Группа ученых Калифорнийского университета в Дэвисе (University of California, Davis) и Пекинского университета (Peking University) расшифровали механизм действия альфа-гидроксильных кислот (alpha hydroxyl acids, АНА) – ключевого компонента химических косметических пилингов и кремов для уменьшения количества морщин. Понимание лежащих в основе их действия процессов поможет в разработке более эффективных косметических средств, а также лекарственных препаратов для лечения кожных болезней и анальгетиков.

Результаты исследования американских и китайских ученых опубликованы в журнале The Journal of Biological Chemistry.

Альфа-гидроксильные кислоты относятся к группе слабых кислот, обычно получаемых из природных источников – сахарного тростника, кислого молока, яблок и цитрусовых. Они хорошо известны в косметологии своей способностью улучшать внешний вид и текстуру кожи. Однако до этого исследования мало что было известно о том, как на самом деле эти вещества способствуют отслаиванию клеток самого верхнего слоя кожи – мертвых кератиноцитов, – и обнажению слоя молодых клеток, чем собственно и обусловлен визуальный антивозрастной эффект.

В центре внимания ученых оказался один из ионных каналов – так называемый транзиторный ваниллоидный рецептор 3 (transient receptor potential vanilloid 3, TRPV3), – находящийся в мембране кератиноцитов. Как свидетельствуют другие исследования, этот канал играет важную роль в нормальной физиологии кожи и ее температурной чувствительности.

В результате серии экспериментов, в ходе которых велась запись мембранных электрических токов подвергшихся воздействию АНА клеток, исследователи разработали модель, описывающую, как гликолевая кислота (самая маленькая и самая биологически доступная AHA) поглощается кератиноцитом и генерирует свободные протоны, создавая внутри клетки кислую среду. Высокая кислотность активирует ионный канал TRPV3, открывая его, и позволяет ионам кальция свободно поступать в клетку. А так как через открытый TRPV3 в клетку начинают поступать и протоны, процесс становится самоподдерживающимся. В результате накопления избыточного количества ионов кальция клетка погибает, а затем и отслаивается.

Ионные каналы TRPV3 обнаружены не только в коже, но и во многих других отделах нервной системы. Как уже было отмечено, они чувствительны не только к кислотности среды, но и к температуре. Авторы исследования предполагают, что TRPV3 может выполнять целый ряд важных физиологических функций, включая контроль над болью.

Недавно китайские ученые пришли к заключению, что мутация в TRPV3 лежит в основе синдрома Олмстеда – редкого наследственного заболевания, для которого характерен сильный зуд и ладонно-подошвенная кератодермия в виде массивных роговых наслоений. Учитывая эти данные, канал TRPV3, вероятно, можно рассматривать как мишень не только косметических средств, но и лекарственных препаратов для обезболивания и лечения кожных заболеваний.

Аннотация к статье

Intracellular Proton-mediated Activation of TRPV3 Channels Accounts for the Exfoliation Effect of α-Hydroxyl Acids on Keratinocytes