Da là một trong những cơ quan lớn nhất và phức tạp nhất trong cơ thể con người, chiếm khoảng 15% trọng lượng cơ thể. Nó cũng là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại tác hại của môi trường.
Mục Lục
Những gì tác động đến lão hóa da
Lão hóa da là một phần quan trọng của quá trình lão hóa cơ thể, không chỉ gây bất lợi cho nhan sắc mà còn liên quan mật thiết đến việc xuất hiện nhiều bệnh ngoài da như dày sừng tiết bã, dày sừng mặt trời, ung thư biểu mô tế bào đáy (BCC), ung thư biểu mô tế bào vảy (SCC).
Photoaging hay còn gọi là Lão hóa da do ánh nắng mặt trời chỉ sự lão hóa sớm của da do tiếp xúc với ánh sáng nhiều lần. Các biểu hiện lâm sàng, mô bệnh học và các biến đổi sinh hóa của nó khác với quá trình lão hóa tự nhiên của da. Photoaging làm giảm lượng collagen loại I trưởng thành và các sợi đàn hồi trong lớp hạ bì của da. Các đặc điểm lâm sàng của quá trình Photoaging chủ yếu xảy ra trên vùng da tiếp xúc, chẳng hạn như mặt, cổ và cẳng tay, nơi da thô ráp, mất tính đàn hồi, nếp nhăn sâu và dày hơn, bề ngoài giống da, nám và giãn mao mạch có thể xảy ra.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng 65% bệnh nhân ung thư tế bào hắc tố và 90% bệnh nhân ung thư da không hắc tố, bao gồm BCC và SCC, có liên quan đến Photoaging. Nhiều yếu tố bên ngoài được cho là do ảnh hưởng của da, chẳng hạn như tia cực tím (UV), tia hồng ngoại, khói hóa chất, bụi và sương mù, trong đó bức xạ UV là đáng kể nhất.
Chống lão hóa da đã trở thành tâm điểm nghiên cứu của nhiều học giả và bác sĩ, và nó cũng thu hút sự chú ý của nhiều người tìm kiếm vẻ đẹp. Do đó, việc thiết lập một mô hình hạn chế Photoaging đặc biệt quan trọng để điều tra sự xuất hiện, cơ chế phát triển và sàng lọc các tác nhân chống ảnh hưởng. Sự xuất hiện và phát triển của quá trình Photoaging qua trung gian bức xạ UV liên quan đến nhiều con đường, bao gồm quá trình chết tế bào apoptosis, tăng sinh, tự thực bàoautophagy, sửa chữa DNA, truyền tín hiệu điểm kiểm tra, truyền tế bào và viêm.
Bức xạ UV thường được phân loại theo bước sóng thành UVA sóng dài (315–400 nm), UVB sóng trung (280–315 nm) và UVC sóng ngắn (200–280 nm). Mặc dù bức xạ UVB (280–315 nm) chỉ chiếm 1–2% tia UV của Mặt trời. Những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch mãn tính sống ở những nơi có ánh nắng gay gắt sẽ dễ bị mẩn đỏ và sưng tấy trên da.
Nicotinamide ribonucleotide (NMN) được tổng hợp bởi nicotinamide và 5′-phosphate pyrophosphate thông qua nicotinamide phosphotransferase và là chất trung gian chính của NAD+. NMN tăng sinh tổng hợp NAD+ và cải thiện các bệnh lý khác nhau trong các mô hình bệnh, chẳng hạn như thiếu máu cơ tim và thiếu máu não, bệnh Alzheimer, các bệnh thoái hóa thần kinh khác và bệnh tiểu đường.
Hầu hết các tác dụng dược lý của NMN được thực hiện bằng cách thúc đẩy tổng hợp NAD+, vì việc sử dụng trực tiếp NAD+ liều cao gây ra các tác dụng phụ, chẳng hạn như mất ngủ, mệt mỏi và lo lắng, và khả năng thâm nhập của NAD+ vào màng sinh chất kém hơn so với NMN.
Các đặc tính chống lão hóa và kéo dài tuổi thọ mới được phát hiện trong các mô hình thí nghiệm ở động vật làm cho NMN càng ngày càng được quan tâm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bổ sung NMN cải thiện phản ứng trao đổi chất và căng thẳng theo tuổi tác; do đó, NMN là một phương pháp đầy hứa hẹn để điều trị các bệnh và rối loạn chức năng sinh lý do tuổi tác.
Vi khuẩn lactic Helper PF-10 là vi khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có nhiều tác dụng đối với sức khỏe cơ thể, chẳng hạn như cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, điều hòa hệ thống miễn dịch, giảm nguy cơ khối u và giảm cholesterol huyết thanh. Mặt khác, hoạt động chống lão hóa và chống oxy hóa đều là những chức năng quan trọng của probiotic đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Các nghiên cứu đã báo cáo rằng vi khuẩn sống hoặc vi khuẩn đã qua xử lý bằng nhiệt có thể cải thiện tình trạng da của phụ nữ Nhật Bản. Các thí nghiệm của Murine cũng chỉ ra rằng chủng này làm giảm tỷ lệ loét da cũng như giảm loãng xương và rụng tóc. Trong một nghiên cứu khác, Helper PF-10 có khả năng chống oxy hóa cao.
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng đến sức khỏe làn da (Hayashi et al., 2017). Một nghiên cứu được công bố gần đây cho thấy rằng bệnh viêm da vảy nến ảnh hưởng đến thành phần của tế bào miễn dịch ruột và hệ vi sinh vật, dẫn đến viêm đại tràng. Những phát hiện này cho thấy mối liên hệ giữa việc điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột và tình trạng viêm da (Kiyohara et al., 2018).
Đồng thời, bức xạ tia cực tím cũng sẽ dẫn đến thay đổi sự đa dạng và phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột, có thể dẫn đến bệnh ngoài da (Jung et al., 2017). Mặt khác, những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột và lượng men vi sinh có thể ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch của da. Trên thực tế, enterococcus faecalis có thể ngăn ngừa các khối u da ở chuột tiếp xúc với tia cực tím trong thời gian dài (Friedrich et al., 2019).
Hoạt động chống oxy hóa
OH, ABTS và DPPH thường được sử dụng để kiểm tra khả năng loại bỏ gốc tự do của các chất hoạt tính sinh học, đây cũng là những chỉ số quan trọng để đo hoạt động chống oxy hóa (Pu et al., 2019). Như được thể hiện trong Hình 2, các hoạt động thu gom gốc tự do OH, ABTS, DPPH và tổng khả năng chống oxy hóa khác nhau giữa các mẫu khác nhau. Kết quả chỉ ra rằng dung dịch NMN kết hợp với Helper PF-10 có thể hiệp đồng nâng cao khả năng loại bỏ các gốc tự do và cho thấy tác dụng chống oxy hóa in vitro tốt.
HÌNH 2 . Hoạt động chống oxy hóa in vitro của từng nhóm thí nghiệm. (A) gốc hydroxyl (OH); (B) gốc muối diammonium (ABTS); (C) gốc 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH); (D) tổng khả năng chống oxy hóa. Dữ liệu được tính toán và phân tích bằng phần mềm Pad Prism 7.0 (Graph Pad Software, La Jolla, CA, United States).
Chỉ số cơ quan gan Murine và hình thái bệnh lý
Trọng lượng và chỉ số nội tạng động vật là những chỉ số cơ bản quan trọng cho nghiên cứu y sinh. Lão hóa thường gây ra thoái hóa tế bào, teo, giảm số lượng, mất nước ở mô, và cuối cùng dẫn đến giảm cân ở hầu hết các cơ quan (López, 2016 ). Hình 3 cho thấy điểm chỉ số cơ quan gan của chuột trong nhóm bình thường cao hơn đáng kể so với nhóm mô hình.
HÌNH 3 . Chỉ số nội tạng và hình thái bệnh lý của gan chuột. Độ phóng đại × 100. (A) Các chỉ số cơ quan gan. (B) Hình thái bệnh lý gan. Dữ liệu được tính toán và phân tích bằng phần mềm Pad Prism 7.0 (Graph Pad Software, La Jolla, CA, United States).
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình lão hóa ở con người tăng nhanh thường thúc đẩy rối loạn chức năng gan và làm cho các tế bào gan có trạng thái tiền viêm và quan sát bệnh lý có thể phản ánh trực tiếp sự bất thường rõ ràng của gan (Maeso, 2018). Như hình 3, gan của nhóm chuột bình thường còn nguyên vẹn. Các tế bào gan được sắp xếp gọn gàng và có trật tự xung quanh tĩnh mạch trung tâm theo mô hình phát xạ vệ tinh. Các nhân to và tròn, và không có sự xâm nhập của các tế bào viêm. Tế bào gan của chuột trong nhóm mô hình bị rối loạn. Các tế bào gan xung quanh tĩnh mạch trung tâm đã bị hoại tử một phần và bị thâm nhiễm bởi các tế bào viêm. Tính toàn vẹn cấu trúc tổng thể của gan kém hơn so với nhóm bình thường. Hình thái gan của chuột ở nhóm NMN hoàn thiện hơn đáng kể so với trong mô hình và hầu như không có hoại tử tế bào hoặc thâm nhiễm tế bào viêm. Cấu trúc tổng thể của gan tương tự như ở nhóm bình thường.
Hình thái bệnh lý da
Bức xạ tia cực tím được coi là yếu tố có hại nhất gây ra sự lão hóa tế bào và lão hóa da. Da hồi thường cho thấy sự co rút và ly giải của các sợi collagen và sự gia tăng của các tế bào mast. Hiện nay, nhuộm H&E, TB và Masson là những phương pháp thường được sử dụng để quan sát bệnh lý của da (Li, 2018). Do đó, ba phương pháp này được sử dụng để đánh giá mức độ tổn thương da của chuột do tia cực tím, và khám phá tác dụng cải thiện của Helper PF-10 kết hợp với NMN trên vùng da bị tổn thương.
Hình 4 cho thấy nhóm chuột bình thường có cấu trúc da hoàn chỉnh, lớp biểu bì mỏng và không có lớp sừng bị sừng hóa quá mức; cũng có một lớp hạ bì dày hơn với cấu trúc hình thái bó collagen hoàn chỉnh, sự sắp xếp có trật tự và sự phân bố đồng đều. Độ dày của lớp hạ bì mỏng đi đáng kể trong nhóm mô hình. Số lượng bó sợi collagen giảm nhiều, sự sắp xếp của mô dưới da bị rối loạn, ranh giới không rõ ràng. Ngoài ra, người ta thấy sự xâm nhập của các tế bào viêm quanh phần phụ. Độ dày của lớp hạ bì da ở nhóm NMN tăng lên so với nhóm mô hình, nhưng các sợi collagen phân tán lỏng lẻo. Độ dày của lớp trung bì da ở nhóm NMN + Helper PF-10 tăng đáng kể, không thấy đứt gãy, co rút hoặc kết dính các bó sợi collagen và cấu trúc tổng thể tiệm cận với cấu trúc của nhóm bình thường.
HÌNH 4 . Hình thái bệnh lý da. Độ phóng đại × 40. (A) : Nhuộm H&E của da ;. (B) : Masson nhuộm da; (C) : nhuộm xanh toluidine; (D) : Độ dày lớp bì của da; (E) Số lượng tế bào mast. Dữ liệu được tính toán và phân tích bằng phần mềm Pad Prism 7.0 (Graph Pad Software, La Jolla, CA, United States).
Các sợi collagen ngả màu xanh tím sau khi nhuộm Masson. Hình 4B cho thấy nhóm bình thường có một số lượng lớn các sợi collagen phân bố đều và có trật tự. Ít sợi collagen hơn đáng kể được quan sát thấy trong nhóm mô hình so với nhóm bình thường, và xảy ra hiện tượng đứt gãy và co rút. Số lượng sợi collagen trong lớp trung bì da của nhóm NMN tăng nhiều hơn ở nhóm mô hình. Việc sắp xếp có trật tự hơn, hầu như không có hiện tượng co ngót hay đứt gãy.
Theo kết quả Hình 4C, E, số lượng tế bào mast ở lớp hạ bì của nhóm mô hình tăng lên đáng kể so với nhóm bình thường, cho thấy rằng việc chiếu tia UVB gây ra sự sản sinh tế bào mast ở da, dẫn đến viêm da. Số lượng tế bào mast ở chuột của nhóm NMN giảm so với nhóm mô hình.
Tiếp xúc với tia UVB (290–320 nm) có thể dẫn đến tổn thương mô học và lâm sàng như lão hóa da, viêm da, nhiễm trùng và ung thư ( Wang et al., 2019 ). Một số báo cáo chỉ ra rằng cả vi khuẩn NMN và vi khuẩn axit lactic đều có nhiều hoạt động sinh học khác nhau và có tác dụng bảo vệ quang đối với làn da bị tổn thương bởi tia UVB (Kim et al., 2019). Tuy nhiên, có rất ít báo cáo về việc khám phá hiệu quả cải thiện của sự kết hợp của hai chất này đối với tổn thương da do tia UVB gây ra. Về vấn đề này, chúng tôi giả định rằng NMN kết hợp với Helper PF-10 có thể cải thiện tình trạng da bị ảnh hưởng bởi tia UVB. Vì lý do này, mô hình ảnh chụp chuột được sử dụng để xác minh phỏng đoán này.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các gốc tự do và stress oxy hóa đóng một vai trò sinh lý bệnh quan trọng trong quá trình lão hóa da. Do đó, việc tiêu thụ chất chống oxy hóa trở thành một phương tiện quan trọng để ngăn ngừa hoặc trì hoãn sự xuất hiện của lão hóa da ( Lephart, 2016 ). Nicotinamide mononucleotide (NMN), một chất trung gian NAD+ quan trọng, đã được chứng minh là tăng cường sinh tổng hợp NAD+ và cải thiện các bệnh lý khác nhau trong các mô hình bệnh ở chuột ( Yoshino et al., 2011 ). Nói chung, các vi khuẩn axit lactic thuộc về chế phẩm sinh học, như enterococcus faecalis thường có một số đặc tính chức năng (chống oxy hóa, đồng hóa cholesterol và giảm bớt bệnh tiểu đường, v.v.) ( Papadimitriou, 2016 ). Trong thí nghiệm trước đây của chúng tôi đã chỉ ra rằng enterococcus faecalis có khả năng xâm nhập vào đường ruột và có khả năng phát huy tác dụng của probiotic. Trong nghiên cứu này, kết quả cho thấy NMN kết hợp với Helper PF-10 có khả năng thu dọn gốc tự do cao hơn NMN.
Trọng lượng của các mô và cơ quan, đặc biệt là sự thay đổi trọng lượng của các cơ quan quan trọng, chẳng hạn như gan, não và lá lách, là một chỉ số quan trọng của sự lão hóa của động vật. Lão hóa thường gây giảm cân ở hầu hết các cơ quan, điều này ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch của cơ thể và các hoạt động trao đổi chất ( Corsetti et al., 2018 ). Gan là một trong những cơ quan nhạy cảm nhất trong quá trình lão hóa. Trong nghiên cứu này, các chỉ số cơ quan gan và hình thái bệnh lý gan ở nhóm chuột mô hình giảm đáng kể sau khi chiếu tia UVB, cho thấy rằng chiếu tia UVB không chỉ trực tiếp làm tăng tốc độ lão hóa da mà còn gián tiếp gây ra lão hóa gan, liên quan đến stress oxy hóa hoặc viêm do UVB ( Coltart et al., 2013 ). Tuy nhiên, sau khi dùng NMN trong dạ dày kết hợp với Helper PF-10, các chỉ số cơ quan gan và hình thái bệnh lý gan của chuột được cải thiện đáng kể, cho thấy NMN kết hợp với Helper PF-10 duy trì trọng lượng bình thường của gan chuột và làm chậm lão hóa gan.
Quan sát mô bệnh học có thể nhanh chóng xác định tổn thương da nghiêm trọng do tia UV gây ra. Một nghiên cứu gần đây đã xác minh rằng tia UVB làm cho lớp hạ bì da trở nên mỏng hơn ( Blackstone, 2020). Trong nghiên cứu của chúng tôi, số lượng sợi collagen trong da của những con chuột bị tổn thương da do tia UVB gây ra giảm, đồng thời, các sợi collagen bị teo, đứt và dính ( Feng et al., 2019 ). Số lượng tế bào mast ở lớp hạ bì tăng đáng kể sau khi chiếu tia UVB, điều này cho thấy tình trạng viêm da trở nên trầm trọng hơn. Điều thú vị là hình thái bệnh lý của da được cải thiện đáng kể sau khi điều trị NMN kết hợp với Helper PF-10.
Phản ứng stress oxy hóa là một yếu tố quan trọng trong quá trình lão hóa da do tia UVB. Trong những trường hợp bình thường, việc tạo ra và loại bỏ các gốc tự do oxy ở trạng thái cân bằng. Khi bị kích thích bởi các nguồn ngoại sinh, cơ thể tạo ra một lượng lớn oxy gốc tự do do thiếu oxy cục bộ, dẫn đến quá trình chết và tổn thương tế bào (Di Meo, 2020 ). SOD và CAT là enzym thu dọn gốc tự do quan trọng, một số báo cáo đã phát hiện ra rằng stress oxy hóa gây ra bởi bức xạ tia cực tím sẽ làm giảm nhanh chóng hoạt động của các enzym này. Tia UVB cũnglàm giảm đáng kể mức Glutathione, và việc giảm nhiều glutathione sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng tổn thương da do oxy hoạt tính tạo ra bởi UVB ( Cai et al., 2019 ). Kết quả hiện tại của chúng tôi cho thấy hàm lượng MDA và AGEs trong huyết thanh và da của chuột bị thương da do tia UVB tăng lên đáng kể. Những kết quả này cho thấy NMN kết hợp với Helper PF-10 chống lại stress oxy hóa da do chiếu tia UVB ở chuột bằng cách tăng hoạt động của các enzym chống oxy hóa và cải thiện mức độ chống oxy hóa tổng thể của cơ thể.
Người ta đã báo cáo rằng cơ chế chính của tác dụng chống lão hóa của NMN là đảo ngược sự suy giảm chức năng ty thể do tuổi tác. NAD+ như một chất nền giới hạn tốc độ cho enzym sirtuin, là chất điều hòa chính của con đường sống sót và chức năng của ty thể trong tế bào nội mô. Bằng chứng chỉ ra rằng sự sẵn có của NAD+ nội bào giảm theo tuổi tác hoặc tiếp xúc với tia UVB, do đó thúc đẩy quá trình lão hóa của da hoặc cơ thể. Hỗ trợ lý thuyết này, tăng cường sinh tổng hợp NAD+ kéo dài tuổi thọ khỏe mạnh của chuột và có thể đảo ngược một loạt các rối loạn chức năng cơ quan liên quan đến tuổi tác ở chuột già ( Bonkowski, 2016). Là một coenzyme có tác dụng cải thiện quá trình trao đổi chất của cơ thể và tham gia vào quá trình chuyển hóa chất béo, chất đạm, chất đường, acid nucleic, nucleotide. Đây cũng là nguồn năng lượng chính của cơ thể, cung cấp năng lượng cho quá trình hấp thụ, bài tiết, co cơ và tổng hợp sinh hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng NMN khôi phục mức NAD+, giảm stress oxy hóa trong mạch máu, duy trì hệ thống chống oxy hóa Glutathione, ức chế quá trình chết tế bào apoptosis và cải thiện các rối loạn chuyển hóa năng lượng do các chất ức chế ty thể gây ra ( Wang, 2020 ).
Sau khi điều trị NMN kết hợp với Helper PF-10, mức NAD+ trong da tăng lên đáng kể, cho thấy rằng việc uống NMN kết hợp với Helper PF-10 duy trì sự chuyển hóa năng lượng cân bằng ở chuột, do đó làm giảm thiệt hại do oxy hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng động vật có vú có thể chuyển đổi NMN thành NAD+, và cơ chế này có thể liên quan đến quá trình khử axit trong quá trình kích hoạt vi khuẩn (Shats, 2020 ), nghiên cứu này có thể chỉ ra rằng Helper PF-10 đóng một vai trò trong việc cải thiện tổn thương da bằng cách thúc đẩy tổng hợp NMN thành NAD+ .
Da tạo ra phản ứng oxy hóa mạnh khi tiếp xúc liên tục với tia UV bằng cách giải phóng một lượng lớn các loại oxy phản ứng (ROS). ROS hoạt động như một tín hiệu ngược dòng để kích hoạt con đường viêm, do đó làm cho da có vẻ khô kèm theo ngứa, ban đỏ, phù nề và các triệu chứng viêm khác ( Forrester, 2018 ).
Nhiều nghiên cứu khác nhau đã chứng minh rằng vi khuẩn axit lactic cũng như NMN điều chỉnh sự biểu hiện của mRNA trong mô da và gan. Trong thí nghiệm này, điều trị NMN trong dạ dày kết hợp với Helper PF-10 làm tăng đáng kể mRNA và mức độ biểu hiện protein trong gan và mô da, cho thấy NMN kết hợp với Helper PF-10 thúc đẩy hiệu quả tổng hợp năng lượng tế bào và giảm stress oxy hóa.
Các nghiên cứu đã xác minh rằng Helper PF-10 có thể điều chỉnh tích cực hệ vi sinh vật đường ruột, giảm số lượng vi khuẩn gram âm và tăng mức độ axit béo chuỗi ngắn.
Tổng kết và thảo luận kết quả lâm sàng đã đạt được
Tóm lại, NMN kết hợp với Helper PF-10 có khả năng chống oxy hóa in vitro tốt và cải thiện tổn thương da do tia UVB gây ra ở chuột. Cơ chế khả thi có thể là sự kết hợp của NMN và Helper PF-10 đã kích hoạt con đường tín hiệu AMPK, do đó ức chế sự kích hoạt con đường tín hiệu NF-κB và giảm thiệt hại do các chất trung gian gây viêm gây ra cho chuột. Ngoài ra, AMPK hoạt hóa làm giảm tổn thương oxy hóa của da và cải thiện khả năng chống oxy hóa tổng thể của cơ thể bằng cách điều chỉnh mức độ của các chỉ số stress oxy hóa liên quan trong máu, gan và da.
Nguồn bài viết:
Front. Pharmacol., 25 March 2021
Section Experimental Pharmacology and Drug Discovery
Tiến sĩ Kimoto Nira
Discussion about this post