Prečo pokožka nereaguje vždy rovnako na slnko
S prvými teplými týždňami v roku sa nemení len svetlo, ale aj stres, ktorému je naša pokožka denne vystavená.
UV žiarenie je jedným z najsilnejších spúšťačov oxidačných procesov v ľudskom tkanive. Obzvlášť postihnuté sú bunkové membrány, kolagénové štruktúry a mitochondriálne procesy v kožných bunkách. Práve v týchto oblastiach sa vytvárajú voľné radikály, ktoré sú z dlhodobého hľadiska spojené so stratou vlhkosti, stratou elasticity a fotostarnutím pokožky.[1]
Je zaujímavé, že pokožka má svoje vlastné ochranné mechanizmy. Melanín sa neprodukuje náhodne. Je to priama reakcia tela na vystavenie UV žiareniu. Z biologického hľadiska teda opálenie nie je čisto kozmetickým efektom, ale súčasťou komplexného ochranného systému.
V tejto súvislosti sa venuje osobitná pozornosť. Astaxantín.
Čo presne je astaxantín?
Astaxantín je tmavočervený karotenoid z mikrorias. Haematococcus pluvialis. Riasy produkujú túto látku pod intenzívnym slnečným žiarením ako prirodzený ochranný mechanizmus proti oxidačnému stresu.[2]
Rozhodujúcim faktorom je tu špeciálna molekulárna štruktúra astaxantínu.
Na rozdiel od mnohých iných antioxidačných látok sa astaxantín môže priamo začleniť do bunkových membrán a stabilizovať rôzne oblasti membránovej štruktúry.[3]
To umožňuje vedecký výskum astaxantínu najmä v oblastiach, kde voľné radikály a oxidačné procesy zohrávajú osobitnú úlohu – napríklad v koži, sietnici a iných metabolicky aktívnych tkanivách.
Koža, UV žiarenie a bunkový stres vyvolaný svetlom
Úloha astaxantínu pri starnutí pokožky vyvolanom svetlom a bunkovom strese vyvolanom UV žiarením sa v súčasnosti skúma obzvlášť intenzívne.
V štúdii so zdravými dobrovoľníkmi boli po niekoľkých týždňoch užívania astaxantínu skúmané rôzne parametre pokožky vrátane hydratácie a elasticity pokožky.[4]
Zaujímavá je aj tzv. minimálna dávka na erytém. Toto sa vzťahuje na množstvo UV žiarenia potrebné na vyvolanie viditeľného sčervenania pokožky.
Randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia na ľuďoch skúmala účinky suplementácie astaxantínom počas niekoľkých týždňov na reakciu pokožky na UV žiarenie. Medzi meranými parametrami boli zmeny v minimálnej dávke erytému a hydratácii pokožky.[5]
Astaxantín interaguje s lipidovými vrstvami biologických membrán vďaka svojej štruktúre rozpustnej v tukoch. Táto vlastnosť je jedným z dôvodov, prečo je karotenoid vedecky zaujímavý v kontexte oxidačného stresu na pokožke.[2,3]
Sietnica, svetlo a zrakové napätie
Okrem kože sa čoraz viac dostáva do zaostrenia aj sietnica.
Sietnica je jedným z metabolicky najaktívnejších tkanív v tele a je citlivá na oxidačný stres vyvolaný svetlom.
Experimentálne štúdie preto skúmajú otázku, aký vplyv by mohol mať astaxantín na oxidačné procesy v bunkách sietnice.[7]
Astaxantín bol tiež skúmaný u ľudí v súvislosti so zrakovým namáhaním. Dôraz sa kládol na zrakovú únavu a akomodáciu – schopnosť oka prepínať medzi rôznymi ohniskovými vzdialenosťami.[8]
Táto oblasť výskumu je obzvlášť zaujímavá, pretože naše oči sú v každodennom živote často vystavené dlhému vizuálnemu namáhaniu, napríklad pri práci s obrazovkou a neustálom zaostrovaní zblízka.
Stres, regenerácia a fyzický výkon
Tvorba reaktívnych foriem kyslíka sa tiež výrazne zvyšuje počas intenzívnej fyzickej aktivity.
Svaly a mitochondrie sú obzvlášť citlivé na pretrvávajúci oxidačný stres, pretože neustále spracovávajú vysoké množstvo energie.
Astaxantín sa dostáva do centra pozornosti, pretože oxidačný stres vo svalových bunkách je úzko spojený s membránami mitochondrií, a teda s procesmi produkcie bunkovej energie.
Štúdia s mladými futbalistami preto analyzovala, ako suplementácia astaxantínom ovplyvňuje rôzne markery poškodenia svalov a oxidačného stresu.[9]
Toto rozširuje výskum astaxantínu za hranice pokožky do ďalších oblastí, kde sa súčasne vyskytuje vysoká metabolická aktivita a oxidačné procesy.
Prečo hrá úlohu príjem astaxantínu
Astaxantín je karotenoid rozpustný v tukoch.
Preto je kľúčové nielen množstvo prijatého astaxantínu, ale aj forma, v ktorej je telu dostupný.
Štúdie na ľuďoch o príjme astaxantínu ukazujú, že karotenoid je detekovateľný v krvi po perorálnom podaní a transportuje sa prostredníctvom lipoproteínov.[11]
Rovnako ako pri iných karotenoidoch rozpustných v tukoch, aj pri vedeckom hodnotení astaxantínu zohráva biologická dostupnosť dôležitú úlohu.
Astaxantín v kontexte oxidačného stresu
Rôzne oblasti výskumu sa na prvý pohľad zdajú byť veľmi odlišné: koža a UV žiarenie, sietnica a zrakové napätie a svaly a fyzická aktivita.
Spoločným menovateľom sú však základné biologické procesy.
Vo všetkých troch oblastiach dochádza v tkanivách, ktoré sú obzvlášť metabolicky aktívne alebo vystavené vonkajšiemu stresu, k zvýšenej tvorbe reaktívnych foriem kyslíka.
Práve preto sa astaxantín objavuje v tak rozmanitých oblastiach výskumu.
Jeho jedinečná molekulárna štruktúra a schopnosť interagovať s bunkovými membránami bohatými na lipidy robia z karotenoidu zaujímavý predmet výskumu v súvislosti s oxidačným stresom.
Hodnotenie súčasného stavu výskumu
Súčasný výskum skúma astaxantín predovšetkým v súvislosti s:
- Procesy a parametre pokožky indukované UV žiarením
- oxidačný stres v bunkových membránach
- procesy sietnicového a zrakového napätia
- fyzická záťaž a regenerácia
- Biologická dostupnosť a absorpcia karotenoidov rozpustných v tukoch
Okrem experimentálnych štúdií sú k dispozícii aj počiatočné štúdie na ľuďoch.
Zároveň sa dizajn štúdií, dávkovanie, trvanie štúdie a posudzované parametre líšia, niekedy aj výrazne. Klinický význam individuálnych výsledkov a potenciálne dlhodobé účinky preto zostávajú predmetom ďalšieho výskumu.
Záver
Astaxantín je obzvlášť vedecky zaujímavý, pretože jeho špeciálna molekulárna štruktúra je úzko spojená s bunkovými membránami bohatými na lipidy.
Od kože cez sietnicu až po svaly sa výskum zameriava na tkanivá, v ktorých zohrávajú oxidačné procesy osobitnú úlohu.
Najmä UV žiarenie zviditeľňuje, ako úzko sú prepojené znečistenie životného prostredia, bunkové membrány a ochranné mechanizmy tela.
Súčasný výskum astaxantínu sa preto čoraz viac snaží pochopiť, akú úlohu môže karotenoid zohrávať v týchto zložitých procesoch.
Zdroje
[1] Pillai S. a kol. (2005). Ultrafialové žiarenie a starnutie pokožky: úloha reaktívnych foriem kyslíka, zápalu a aktivácie proteáz. Biológia a medicína voľných radikálov, 40(9), 1603–1616.
[2] Ambati R.R. a kol. (2014). Astaxantín: zdroje, extrakcia, stabilita, biologické aktivity a jeho komerčné využitie. Morské drogy, 12(1), 128-152.
[3] Guerin M. a kol. (2003). Haematococcus astaxantín: aplikácie pre ľudské zdravie a výživu. Trendy v biotechnológii, 21(5), 210-216.
[4] Tominaga K. a kol. (2012). Kozmetické výhody astaxantínu u ľudí. Acta Biochimica Polonica, 59 (1), 43–47.
[5] Ito N. a kol. (2018). Ochranná úloha astaxantínu pri zhoršovaní stavu pokožky vyvolanom UV žiarením u zdravých ľudí – randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia. Živiny, 10(7), 817.
[7] Nakajima Y. a kol. (2008). Astaxantín, karotenoid obsiahnutý v potrave, chráni bunky sietnice pred oxidačným stresom. Britský časopis pre výživu, 100(2), 389-395.
[8] Nagaki Y. a kol. (2002). Potlačenie únavy z ľudskej akomodácie astaxantínom. Časopis klinickej terapie a liekov, 18(1), 73-79.
[9] Djordjevič B. a kol. (2012). Vplyv suplementácie astaxantínom na poškodenie svalov a markery oxidačného stresu u elitných mladých futbalistov. Časopis športovej medicíny a fyzickej zdatnosti, 52(4), 382-392.
[11] Østerlie M. a kol. (2000). Plazmatický vzhľad a distribúcia izomérov astaxantínu E/Z a R/S v plazmatických lipoproteínoch mužov po podaní jednorazovej dávky. Časopis nutričnej biochémie, 11(10), 482-490.