Il ruolo degli alimenti funzionali nell'anti-invecchiamento cutaneo

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L'integrazione orale di micronutrienti, o alimenti funzionali, per prevenire l'invecchiamento ha guadagnato molta attenzione e popolarità man mano che la società invecchia e diventa più ricca e la scienza rivela i meccanismi patologici dell'invecchiamento. L'invecchiamento della pelle combina l'invecchiamento biologico e l'invecchiamento estrinseco causato principalmente dalla luce solare e da altre tossine ambientali. Gli alimenti funzionali antietà esercitano la loro influenza principalmente attraverso i loro effetti antiossidanti e antinfiammatori, annullando così la degradazione del collagene e/o aumentando la sintesi del procollagene.prolungamento della vita delle cistanceSono disponibili evidenze cliniche a sostegno di un ruolo nella prevenzione dell'invecchiamento cutaneo per integratori orali come carotenoidi, polifenoli, clorofilla, aloe vera, vitamine C ed E, ginseng rosso, squalene e acidi grassi omega-3. Si afferma che i peptidi e i proteoglicani del collagene forniscano i mattoni della matrice dermica. Questa recensione riassume gli attuali risultati dello studio su questi alimenti funzionali.

Parole chiave:Alimenti Funzionali, Photoaging, Antiossidante, Collagene

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INTRODUZIONE

L'invecchiamento cutaneo è la somma composita dell'invecchiamento biologico e dell'invecchiamento estrinseco dovuto a fattori ambientali tra cui la luce solare, il fumo, l'inquinamento e l'infiammazione. Indipendentemente dall'eziologia, il processo di invecchiamento comporta essenzialmente la generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) con successiva trasduzione del segnale e attivazione della proteina attivatrice 1 dei fattori di trascrizione (AP-1) e del fattore nucleare-kB (NF-kB). AP-1 aumenta la secrezione di enzimi di degradazione della matrice chiamati metalloproteinasi della matrice (MMP), che provoca la degradazione della matrice dermica, compreso il collagene [1]. Gli alimenti funzionali e i "nutraceutici" comprendono tutti i tipi di alimenti con effetti sulla salute o medici. Secondo un sondaggio internazionale, circa il 69% degli adulti nel mondo assume quotidianamente vitamine, minerali o integratori alimentari [2]. C'è un interesse sempre crescente per le sostanze antietà derivate dagli alimenti e poiché il processo di invecchiamento comporta inevitabilmente la generazione di specie reattive dell'ossigeno, gli integratori orali con proprietà antiossidanti sono i più popolari. Questi includono prodotti botanici con carotenoidi o polifenoli, isoflavoni, vitamine, coenzima Q10, fitoestrogeni, probiotici e acidi grassi omega-3. Inoltre, sono sul mercato peptidi di collagene e acido ialuronico, che forniscono i mattoni della pelle.

Le difese antiossidanti endogene comprendono quelle non enzimatiche (p. es., acido urico, glutatione, bilirubina, tioli, albumina e fattori nutrizionali come vitamine C ed E, B-carotene, ubichinone e fenoli) ed enzimatiche (p. es., superossido dismutasi, glutatione perossidasi , e catalasi) componenti. Sebbene gli antiossidanti nutrizionali siano tutti principalmente scavenger di radicali liberi, agiscono attraverso diversi meccanismi e in diversi compartimenti: 1) neutralizzano direttamente i radicali liberi,2) riducono le concentrazioni di perossido e riparano le membrane ossidate, 3)spengono il ferro per diminuire la produzione di ROS e 4) neutralizzano i ROS attraverso il metabolismo lipidico, cioè gli acidi grassi liberi a catena corta e gli esteri del colesterolo [3].

Contrariamente ai cosmeceutici applicati localmente, gli effetti dei composti bioattivi dietetici sono complicati dal fatto che devono attraversare il tratto gastrointestinale, attraversare la barriera intestinale, raggiungere la circolazione sanguigna e quindi essere distribuiti al tessuto bersaglio, la pelle [4 ].

CAROTENOIDI

Il beta-carotene è un carotenoide molto lipofilo, di origine vegetale, che possiede attività di spegnimento dei ROS della provitamina A (retinolo) [5] e pertanto è stato utilizzato per il trattamento della protoporfiria eritropoietica e per aumentare la soglia di scottatura solare. Il dosaggio massimo raccomandato dalla Food and Drug Administration è di 300 mg/die [6].cistanche nzIn 30 soggetti di sesso femminile fotoinvecchiati, 90 giorni di integrazione di 30 mg/die di carotene hanno migliorato le rughe e l'elasticità del viso, aumentato i livelli di mRNA del procollagene di tipo I, ridotto la colorazione del dimero di timina indotta dai raggi UV e ridotto 8-idrossi-2 '-colorazione disintossicante-guanosina, dimostrando così i suoi effetti anti-foto-invecchiamento; tuttavia, 90 mg/d -carotene diminuivano la dose minima di eritema (MED) e tendevano ad aumentare le cellule di colorazione del dimero di timina dopo l'integrazione (Fig.1)[7].

Poiché MED è una misura della reattività cutanea all'irradiazione UV, 90 mg/die di -carotene sembrano rendere la pelle più suscettibile all'eritema indotto dai raggi UV. Inoltre, il danno cutaneo diretto al DNA indotto dai raggi UV, misurato dalla colorazione con il dimero di timina, tendeva ad aumentare, anche se in modo non significativo, nel gruppo ad alte dosi. Il danno ossidativo al DNA, misurato dalla colorazione 8-OHdG, non è stato influenzato in modo significativo dal carotene ad alte dosi. Nel complesso, il dosaggio di -carotene è importante: 30 mg/die hanno effetti benefici sul fotoinvecchiamento cutaneo, ma non sono raccomandate integrazioni singole di 90 mg/die.

Cistanche può antietà

L'astaxantina è un carotenoide xantofillico ampiamente distribuito negli organismi marini ed è responsabile del colore rosso di aragoste e gamberetti. Ha potenti proprietà antiossidanti e antinfiammatorie, con un'azione antiossidante 10-volte maggiore rispetto a quella di altri carotenoidi e 100-un'azione maggiore rispetto a quella del -tocoferolo [8].dimensione del pene cistanceIl nostro gruppo ha scoperto che l'astaxantina alimentare (2 mg/die) combinata con il collagene (3 g/die) migliora l'elasticità del viso e l'integrità della barriera cutanea, sovraregola l'espressione genica del procollagene di tipo I e diminuisce la MMP-1 e{3}} espressione in soggetti umani rispetto al placebo (dati non pubblicati).

POLIFENOLI E ISOFLAVONI

I polifenoli naturali oi flavonoidi non sono solo pigmenti vegetali

Fig. 1. Immunocolorazione del dimero di timina che dimostra la colorazione nucleare del dimero di timina nella pelle dei glutei irradiata dai raggi UV 24 ore dopo 2 MED di irradiazione UV, prima e dopo l'assunzione di carotene. Le cifre sono rappresentative dei dati di 6 soggetti (ingrandimento originale × 400) (da rif.7).

ma anche potenti antiossidanti che proteggono le piante dalle malattie. I flavonoidi possono essere suddivisi in 7 sottoclassi: flavoni (apigenina, luteolina, ecc.), flavonoli (quercetina, ecc., flavanoni (esperidina, ecc.), flavanonoli (taxifolina), flavanoli (catechina, epigallocatechina gallato, ecc.), isoflavoni (genisteina, daidzeina, ecc.), antociani e antocianidine. Il resveratrolo è un piccolo composto polifenolico che si trova nella buccia dell'uva rossa, nelle noci, nella frutta e nel vino rosso. Molti studi hanno suggerito che questo composto ha effetti anti-cancerogeno che possono essere attribuiti alla sua capacità di scavenging dei radicali liberi [9] e agli effetti antinfiammatori [10].cistanche in polvereÈ stato dimostrato che protegge dall'esaurimento degli enzimi di difesa antiossidanti endogeni, sopprime la produzione di H2O2 e NO nonché l'ossidazione di lipidi e proteine, inibisce l'attivazione della protein chinasi attivata da mitogeni (MAPK) e NF-x B e inibisce l'apoptosi attraverso l'attivazione dell'attività di p53 [11]. Ha una scarsa biodisponibilità e fino a 5 g di assunzione di resveratrolo è stato descritto come sicuro [12]; tuttavia, in un recente studio pilota con 10 volontari sani, è stato dimostrato che il resveratrolo possiede proprietà pro-infiammatorie potenzianti le citochine con un aumento significativo del TNF-a e l'attivazione della segnalazione alternativa di NF-k B, suggerendo una maggiore sorveglianza immunitaria come meccanismo dietro i suoi effetti anticancerogeni [13].

È stato dimostrato che i polifenoli del tè verde prevengono l'ossidazione delle proteine ​​indotta dai raggi UVB e l'espressione di MMP nella pelle del topo [14]. L'epigallocatechina gallato (EGCG) comprende il 59% delle catechine totali ed è responsabile della maggior parte dell'attività biologica del tè, e l'integrazione orale di EGCG ha dimostrato di aumentare la MED, la funzione di barriera cutanea e di ridurre il danno cutaneo indotto dai raggi UVB nei ratti [15] . Tuttavia, studi simili sugli esseri umani non hanno dimostrato tali effetti [16,17], presumibilmente perché il derma umano forma una barriera più forte all'assorbimento da parte del sistema vascolare [18], garantendo ulteriori studi clinici con un'elevata qualità metodologica.

L'isoflavone di soia, un noto agente antietà, viene anche chiamato fitoestrogeno perché ha una struttura chimica simile all'estrogeno [19]. Nei modelli murini glabri, gli isoflavoni di soia nella dieta causano meno rughe della pelle nella pelle irradiata dai raggi UV rispetto ai controlli, con un concomitante aumento della deposizione di collagene, che è in parte dovuto agli effetti inibitori sull'espressione di MMP indotta dai raggi UV e alla successiva degradazione del collagene [20] . Nei soggetti umani, le rughe sottili del viso sono diminuite dopo 12 settimane di integrazione di isoflavone aglicone [21]; tuttavia, sono necessari studi clinici più solidi per corroborare questi risultati iniziali.

ALTRI BOTANICI

Abbiamo riferito che la clorofilla migliora le rughe e l'elasticità del viso nelle donne volontarie di età superiore ai 45 anni che hanno ricevuto due diverse dosi di integratore di estratto di clorofilla per 90 giorni. Rispetto al basale, la sintesi di procollagene di tipo I è stata aumentata, con una sostanziale riduzione della colorazione del dimero di timina indotta dai raggi UV e l'apoptosi dei cheratinociti indotta dai raggi UV in modo dose-dipendente [22]. Considerando il ruolo fondamentale dei ROS nel fotoinvecchiamento, si ipotizza che le proprietà antiossidanti delle clorofille svolgano un ruolo nella riduzione delle rughe, del danno al DNA epidermico e dell'apoptosi.

Il gel di aloe vera è ottenuto dalla polpa di un cactus tropicale che appartiene alla famiglia dei gigli con presunte proprietà antinfiammatorie, cicatrizzanti, idratanti, antibatteriche, antimicotiche e antivirali. L'integrazione dietetica di gel di aloe vera (bassa dose, 1.200 mg/die; alta dose, 3.600 mg/die) in 30 volontarie fotoinvecchiate per 90 giorni ha determinato un miglioramento delle rughe e dell'elasticità del viso, un aumento dei livelli di mRNA del procollagene di tipo I e un riduzione dei livelli di mRNA di MMP-1 a entrambe le dosi. Rispetto al basale, l'immunocolorazione del procollagene di tipo I aumenta in tutto il derma in entrambi i gruppi (Fig. 2)[23]. Non è stata trovata alcuna relazione dose-risposta nelle dosi testate. Il noto effetto terapeutico dell'aloe vera è dovuto alle sue proprietà immunostimolanti attribuite alla presenza di polisaccaridi; i polisaccaridi non hanno attività antiossidante significativa [24]. Un glucomannano acetilato, acemannano, è il polisaccaride dominante biologicamente attivo che ha dimostrato di aumentare la biosintesi del collagene, probabilmente attraverso l'immunostimolazione dei macrofagi [25].

VITAMINE C ED E

La vitamina C (acido ascorbico) è il principale antiossidante endogeno solubile in acqua; è un potente inibitore della perossidazione lipidica, rigenera la vitamina E nelle lipoproteine ​​e

Fig.2. Immunocolorazione del procollagene di tipo I nella pelle dei glutei prima e dopo l'assunzione di aloe vera (ingrandimento originale × 200). I risultati sono rappresentativi di 6 soggetti sottoposti a biopsia in ciascun gruppo (dal rif. 23).

branes, ed è essenziale per la produzione di collagene. È stato dimostrato che fornisce un'ampia varietà di benefici tra cui l'abbassamento della pressione sanguigna e la diminuzione degli episodi infettivi in ​​dosi giornaliere da 500 mg a 6 g [26]; tuttavia, non è stato riportato alcun beneficio per quanto riguarda l'invecchiamento cutaneo. La vitamina E (u-tocoferolo) è una vitamina antiossidante liposolubile che si trova nelle membrane cellulari e nelle lipoproteine ​​circolanti. La vitamina E può anche migliorare la funzione immunitaria, riducendo i tassi di infezione nei soggetti anziani [27]. Per un effetto fotoprotettivo sistemico sono necessarie diverse centinaia di mg/die e dosi fino a 800 mg/die sono state assunte per anni senza danni. La vitamina C e la vitamina E agiscono sinergicamente [28]. È stato dimostrato che l'assunzione orale simultanea di queste due vitamine riduce l'infiammazione cutanea indotta dai raggi UV, in contrasto con entrambe le vitamine da sole, che non hanno mostrato effetti protettivi [29]. Diversi studi clinici controllati hanno dimostrato che le due vitamine agiscono sinergicamente per ridurre la reazione alle scottature e aumentare la MED [30]. Sfortunatamente, la supplementazione orale di vitamina C ed E si è dimostrata insufficiente nel prevenire l'invecchiamento cutaneo a causa della loro scarsa solubilità, permeabilità cutanea inefficiente o instabilità durante la conservazione [31]. La modifica chimica delle molecole o nuovi sistemi di rilascio renderebbero possibile in futuro la consegna ottimizzata di queste molecole sulla pelle. D'altra parte, ci sono alcuni rapporti promettenti sulle miscele di antiossidanti: una combinazione di antiossidanti contenente vitamine C ed E, carotenoidi, selenio e proantocianidine riduce la MMP-1 rispetto al placebo inumani [32] e una combinazione di vitamine C ed E, picnogenolo e olio di enotera riducono anche le rughe e la MMP mentre aumentano la sintesi del collagene nei topi glabri [33]. Entrambi gli studi implicano che gli antiossidanti sono efficaci quando lavorano insieme.

GINSENG ROSSO

Le radici del Panax ginseng sono state usate come tonico generale nella medicina orientale per diverse migliaia di anni. Il ginseng rosso viene preparato cuocendo a vapore e asciugando all'aria il P. ginseng e, secondo quanto riferito, ha più bioattività del ginseng bianco, che viene quindi sbucciato ed essiccato all'aria [34]. Il ginseng rosso contiene vari ginsenosidi che hanno attività antiossidante, immunostimolante e antietà. Il nostro gruppo ha condotto il primo studio controllato sull'uomo su 82 volontarie per valutare gli effetti del ginseng rosso sulla pelle fotoinvecchiata. Rispetto al placebo, il gruppo che ha assunto 3 g/die di una miscela di erbe contenente estratto di ginseng rosso per 24 settimane ha avuto una riduzione delle rughe del viso con concomitanti aumenti della sintesi di procollagene di tipo I (Fig. 3) e della fibra di fibrillina-1 lunghezza (Fig.4). Pertanto, per la prima volta è stata fornita un'evidenza obiettiva di una riduzione delle rughe del viso mediante l'ingestione a lungo termine di ginseng rosso; il miglioramento clinico è stato corroborato dall'evidenza biochimica e istologica di un aumento della sintesi di collagene e fibre elastiche nel derma [35]. Il miglioramento clinico può essere dovuto all'attivazione

FIG.3. Il trattamento con miscela di ginseng aumenta l'immunocolorazione del procollagene di tipo I nella pelle del viso umana. L'immunoistochimica per SP1.D8 è stata eseguita da campioni di pelle sottoposti a biopsia punch e il grado di colorazione è stato classificato visivamente da cinque dermatologi. I dati sono valori medi ± SE (n=6, gruppo di trattamento; n =7, gruppo placebo).*p<05 by="" wilcoxon="" signed-rank="" test,="" compared="" with="" baseline="" (from="" ref.="">

FIGURA. 4. Il trattamento con miscela di ginseng aumenta la lunghezza della fibra di fibrillina-1 nel derma papillare. L'area percentuale totale e la lunghezza della fibra della fibrillina-1 sono state misurate dalla giunzione dermo-epidermica fino a 15 μm verso il basso. Le fotografie sono rappresentative di sei soggetti nel gruppo ginseng e sette soggetti nel gruppo placebo. I dati sono valori medi ± SE. *p<05 by="" wilcoxon="" signed-rank="" test,="" compared="" with="" baseline="" (from="" ref.="">

del promotore COL1A2 e della segnalazione Smad [36], attraverso l'attività simile agli estrogeni del ginseng [37], e/o in aggiunta attraverso l'aumento dei livelli di ialuronano da parte di un metabolita dei ginsenosidi [38].

SQUALENE E ALTRI LIPIDI

Lo squalene è un idrocarburo alifatico polinsaturo che è abbondante nell'olio di fegato di squalo. Il nostro gruppo aveva precedentemente riportato che 27 g/giorno (dose elevata) di integrazione orale di squalene per 90 giorni riducevano le rughe del viso, mentre 13,5 g/giorno (dose bassa) aumentavano i livelli di mRNA di procollagene di tipo I e MED [39]. Entrambi i gruppi di dosaggio hanno avuto una significativa diminuzione dell'eritema facciale. Entrambi i dosaggi di squalene hanno protetto contro il danno dei cheratinociti indotto dai raggi UV, come dimostrato dalla riduzione delle cellule di colorazione del dimero di timina e delle cellule apoptotiche nella pelle. L'azione antiossidante dello squalene può essere implicata in tutti questi fenomeni. Tuttavia, le feci molli transitorie sono state sperimentate dal 35% dei soggetti nel gruppo a basso dosaggio e dal 55% nel gruppo ad alto dosaggio, rendendo l'integrazione di squalene ad alto dosaggio inadatta per il trattamento dell'invecchiamento cutaneo.

È stato dimostrato che i composti lipidici degli estratti di pappa reale delle api, che sono composti principalmente da acidi grassi alifatici a catena media, possiedono effetti di promozione della produzione di collagene in vitro. L'acido 10-idrossi{4}}decanoico, un costituente caratteristico dei lipidi nella pappa reale, stimola le normali linee cellulari di fibroblasti cutanei umani e produce il fattore di crescita trasformante (TGF) 1, una citochina che induce la sintesi del collagene [40 ,41]; tuttavia, questi risultati devono ancora essere confermati in studi clinici controllati.estratto di salsa di cistancheSe consumati in quantità elevate, comprese tra 4 e 10 g/die, l'acido eicosapentaenoico (EPA) e altri acidi grassi omega-3 riducono i livelli di mediatori pro-infiammatori e immunosoppressori, inclusi PGE2, IL-6, IL -8 e TNF-a, riducendo la sovraregolazione di p53 indotta dai raggi UV nella pelle, riducendo le rotture del filamento di DNA e aumentando la soglia di scottatura solare, conferendo quindi protezione contro il danno cutaneo indotto dai raggi UV [42,43].

PEPTIDI DI COLLAGENE

In uno studio di Proksch et al., l'integrazione orale di idrolizzato di collagene composto da specifici peptidi di collagene (2,5 g/die o 5.{3}} g/die per 8 settimane) ha aumentato l'elasticità della pelle nelle donne di mezza età dopo 4 settimane di integrazione e un effetto idratante della pelle è stato osservato nelle donne di età superiore ai 50 anni. Il supplemento ha avuto un effetto di lunga durata, soprattutto nelle donne di età superiore ai 50 anni [44]. Studi precedenti hanno dimostrato che l'idrolizzato di collagene viene assorbito nel tratto digestivo, appare nel sangue umano in parte in una piccola forma peptidica e si deposita nella pelle per un massimo di 96 ore [45]. I peptidi di collagene di origine alimentare nel sangue umano sono chemiotattici per i fibroblasti dermici [46] e aumentano la migrazione e la crescita dei fibroblasti cutanei di topo [47]. Uno studio controllato ha rilevato che il collagene di tipo I e IV aumenta mentre la MMP-2 diminuisce, il che implica che l'effetto del collagene è specifico per le proteine ​​[48] e fornisce prove del miglioramento dell'elasticità cutanea. Negli studi sugli animali, la somministrazione orale di peptide di collagene ha indotto un aumento della densità dei fibroblasti e della formazione di fibrille di collagene dermico nella pelle dei suinetti [49] e ha soppresso le diminuzioni indotte dai raggi UVB nell'idratazione cutanea, nell'ipertrofia epidermica e nel collagene solubile di tipo I nella pelle dei topi [49] 50].

PROTEOGLICANI

I proteoglicani (PG) sono una famiglia di macromolecole complesse costituite da una proteina centrale con catene di glicosaminoglicani attaccate in modo covalente. Nei topi glabri, la somministrazione orale di PG ad alto peso molecolare dalla cartilagine nasale del salmone ha inibito l'invecchiamento cutaneo indotto dai raggi UVB, ovvero un aumento dell'eritema e della perdita di acqua transepidermica e una diminuzione dell'idratazione, in modo dipendente dal peso molecolare [51]. Dalla diminuzione dei livelli sierici di citochine infiammatorie della pelle dorsale, si ipotizza che il PG agisca sull'immunità intestinale e migliori le condizioni della pelle inibendo la produzione di citochine infiammatorie in eccesso indotta dall'irradiazione UVB. Aggrecan, il PG più abbondante nella cartilagine, ha dimostrato di legarsi all'acido ialuronico in vivo[52]; al contrario, il condroitina solfato, un prodotto di degradazione della cartilagine nasale del salmone PG, non ha mostrato alcun effetto benefico anti-fotoinvecchiamento [53]. Pertanto, gli effetti antietà cutanei del PG dipendono dal peso molecolare [51].

CONCLUSIONE

Il vantaggio degli alimenti funzionali è che una volta che passano attraverso la circolazione sistemica forme inattive, possono quindi essere distribuiti a tutti i compartimenti cutanei--inclusi l'epidermide, il derma, il grasso sottocutaneo e il sebo [4]-di tutto il corpo, che è molto più conveniente ed efficiente rispetto all'applicazione topica di cosmetici. Molti produttori hanno già iniziato a lanciare combinazioni strategiche di nutraceutici e cosmeceutici. Gli alimenti funzionali con alcune evidenze di proprietà antietà cutanee includono carotenoidi, polifenoli, altri prodotti botanici, vitamine C ed E, ginseng rosso, squalene, acidi grassi omega-3, peptidi di collagene e proteoglicani. Tuttavia, poiché manca un'efficace regolamentazione governativa degli interventi anti-invecchiamento, i consumatori possono essere fuorviati dalle affermazioni del produttore. Inoltre, l'integrazione a lungo termine di un singolo micronutriente in dosi più elevate potrebbe portare a "allagamenti" dell'organismo ed essere persino dannosa. Inoltre, alcuni studi sull'uomo suggeriscono che la supplementazione di antiossidanti può attenuare gli effetti benefici dell'esercizio negli esseri umani, probabilmente abrogando la segnalazione ROS benefica che stimola la biogenesi mitocondriale e l'espressione delle biomolecole di difesa ossidante [54,55]. I produttori sono quindi attualmente al lavoro per ottenere il "Nutri targeting", che significa accumulare determinati micronutrienti in modo selettivo in specifici tessuti bersaglio per mezzo di nano colloidi, microemulsioni e altri mezzi. La palla al balzo è nel campo dei dermatologi: dovrebbero essere diligenti nel testare la veridicità scientifica delle affermazioni dei produttori sui benefici per la salute di numerose sostanze antietà, per il bene di tutti i consumatori e dei pazienti. Allo stesso tempo, i medici dovrebbero continuare a educare i pazienti sull'importanza e l'efficacia superiore della protezione solare topica e dell'uso di retinoidi, rispetto agli alimenti funzionali, nella prevenzione dell'invecchiamento cutaneo.

Questo articolo è estratto dal vol. 4, n. 1, 8-16http://dx.doi.org/10.15280/jlm.2014.4.1.8