Estudio sobre el ácido hialurónico regula el metabolismo de la melanina

La síntesis anormalde melanina y el metabolismo es el principal mecanismo para el desarrollo del melasma y otras enfermedades pigmentadas, y es también una de las características importantes de la piel fotoenvejecimiena[1-2]. Celel desarrollo económico y la mejora de las personas 's nivel de vida, hay una creciente demanda de una piel sana y joven, y cómo regular mejor el metabolismo de la melanina es de gran importancia clínica. El ácido hialurónico tiene una amplia gama de aplicaciones biomédicas debido a su buena tolerancia y no inmunogeni. En los últimos años, se ha utilizado como un relleno en la medicina estética, jugando un papel importante en el rejuvenfacial y la mejora de las imperfecde la piel [3]. Actualmente, se ha reportado poca investigación sobre la relación entre el ácido hialurónico y el metabolismo de la melanina. WhetherEl ácido hialurónico puede regular el metabolismo de la melaninaMerece un estudio en profundidad. En este artículo, vamos a revisar el papel del ácido hialurónico y las células involucradas en el biometabolismo de la melanina en los últimos años, con el fende aclarar la correlación entre el ácido hialurónico y el biometabolismo de la melanina, y para proporcionar información para futuras investigaciones.

1 características biológicas del ácido hialurónico

El ácido hialurónico es un glucosaminoglicano no sulfat.Compuesto por unidades disacárirepetide d-ácido glucurónico y n-acetilglucosamina. Tiene un amplio rango de pesos moleculares, y su concentración y distribución en el cuerpo humano varía de acuerdo con el tipo de tejido, la edad y el estado de la enfermedad [4]. El ácido hialurónico actúa como lubricy amortiguen la piel y las articulaciones debido a su visco, elasy otras propiedades reológicas [5]; También participa en la regulación de las funciones celulares mediante la activación de las vías de señalización intraca través de la Unión a los receptores del ácido hialurónico (por ejemplo, CD44) en la superficie celular. El tamaño de la molécula del ácido hialurónico es un determinante importante de la activación de las vías de señalización mediada por el receptor, y sólo las cadenas de ácido hialurónico de un rango de masas específico son capaces de activar la correspondiente señalización celular mediada por el receptor, que está regulada por el equilibrio entre la biosíntesis del ácido hialurónico y la degradación [4,6].

El biometabolismo de la melanina 2 está regulado por una variedad de factores.

La melanina se sinteen en los melanocitos y se transporta a los queratinoci, y una variedad de factores intra y extracelulares están involucrados en la regulación del biometabolismo de la melanina, ya sea positiva o negativamente, al influir en la proliferación de melanocitos y la viabilidad, la formación de dendrita, la síntesis de melanina, y el transporte de melanosomas [7-8].

La inflamación y el estrés oxidativo afectan la síntesis de melanina: en la hiperpigmentación post-inflamatoria, los melanocitos responden a la inflamación mediante el aumento de la proliferación celular y la actividad, y la producción de melanina aumenta y se transfia los queratinocivecinos a través de las dendritas, lo que conduce a la hiperpigmentación [9]; La radiación UV provoca la peroxidlipíde las membranas celulares, lo que lleva a un aumento en el nivel de especies reactivas de oxígeno (ROS) en los melanocitos, lo que puede estimular la producción de hiperpigmentación en los melanocitos [10]. Esto puede estimular a los melanocitos a producir cantidades excesivas de melanina [10]; En la patogénesis del vitiligo, es ampliamente aceptado que los ROS conducen a la disfunción moleculary de organelos, provocando más respuestas inmuny, en última instancia, conduce a la muerte de melanocitos [11].

Las células vecinas a los melanocitos, como queratinoci, fibroblay células inmun, están involucradas en la regulación metabólica de la melanina a través de la secreción de factores paracrinos [8,12-13]. Las enfermedades de la piel pigmentarias a menudo se acompañan de una expresión anormal de citoquinas derivadas de múltiples células melanocíadyacentes: en la epiderde las áreas hiperpigmentadas de las manchas solares, la expresión del factor de células madre (SCF) y la endotelina-1 derivada de queratinociestá regulada [14]; En las lesiones cutáneas hiperpigmentadas del melasma, el nivel de expresión de la proteína 2 secretora asociada a frizzled (sFRP2) derivada de fibroblase regula significativamente [15]. (sFRP2), una proteína secretora derivada del fibroblarelacionada con el frizzled, está significativamente regulada [15]. Los factores paracrinos tradicionales incluyen los derivados del queratinocito − -MSH, el factor básico de crecimiento de fibrobla(FGF-2), el factor de crecimiento de queratinocitos derivado del fibrobla(KGF), y la proteína secretada Dickkopf-1 (DKK1), entre otros [13,16-18]. Varios mediadores inflamatorios como la histamina, la prostaglandina E2, la IL-6, la IL-17 y el factor de necrosis tumoral (TNF) también participan en la regulación de la melanogénesis [19-20]. En los últimos años, más y más factores se han encontrado involucrados en la función paracrina de las células vecinas de melanocitos [21-23].

3 posibles mecanismos de regulación hialurónica del biometabolismo de la melanina

Lim et al[24] diseñaron un estudio autocontroladoUsar ácido hialurónico para llenar los canales lagrimales. 4 semanas después de la inyección tópica de ácido hialurónico, se observó una disminución en el contenido de melanina localizada medido por un melanometro de piel en comparación con el lado control, lo que sugiere el potencial del ácido hialurónico para influir en el biometabolismo de la melanina.

3.1 efecto directo del ácido hialurónico sobre los melanocitos

Se ha encontrado queÁcido hialurónico 0,2-5 g/LPuede promover la proliferación de melanocitos y aumentar la tirosinasa actividad de los melanocitos, promoviendo así la síntesis de melanina; 10 g/L de ácido hialurónico puede inhibir la proliferación de melanocitos, disminuir la actividad de tirosinasa, e inhibir la síntesis de melanina [25].

El ácido hialurónico tiene un importante efecto antiinflamatorioEfectos antioxidantes y [26-27] : algunos estudios han sugerido que el ácido hialurónico de bajo peso molecular induce inflamación, mientras que el ácido hialurónico de alto peso molecular tiene un efecto antiinflamatorio.26 Takabe et al.[28] encontraron que el tratamiento UV de los melanocitos produjo la inhibide la síntesis del ácido hialurónico y la expresión del receptor CD44, y la inhibide la liberación de los receptores IL6, IL8, CXCL1, CXL1 y CXL1 en los melanocitos, IL6, IL8, CXCL1 y CXCL10 en los melanocitos; El cotratamiento de la luz UV y la hidrolasa hialuronana de los melanociaumentó la liberación de los factores inflamatorios mencionados; La adición exógena de comprimidos de ácido hialurónico no alteró significativamente la producción de factores inflamatorios; Los resultados anteriores sugieren que el ácido hialurónico no hidrolizado, que estaba presente en la periferia de los melanocitos, podría desempeñar un papel protector en la respuesta inflamatoria de los melanocitos, pero el estudio no se centró en el papel de la hidrólisis en este proceso en la inflamación melanocítica. Los resultados sugieren que el ácido hialurónico, que está presente alrededor de los melanocitos y no está hidrolizado, podría desempeñar un papel protector en la respuesta inflamatoria de los melanocitos, pero el estudio no se centró en si la síntesis de melanina se vio afectada en este proceso. En la piel, el ácido hialurónico actúa como un antioxidante e inhibide radicales libres [29].

En nuestro estudio anterior, observamos que el ácido hialurónico intervención a la baja los niveles de ROS regulados en fibroblanormales y de edad, y Campo et al.[30] encontraron que la adición deÁcido hialurónicoAl sistema oxidativo inducido por Fe2+ y ascorbato en fibrobla, inhila la peroxidlipía través de quelación, suprime la producción de ROS, reduce la fragmentación del ADN y la oxidde proteínas, y limita el crecimiento celular a través de la adición de ácido hialurónico. La adición de ácido hialurónico al ascorbato inducido por ros-generador de sistema oxidativo puede inhibir la peroxidlipía través de quelación, inhibila producción de ROS, reducir la fragmentación del ADN y la oxidde proteínas, y limitar la muerte celular, por lo tanto ejerciendo efectos antioxidantes. No se sabe si el ácido hialurónico puede ejercer directamente un efecto antioxidante sobre los melanocien el estudio actual, y se necesita más investigación.

3.2 participación del ácido hialurónico en la regulación de la función paracrina de las células vecinas a los melanocitos

En estudios previos,El ácido hialurónico ha atraído mucha atenciónDebido a su papel en la inflamación y la cicatride heridas [26,32]. Recientemente se ha encontrado que el ácido hialurónico puede regular la expresión y secreción de factores de crecimiento e interleucinas actuando sobre queratinocitos, fibroblay células inmunen la piel.

3.2.1 efecto del ácido hialurónico sobre la acción paracrina de los queratinocitos

En los queratinocitos de ratones de edad avanzada, la Unión deFragmentos de ácido hialurónico(no más de 27 kDa) a su receptor CD44promueve la señalización de rhorok, mientras que la interacción entre el ácido hialurónico de alto nivel molecular (700 ~ 1 000 kDa) y CD44 estimula la activación de Rac-PKNγ, lo que afecta a la síntesis y secreción de queratinocitos [33]. La irradiación UVB induce la degradación del ácido hialurónico en fragmentos más pequeños y activa selectivamente diferentes señales celulares mediadas por CD44 en queratinoci[34].

Los estudios In vitro lo han demostrado1% de ácido hialurónico alto molecular(700-1.700 kDa) puede aumentar la secreción de − -MSH de queratinocien el sobrennatante [35]. Los oligosacáridos del ácido hialurónico inhila la liberación de IL-8 y TNF-- de queratinocitratados con ll-37-[36]. Hu et al.[37] encontraron que el ácido hialurónico de muy bajo nivel molecular (0,8 kDa) y el ácido hialurónico de alto nivel molecular (1.200 kDa) inhila la secreción de IL-6, IL-8 e IL-1β por queratinociepidérmicos humanos después de la irradiación con UVB, y el proceso implica el efecto del ácido hialurónico en la secreción de TLRS e IL-1β en queratinociepidérmicos humanos [38]. Este proceso implica el bloqueo de la activación de TLR4 por el ácido hialurónico.

3.2.2 efecto del ácido hialurónico sobre la acción paracrina de fibrobla.

David-Raoudi et al.[38] investigaron los efectos deÁcido hialurónico natural,12- y 880-sacáridos fragmentos de ácido hialurónico en la proliferación de fibroblahumanos y la expresión de genes relacionados con la matriz, y encontró que los tres tipos de ácido hialurónico podría promover la adhesión y la proliferación de las células, y aumentar la expresión de la metaloproteinasa-1 de matriz y la metaloproteinasa-3 de matriz, entre los cuales el ácido 12-sacárido hialurónico podría mejorar la expresión de colágeno tipo I y TGFF-3 en fibrobla. En particular, el ácido hialurónico de 12-sacárido aumenta la expresión de colágeno fibrobltipo I y TGF- − 1.

Ciccone et al.39 reportaron que la expresión de FGF-2 por fibroblastos estaba regulada cuando los fibroblaestaban expuestos a 1 mg/mL de ácido hialurónico soluble, mientras que la misma concentración de una mezcla de ácido hialurónico reticuly libre de bajo peso molecular no resultó en tal alteración. Asparuhova et al.[40] encontraron que el ácido hialurónico a 2.500 kDa (4 mg/mL) aumentó significativamente la expresión de fibroblaorales humanos. Asparuhova et al.[40] encontraron que 2.500 kDa de ácido hialurónico (4 mg/mL) aumentaron significativamente la expresión de FGF-2, EGF2, IL-1 -, IL-1 -, y TNF en fibroblade origen oral humano, y Quan et al.[41] mostraron un aumento en el número de fibroblaen la dermis, alargde su morfo, y un aumento en CCN2 en la dermis porInyección subcutánea de ácido hialurónico.

Radrezzaet al.[42] aplicaron proteómica cuantitativa para estudiar los cambios en los perfiles proteicos de fibrobladérmicos humanos normales con diferentesConcentraciones de ácido hialurónico de bajo peso molecularEn el rango de 20-50 kDa (0,125%, 0,25% y 0,50%) y encontró que el tratamiento con ácido hialurónico de bajo peso molecular promovió el crecimiento y la proliferación de las células, y aumentó la biosíntesis de proteoglicanos, y el tratamiento de ácido hialurónico de bajo peso molecular promovió el crecimiento y la proliferación celular, y aumentó la biosíntesis de proteína glicana en la concentración más alta (0,50%). A mayor concentración (0,50%) se activaron las respuestas inflamatorias e inmuny se incrementó la secreción de interleucinas (IL-12, IL-1, IL-2, IL-4, etc.) y TNF- -.

Loren et al.[43] encontraron que aÁcido hialurónico de 4.3 kdaEl fragmento promovió la liberación de IL-6 e IL-8 de fibrobladérmicos a través del receptor CD44, pero Olsson et al.[44] encontraron que no se detectó un aumento en la liberación de IL-1 -, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12 o TNF- - después de la estimulación con ácido hialurónico de fibroblade las membranas sinoviales. No se detectaron IL-1 -, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12 o TNF- - después de la estimulación con ácido hialurónico.

3. 2. 3 efecto del ácido hialurónico sobre los efectos paracrinos de las células inmunes

Factores inflamsecretados por las células inmuntambién juegan un papel importante en la regulación de la síntesis de melanina. Se encontró que el ácido hialurónico podría inhibir la secreción de NO, IL-6 y TNF- - en las células RAW 264,7 inducidas por LPS; Cuando se usa en células T colaboradoras,Ácido hialurónico de bajo peso molecularInhiprincipalmente la secreción de IFN- −, mientras que el ácido hialurónico de alto peso molecular inhiel el nivel de IL-4 [45].

3. 2. El ácido hialurónico 4 regula la función de los melanociregulando la acción paracrina de las células vecinas

Sobre la base de la teoría anterior, diseñamos un sistema de cocultivo de fibroblay melanocitos, y después del foto-envejecimiento de los fibroblade la piel humana, encontramos que la intervención del ácido hialurónico a 1 mg/mL en los fibroblade foto-envejinhila la síntesis de melanina en los melanoci El ácido hialurónico inhila la síntesis de melanina en fibroblay melanoci. Bajo ciertas condiciones,El ácido hialurónico puede regular la funciónDe los melanocitos mediante la regulación de la acción paracrina de los fibrobla.

Zhou et al[46] encontraron que la irradiación UVB de queratinocitos indujo la producción de IL-18 e IFN- - en una forma dependiente de la dosis y el tiempo, y la IL-18 aumentó significativamente el contenido de melanina de los melanocitos cocultivados con queratinoci, mientras que el IFN- - mostró un efecto inhibitsignificativo. D' Agostino et al [47] encontraron que una mezcla de ácido hialurónico y condroitina promovió el aumento de la síntesis de melanina en los cocultivos de queratinocitos y melanocitos, pero la condroitina o el ácido hialurónico solos no tuvieron un efecto significativo en el contenido de melanina. Esto puede sugerir queEl ácido hialurónico necesita estar en cierta formaO bajo ciertas condiciones con el fende desempeñar su papel en la regulación de la síntesis de melanina.

4 resumen y perspectivas

Aunque el ácido hialurónico se ha utilizado durante mucho tiempo y en una amplia gama de aplicaciones, sus efectos no se comprenden bien porque se ven afectados por una variedad de factores como el peso molecular, el grado de reticul, la concentración, el tipo de receptor, el tipo de célula diana, etc. En el campo de la dermatología, el ácido hialurónico se ha utilizado durante mucho tiempo y en un amplio rango de aplicaciones. En el campo de la dermatología, se han reportado pocos estudios sobre los efectos del ácido hialurónico en el biometabolismo de la melanina. Los resultados de los estudios clínicos y básicos existentes sugieren que el ácido hialurónico puede estar relacionado con el metabolismo de la melanina, especialmente los cambios metabólicos de la melanina bajo estímulos externos (por ejemplo, la irradiación UV), que es digno de estudio en profundidad. Una comprensión más profunda de laFunciones del ácido hialurónicoNos ayudará a seleccionar mejor el tipo correcto de ácido hialurónico y realizar sus funciones en la medicina estética y el tratamiento de las enfermedades pigmentadas.

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