Waarom de huid niet altijd hetzelfde reageert op de zon

Met de eerste warme weken van het jaar verandert niet alleen het licht, maar ook de belasting waaraan onze huid dagelijks wordt blootgesteld.

UV-straling is een van de sterkste triggers van oxidatieve processen in menselijk weefsel. Celmembranen, collageenstructuren en mitochondriale processen in huidcellen worden hierdoor met name beïnvloed. Juist in deze gebieden worden vrije radicalen gegenereerd, die op de lange termijn in verband worden gebracht met vochtverlies, verlies van elasticiteit en fotoveroudering van de huid.[1]

Interessant genoeg beschikt de huid over eigen beschermingsmechanismen. Melanine wordt niet willekeurig aangemaakt. Het is een directe reactie van het lichaam op blootstelling aan UV-straling. Vanuit biologisch oogpunt is een bruine teint daarom niet puur een cosmetisch effect, maar onderdeel van een complex beschermingssysteem.

In deze context krijgt bijzondere aandacht extra aandacht. Astaxanthine.

Wat is astaxanthine precies?

Astaxanthine is een dieprode carotenoïde afkomstig van microalgen. Haematococcus pluvialis. De algen produceren deze stof onder intens zonlicht als een natuurlijk beschermingsmechanisme tegen oxidatieve stress.[2]

De cruciale factor hier is de bijzondere moleculaire structuur van astaxanthine.

In tegenstelling tot veel andere antioxidanten kan astaxanthine rechtstreeks in celmembranen worden opgenomen en daar verschillende delen van de membraanstructuur stabiliseren.[3]

Dit maakt wetenschappelijk onderzoek naar astaxanthine mogelijk, met name in gebieden waar vrije radicalen en oxidatieve processen een bijzondere rol spelen, zoals in de huid, het netvlies en andere metabolisch actieve weefsels.

Huid, UV-straling en door licht veroorzaakte celstress

De rol van astaxanthine bij door licht veroorzaakte huidveroudering en door UV-straling veroorzaakte celstress wordt momenteel bijzonder intensief onderzocht.

In een onderzoek met gezonde vrijwilligers werden verschillende huidparameters onderzocht na enkele weken van inname van astaxanthine, waaronder de hydratatie en elasticiteit van de huid.[4]

Ook interessant is het zogenaamde minimale erytheemdosis. Dit verwijst naar de hoeveelheid UV-straling die nodig is om zichtbare roodheid van de huid te veroorzaken.

In een gerandomiseerd, dubbelblind, placebo-gecontroleerd onderzoek bij mensen werden de effecten van suppletie met astaxanthine gedurende meerdere weken op de reactie van de huid op UV-straling onderzocht. Veranderingen in de minimale erytheemdosis en de hydratatie van de huid behoorden tot de gemeten parameters.[5]

Astaxanthine interageert met de lipidenlagen van biologische membranen vanwege zijn vetoplosbare structuur. Deze eigenschap is een van de redenen waarom de carotenoïde van wetenschappelijk belang is in de context van oxidatieve stress op de huid.[2,3]

Netvlies, licht en oogvermoeidheid

Naast de huid komt ook het netvlies steeds meer in beeld.

Het netvlies is een van de meest metabolisch actieve weefsels in het lichaam en is gevoelig voor door licht veroorzaakte oxidatieve stress.

Experimentele studies onderzoeken daarom de vraag welke invloed astaxanthine zou kunnen hebben op oxidatieve processen in retinale cellen.[7]

Astaxanthine is ook bij mensen onderzocht in verband met oogvermoeidheid. De focus lag daarbij op visuele vermoeidheid en accommodatie – het vermogen van het oog om te schakelen tussen verschillende focusafstanden.[8]

Dit onderzoeksgebied is bijzonder interessant omdat onze ogen in het dagelijks leven vaak langdurig worden belast, bijvoorbeeld door beeldschermwerk en continu scherpstellen op objecten van dichtbij.

Stress, herstel en fysieke prestaties

De vorming van reactieve zuurstofsoorten neemt ook aanzienlijk toe tijdens intense fysieke activiteit.

Spieren en mitochondriën zijn bijzonder gevoelig voor aanhoudende oxidatieve stress, omdat ze constant grote hoeveelheden energie verwerken.

Astaxanthine komt steeds meer in de belangstelling te staan ​​omdat oxidatieve stress in spiercellen nauw verbonden is met de membranen van de mitochondriën en daarmee met processen van cellulaire energieproductie.

Daarom analyseerde een onderzoek onder jonge voetballers hoe suppletie met astaxanthine verschillende markers van spierschade en oxidatieve stress beïnvloedt.[9]

Dit breidt het onderzoek naar astaxanthine uit van de huid naar andere gebieden waar een hoge stofwisselingsactiviteit en oxidatieve processen samenvallen.

Waarom de inname van astaxanthine een rol speelt

Astaxanthine is een vetoplosbare carotenoïde.

Daarom is niet alleen de hoeveelheid ingenomen astaxanthine van cruciaal belang, maar ook de vorm waarin het door het lichaam wordt opgenomen.

Uit humane studies naar de opname van astaxanthine blijkt dat het carotenoïde na orale toediening in het bloed aantoonbaar is en via lipoproteïnen wordt getransporteerd.[11]

Net als bij andere vetoplosbare carotenoïden speelt de biologische beschikbaarheid daarom een ​​belangrijke rol in de wetenschappelijke evaluatie van astaxanthine.

Astaxanthine in de context van oxidatieve stress

De verschillende onderzoeksgebieden lijken op het eerste gezicht heel verschillend: huid en UV-straling, netvlies en oogvermoeidheid, en spieren en lichamelijke activiteit.

De gemene deler ligt echter in de onderliggende biologische processen.

In alle drie gebieden ervaren weefsels die bijzonder metabolisch actief zijn of blootgesteld worden aan externe stressfactoren een verhoogde vorming van reactieve zuurstofsoorten.

Dat is precies de reden waarom astaxanthine in zulke uiteenlopende onderzoeksgebieden opduikt.

De unieke moleculaire structuur en het vermogen om te interageren met lipidenrijke celmembranen maken dit carotenoïde een interessant onderzoeksobject in verband met oxidatieve stress.

Beoordeling van de huidige stand van het onderzoek

Het huidige onderzoek richt zich voornamelijk op de relatie tussen astaxanthine en:

• UV-geïnduceerde processen en huidparameters
• oxidatieve stress in celmembranen
• processen van retinale en visuele belasting
• fysieke inspanning en herstel
• Biobeschikbaarheid en absorptie van vetoplosbare carotenoïden

Naast experimentele studies zijn er ook al eerste studies met menselijke proefpersonen beschikbaar.

Tegelijkertijd verschillen de onderzoeksopzetten, doseringen, onderzoeksperioden en overwogen parameters, soms aanzienlijk. De klinische betekenis van individuele resultaten en mogelijke langetermijneffecten blijven daarom onderwerp van verder onderzoek.

Conclusie

Astaxanthine is van bijzonder wetenschappelijk belang omdat de speciale moleculaire structuur ervan nauw verbonden is met lipidenrijke celmembranen.

Van de huid tot het netvlies en de spieren, het onderzoek richt zich op weefsels waarin oxidatieve processen een bijzondere rol spelen.

UV-straling maakt met name zichtbaar hoe nauw milieuvervuiling, celmembranen en de eigen beschermingsmechanismen van het lichaam met elkaar verbonden zijn.

Huidig ​​onderzoek naar astaxanthine probeert daarom steeds meer te begrijpen welke rol dit carotenoïde kan spelen binnen deze complexe processen.

Bronnen

[1] Pillai S. et al. (2005). Ultravioletstraling en huidveroudering: de rol van reactieve zuurstofsoorten, ontsteking en protease-activering. Vrije radicalen biologie en geneeskunde, 40(9), 1603–1616.

[2] Ambati R.R. et al. (2014). Astaxanthine: bronnen, extractie, stabiliteit, biologische activiteiten en commerciële toepassingen. Marine Drugs, 12(1), 128-152.

[3] Guerin M. et al. (2003). Haematococcus astaxanthine: toepassingen voor de menselijke gezondheid en voeding. Trends in Biotechnologie, 21(5), 210-216.

[4] Tominaga K. et al. (2012). Cosmetische voordelen van astaxanthine bij mensen. Acta Biochimica Polonica, 59(1), 43–47.

[5] Ito N. et al. (2018). De beschermende rol van astaxanthine tegen door UV-straling veroorzaakte huidbeschadiging bij gezonde mensen – een gerandomiseerd, dubbelblind, placebo-gecontroleerd onderzoek. Voedingsstoffen, 10(7), 817.

[7] Nakajima Y. et al. (2008). Astaxanthine, een carotenoïde die in de voeding voorkomt, beschermt netvliescellen tegen oxidatieve stress. British Journal of Nutrition, 100(2), 389-395.

[8] Nagaki Y. et al. (2002). Onderdrukking van accommodatievermoeidheid bij mensen door astaxanthine. Tijdschrift voor klinische therapieën en geneesmiddelen, 18(1), 73-79.

[9] Djordjevic B. et al. (2012). Effect van astaxanthinesupplementatie op spierschade en markers van oxidatieve stress bij jonge topvoetballers. Tijdschrift voor sportgeneeskunde en fysieke fitheid, 52(4), 382-392.

[11] Østerlie M. et al. (2000). Plasma-aanwezigheid en distributie van astaxanthine E/Z- en R/S-isomeren in plasmalipoproteïnen van mannen na eenmalige toediening. Tijdschrift voor voedingsbiochemie, 11(10), 482-490.