Sergio Davinelli,1,* Michael E. Nielsen,2 and Giovanni Scapagnini1
1Department of Medicine and Health Sciences “V. Tiberio”, University of Molise, Via de Sanctis s.n.c, 86100 Campobasso, Italy; [email protected]
2FB Dermatology, Borupvang 5C, 2750 Ballerup, Denmark; moc.acserelk@nem
Nutrients. 2018 Apr; 10(4): 522.
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5946307/
Resumen
La astaxantina, un carotenoide de xantofila, es un metabolito secundario sintetizado naturalmente por una serie de bacterias, microalgas y levaduras. La producción comercial de este pigmento se ha realizado tradicionalmente por síntesis química, pero la microalga Haematococcus pluvialis parece ser la fuente más prometedora para su producción biológica industrial.
Debido a sus diversas funciones colectivas en la biología de la piel, existe una creciente evidencia de que la Astaxantina posee varios beneficios para la salud e importantes aplicaciones nutracéuticas en el campo de la dermatología. Aunque aún se debate, se ha propuesto una variedad de mecanismos potenciales a través de los cuales la Astaxantina podría ejercer sus beneficios sobre la homeostasis de la piel, incluidos los efectos fotoprotectores, antioxidantes y antiinflamatorios
. Esta revisión resume los datos disponibles sobre el papel funcional de la Astaxantina en la fisiología de la piel, describe los posibles mecanismos involucrados en la respuesta a la Astaxantina y destaca las posibles implicaciones clínicas asociadas con su consumo.
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Efectos sobre la reparación del ADN
La exposición de la piel a la radiación UV provoca daños en el ADN. Los efectos biológicamente dañinos asociados con la exposición a la radiación ultravioleta son en gran medida el resultado de errores en la reparación del ADN, lo que puede conducir a mutaciones oncogénicas.
Los fotoproductos de ADN generados por el daño del ADN inducido por UV son estructuras de ADN alteradas que activan una cascada de respuestas, comenzando con el inicio de la detención del ciclo celular y la activación de los mecanismos de reparación del ADN [53].
La vía de reparación por escisión de nucleótidos (NER) es un mecanismo clave utilizado por las células de mamíferos para la reparación del ADN dañado [54]. Aunque no hay estudios que evalúen los efectos de la Astaxantina en la vía NER, se informa que la Astaxantina mejora la capacidad de reparación del ADN de las células expuestas a la radiación UV.
En particular, la Astaxantina fue capaz de minimizar el daño del ADN e influir en la cinética de reparación del ADN. [55]. Las células humanas poseen múltiples mecanismos de protección contra las ROS inducidas por UV, ya sea previniendo daños o reparando daños. Por ejemplo, la Astaxantina inhibe el daño del ADN inducido por los rayos UV y aumenta la expresión de enzimas sensibles al estrés oxidativo [21]. Además, se demostró quela Astaxantina ejerce sus efectos protectores contra el estrés oxidativo inducido por ciclofosfamida y el daño del ADN mediante la activación de Nrf2 y la modulación de las expresiones de NQO1 y HO-1 [56]. La ciclofosfamida (CP), un agente alquilante citotóxico, se usa ampliamente en el tratamiento de varios tipos de cáncer con alta eficacia. Sin embargo, exhibe una citotoxicidad severa para las células normales en humanos y animales de experimentación, y está asociado con efectos tóxicos y la inducción de inestabilidad genómica y daño en el ADN. Por lo tanto, es importante evitar que las células normales sufran daños en el ADN inducidos por CP en aplicaciones clínicas.
Varios informes indicaron que la Astaxantina disminuyó el estrés oxidativo inducido por CP y el posterior daño oxidativo del ADN [57,58]. Además, la vía AKT juega un papel clave en la modulación de la estabilidad del genoma y las respuestas al daño del ADN. Los estudios han demostrado que la inhibición de la actividad de la quinasa AKT afecta la reparación de la rotura de doble cadena (DSB) [59]. Recientemente, se sugirió que la modulación de la vía de señal de AKT por la Astaxantina podría contribuir potencialmente al mantenimiento de la estabilidad genómica y contrarrestar el daño del ADN [60].
Evidencia de ensayos clínicos en humanos
Tanto los estudios in vivo como los in vitro han demostrado que la Astaxantina puede desempeñar un papel funcional prometedor para tratar y prevenir el envejecimiento de la piel. Aunque la Astaxantina mostró mecanismos de acción moleculares y protectores para promover y/o mejorar la salud de la piel humana, puede que no sea fácil trasladar estos resultados a los humanos.
Es necesario considerar las dificultades metodológicas que afectan a los experimentos in vitro y los modelos animales para la interpretación de estos resultados. Además, la fuente dela Astaxantina utilizada en cultivos celulares y estudios en animales a menudo es de origen desconocido. Sin embargo, los posibles efectos protectores de la piel de la Astaxantina también se han investigado en humanos.
La principal fuente de ingesta de la Astaxantina en los seres humanos proviene de los mariscos; por ejemplo, el salmón rojo salvaje proporciona de 26 a 38 mg/kg de carne [61].
Los estudios de intervención humana que se han realizado conla Astaxantina se resumen en la Tabla 1.
Las células inmunitarias son extremadamente vulnerables a la producción descontrolada de radicales libres debido a un alto porcentaje de ácidos grasos poliinsaturados en sus membranas, y producen más productos oxidativos y mediadores inflamatorios [62, 63]. Parque et al. [64] realizaron el primer estudio exhaustivo para investigar la acción de la Astaxantina dietética en la modulación de la respuesta inmunitaria, el estado oxidativo y la inflamación en sujetos humanos femeninos adultos jóvenes sanos.
Después de ocho semanas de suplementación, la Astaxantina mejoró las respuestas inmunitarias mediadas por células y humorales, incluida la proliferación de linfocitos inducida por mitógenos de células T y células B, la actividad citotóxica de las células NK y la producción de IL-6.
La Astaxantina no influyó en la concentración de proteínas C reactivas en plasma, pero los niveles de 8-hidroxi-2′-desoxiguanosina (8-OHdG) (un biomarcador de daño en el ADN) fueron drásticamente más bajos en el grupo alimentado con dosis más altas de la Astaxantina.
Todas las características del envejecimiento de la piel están asociadas con el metabolismo oxidativo y la posterior producción de ROS que definen este fenómeno inevitable.
En un estudio reciente, se demostró que el consumo continuo de Astaxantina durante cuatro semanas alivió los cambios relacionados con el envejecimiento de los componentes residuales de la superficie de la piel (RSSC). Los autores también midieron los niveles de malondialdehído (MDA), un biomarcador reconocido del estrés oxidativo sistémico. En particular, 31 sujetos de mediana edad recibieron dosis diarias de 4 mg de Astaxantina y los niveles plasmáticos de MDA disminuyeron durante el consumo de Astaxantina (en un 11,2 % el día 15 y en un 21,7 % el día 29). Además, el análisis de muestras de RSSC reveló niveles reducidos de descamación de corneocitos y presencia microbiana al final del estudio [65].
Tominaga et al. [66] realizaron un estudio in vitro y, en paralelo, un estudio aleatorizado, doble ciego, de grupos paralelos y controlado con placebo con 65 mujeres sanas durante 16 semanas para verificar los efectos de la suplementación oral conAstaxantina (6 o 12 mg) en integridad de la piel. Los autores demostraron que el tratamiento previo y posterior con Astaxantina disminuyó de forma dependiente de la dosis la secreción de citoquinas inflamatorias y MMP-1 de los queratinocitos irradiados con UVB. Además, el estudio clínico demostró que el contenido de humedad de la piel y las arrugas profundas no cambiaron significativamente en los grupos que recibieron suplementos de Astaxantina, mientras que estos parámetros empeoraron significativamente en el grupo de placebo durante el período de estudio.
Curiosamente, los niveles de IL-1α en el estrato córneo se mantuvieron solo en el grupo de dosis alta. Además, se observaron mejoras en la elasticidad de la piel en el grupo de dosis alta en comparación con el grupo de placebo en participantes con alto contenido de humedad en la piel. En 2001, Seki et al. [67] realizó un pequeño estudio piloto con Astaxantina de H. pluvialis para investigar el efecto de reducción de arrugas en la piel de 45 sujetos sanos. Los autores observaron un efecto antiarrugas en sujetos humanos femeninos (n = 3), usando una crema tópica que contenía Astaxantina combinada con otros ingredientes activos
Una evaluación dermatológica reveló una reducción significativa de las arrugas y la hinchazón en la parte inferior del ojo y las mejillas después de dos semanas de uso.
Un segundo estudio preliminar en humanos realizado por Yamahita en 1995 [68] mostró en sujetos masculinos sanos (n = 7) que la Astaxantina natural del krill reduce significativamente el eritema en un 60 % a las 98 h después de la exposición a los rayos UV-B
. En un segundo estudio, el mismo autor administró a 49 mujeres sanas (edad media de 47 años) 2 mg de Astaxantina o placebo. Después de seis semanas de tratamiento, se observaron mejoras significativas en la humedad y la elasticidad de la piel [69].
En otro estudio de Tominaga et al. [70], se investigó el efecto de la Astaxantina en la reducción de arrugas y la elasticidad de la piel en 28 mujeres (20–55 años). El uso combinado de un suplemento dietético y un producto tópico que contenía Astaxantina durante ocho semanas mostró una reducción en la profundidad promedio general de las arrugas.
La última tendencia en estrategias antienvejecimiento es usar una combinación de suplementos dietéticos y orales para producir beneficios fisiológicos adicionales [71,72,73,74].
Varios estudios demostraron que la administración combinada de Astaxantina con otros compuestos, particularmente Colágeno hidrolizado, puede mostrar efectos aditivos o sinérgicos para prevenir o revertir el proceso de envejecimiento de la piel [75,76].
De acuerdo con esto, un estudio reciente con 44 sujetos sanos mostró que una combinación de Astaxantina (2 mg/día) e hidrolizado de Colágeno (2 mg/día) durante 12 semanas mejora la elasticidad y la integridad de la barrera en la piel humana. Estas mejoras se asociaron con cambios moleculares como la inducción de procolágeno tipo I y la disminución de los niveles en la expresión de la enzima MMP-1 que degrada el Colágeno y la enzima MMP-12 que degrada la elastina [77].
En un estudio abierto no controlado, 30 mujeres sanas recibieron durante ocho semanas 6 mg por día de suplementos orales combinados con 2 ml (solución 78,9 μM) por día de una aplicación tópica de Astaxantina. Se observaron mejoras significativas en las arrugas de la piel, el tamaño de las manchas de la edad, la elasticidad y la textura de la piel [15].
Los mismos autores también realizaron un estudio aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo en el que participaron 36 sujetos masculinos sanos que recibieron suplementos de 6 mg de Astaxantina durante seis semanas. Al final del período de estudio, la Astaxantina mejoró las arrugas, la elasticidad, la pérdida de agua transepidérmica (TEWL), el contenido de humedad y el nivel de aceite de sebo [15].
Estos resultados demuestran que la Astaxantina puede mejorar la condición de la piel tanto en hombres como en mujeres.
Se requiere evidencia adicional de estudios de intervención humana. Además, recomendamos investigación adicional enfocada en la estimulación de los sistemas de defensa antioxidantes endógenos de la piel, particularmente la expresión de elementos sensibles a los antioxidantes asociados con la actividad de las enzimas desintoxicantes.
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Conclusiones
Los principales componentes que confieren una apariencia de piel envejecida son las proteínas estructurales y funcionales dañadas que forman la Matriz Extracelular . El daño a estas estructuras conduce a la producción de intermediarios reactivos, muerte celular y respuestas inflamatorias. Además, la radiación UV induce significativamente la pigmentación, las arrugas de la piel y la inmunosupresión, lo que acelera el fotoenvejecimiento. El daño del ADN inducido por los rayos UV puede conducir a mutaciones, apoptosis o transformaciones malignas de las células. Aunque no existe una declaración de propiedades saludables o una indicación terapéutica aprobada por la EFSA o la FDA, la Astaxantina tiene un gran potencial en el mercado mundial de nutracéuticos.
En este artículo, proporcionamos una descripción general de los mecanismos citoprotectores d ela Astaxantina.
Debido a su participación en diversas actividades biológicas, la Astaxantina es un compuesto prometedor en el campo de la dermatología.
Se necesitarán experimentos adicionales más completos para comprender completamente las actividades dela Astaxantina en la piel. Sin embargo, la Astaxantina inhibe las colagenasas, la actividad de MMP, los mediadores inflamatorios y la inducción de ROS, lo que resulta en potentes efectos antiarrugas y antioxidantes
. Además, la Astaxantina puede prevenir la inmunosupresión inducida por UV. Se han caracterizado los aspectos toxicológicos yla Astaxantina parece ser un compuesto seguro y biodisponible.
Algunos estudios clínicos han demostrado una relación entre la ingesta de la Astaxantina y efectos positivos sobre la fisiología cutánea; sin embargo, muchos temas desconocidos deben investigarse más a fondo.
Fuente:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5946307
