziom grup tiolowych w białkach (SH) w formie zredukowanej. GSH posiada także zdolność bezpośredniego reagowania z anionorodnikiem ponad- tlenkowym i rodnikiem hydroksylowym. Ponadto bierze udział w detoksykacji ksenobiotyków i ich metabolitów, a także pestycydów i jonów metali ciężkich [18, 26]. INNE ANTYOKSYDANTY • Melatonina. Jest hormonem produkowanym przez szy- szynkę. W małych stężeniach rozpuszcza się zarów- no w wodzie, jak i tłuszczach, dlatego może pełnić funk- cję przeciwutleniacza hydrofilowego i hydrofobowego. Stwierdzono, że hormon ten jest skuteczniejszym zmia- taczem rodników niż witamina E i glutation [27]. W połą- czeniu z innymi przeciwutleniaczami jej efekt antyoksy- dacyjny jest silniejszy, co wskazuje na synergię wzajem- nego oddziaływania antyoksydantów. Udowodniono, że witamina C przyczynia się do regeneracji hormonu szy- szynkowego. Funkcje jakie pełni melatonina to przede wszystkim ochrona jąder komórkowych zawierających struktury DNA [9]. Ponadto doświadczenia wykazały, że melatonina hamuje procesy utleniania lipidów, białek i DNA, a także pośredniczy w stymulowaniu aktywności antyoksydacyjnej enzymów [20]. • Kwas α-liponowy (LA). J est ośmiowęglowym, nasyconym kwasem tłuszczowym, w którym dwa atomy siarki połą- czone są z atomami węgla 6, 7 i 8, tworząc pierścień ditio- lowy. W wyniku redukcji tego pierścienia powstaje forma zredukowana – kwas dihydroliponowy (DHLA). Obecność niepolarnego łańcucha alifatycznego warunkuje dobrą rozpuszczalność LA i DHLA w rozpuszczalnikach orga- nicznych. Natomiast umiarkowana długość tego łańcu- cha i obecność grupy karboksylowej powodują, że związ- ki te wykazują również ograniczoną rozpuszczalność w wodzie [28]. Oprócz syntezy de novo, pokarm jest dru- gim źródłem kwasu liponowego w komórkach ssaków. Najwięcej kwasu liponowego zawierają: podroby, szpi- nak, brokuły, pomidory, brukselka oraz owoce [29]. • Kwas α-liponowy i dihydroliponowy. Wykazują silne dzia- łanie przeciwutleniające i działają jako zmiatacze wol- nych rodników. LA reaguje z tlenem singletowym (1O 2), rodnikiem hydroksylowym (HO•), kwasem podchlorawym (HOCl) i nadtlenoazotynem (ONOO−). Nie posiada zdolno- ści do zmiatania anionorodnika ponadtlenkowego (O 2 •− ) i nadtlenku wodoru (H 2O2). Kwas dihydroliponowy neu- tralizuje rodnik ponadtlenkowy (O 2 •− ), kwas podchlora- wy (HOCl) oraz rodniki peroksylowe (LOO•). Ponadto sku- tecznie unieszkodliwia także rodniki hydroksylowe (HO•). Nie wykazuje zdolności zmiatania singletowych form tle- nu i podobnie jak kwas liponowy nadtlenku wodoru (H 2O2). Zdolność zmiatania wolnych rodników mają także niektó- re metabolity LA: bisnorliponian i tetranorliponian [29, 30]. Wchodząc w reakcję z rodnikowymi i nierodnikowy- mi ROS, kwas αliponowy przekształca się w kationorod- nik kwasu liponowego (LA+•), co obrazuje równanie: LA + OH• → LA+• + OH− • Kationorodnik LA+•. Jest znacznie mniej reaktywny niż np. rodnik hydroksylowy, ale w dalszym ciągu stanowi zagroże- nie dla komórki. Jest on jednak łatwo przekształcany w LA przy udziale innych antyutleniaczy wewnątrzkomórko- wych, które mogą być regenerowane przez DHLA [28, 30]. • Kwas dihydroliponowy (DHLA). Silny reduktor (bardziej aktywny niż LA), dzięki czemu ma zdolność regeneracji zredukowanych form witaminy C i E oraz przedłuża ich efektywność. Ponadto posiada większą zdolność regene- rowania witaminy C niż zredukowana forma glutationu. DHLA może redukować także utlenione formy koenzymu Q 10. Z kolei kwas αliponowy bezpośrednio wydłuża czas życia witaminy C, glutationu i koenzymu Q 10 oraz pośred- nio witaminy E [29]. Zapobieganie stresowi antyoksydacyjnemu przez kwas αliponowy i dihydroliponowy wiąże się także ze zdolnością do chelatowania jonów metali. Jony żelaza, miedzi czy ko- baltu w postaci niezwiązanej z białkami mogą powodować generowanie wolnych rodników, np. rodnika hydroksylo- wego. Kwas LA i DHLA tworzą w roztworach trwałe związki kompleksowe z jonami metali przejściowych i w ten sposób eliminują je ze środowiska. LA wiąże kationy miedzi, ka- dmu, cynku i ołowiu, natomiast DHLA jony Cu2+, Zn2+, Pb2+, Hg2+, a także redukuje Fe3+ do Fe2+ [29]. NATURALNE ŹRÓDŁA ANTYOKSYDANTÓW Spowolnienie procesu starzenia możliwe jest dzięki sto- sowaniu diety bogatej w składniki o właściwościach anty- oksydacyjnych. Poza działaniem przeciwstarzeniowym, taka dieta stanowi istotną rolę w profilaktyce chorób takich jak: cukrzyca, miażdżyca, choroba Alzheimera czy Parkin- sona. W obecnych czasach istnieje wiele czynników, któ- re przyczyniają się do zwiększenia wytwarzania wolnych rodników. Są to m.in. zanieczyszczenia powietrza, siedzą- cy tryb życia czy spożywanie posiłków „w biegu”. Aby za- pobiec rozwojowi chorób związanych z nagromadzeniem wolnych rodników, skuteczne może być stosowanie diety bogatej w witaminę E, witaminę C, cynk, magnez, czy se- len. Najnowsze badania wskazują na to, że warzywa i owo- ce oprócz wyżej wymienionych przeciwutleniaczy, zawiera-Next >