Le erbe per la salute della pelle

Effetti benefici di una miscela complessa di estratti di Agrimonia pilosa, Houttuynia cordata, Glycyrrhiza uralensis (liquirizia), Paeonia lactiflora, Phellodendron amurense

di Carla Cimmino

In questo studio, sono stati esaminati gli effetti benefici per la pelle di una miscela di estratti ottenuti da cinque piante di erbe conosciute, per la protezione della funzione di barriera cutanea, anti-infiammatoria e anti-invecchiamento. 1) L’estratto di foglie di Agrimonia pilosa, ha dimostrato di accelerare il ripristino della barriera cutanea attivando il potenziale del recettore transiente vanilloide 3 (TRPV3), gli effetti antiossidanti e antinfiammatori di A. pilosa sono stati suggeriti anche in più studi; 2) L’Houttuynia cordata, è nota per promuovere la crescita dei capelli, sovraregolare l’espressione della filaggrina e migliorare la dermatite atopica; 3) La Glycyrrhiza uralensis (liqurizia),è un’altra erba ben nota per la sua attività immunomodulante e per il ruolo antietà nel fotoinvecchiamento indotto dai raggi UVA; 4) La Paeonia lactiflora, è una specie di pianta erbacea perenne con molte varietà, che mostrano diversi tipi di fiori e colori e fornisce sostanziali benefici farmacologici, utilizzata da più di 1000 anni in Cina per trattare il dolore, l’infiammazione e i disturbi immunitari. Studi recenti hanno dimostrato che l’estratto di P. lactiflora può alleviare la dermatite allergica da contatto, la psoriasi, l’artrite psoriasica e i danni alla pelle causati dalle specie reattive dell’ossigeno (ROS); 5) Il Phellodendron amurense (albero del sughero dell’Amur ), conosciuto come una delle erbe medicinali tradizionali, noto per avere il potenziale di alleviare la pigmentazione della pelle, la risposta infiammatoria e l’acne vulgaris..

Considerando questi punti, preparata una miscela di estratti vegetali di Agrimonia, Houttuynia, Liquirizia, Paeonia e Phellodendron (AHLPP), è stato: esaminato se la miscela avesse un effetto significativo sull’espressione genica e sul profilo delle citochine dei cheratinociti epidermici umani e dei fibroblasti dermici; esaminato se l’estratto di AHLPP funziona anche dopo l’irradiazione γ, essendo questa irradiazione uno dei metodi più diffusi “nella sterilizzazione con radiazioni”(radiosterilizzazione). Si può considerare di utilizzare questo metodo per sterilizzare l’estratto e il polimero idrogel, per una migliore applicazione cosmetica,

In tutti gli esperimenti sono stati messi a confronto l’attività dell’estratto di AHLPP di controllo e dell’estratto di AHLPP irradiato. Dopo aver concluso, che l’estratto di AHLPP irradiato è risultato stabile in termini di attività cellulare nelle cellule della pelle, è stato depositato l’estratto di AHLPP in un polimero di idrogel e co-coltivato con le cellule della pelle, per determinare se un prototipo di maschere in foglio per l’applicazione commerciale, può

funzionare nel sistema in vitro. In campo medico e cosmetico gli idrogel trovano largo impiego per la loro eccellente biocompatibilità e multifunzionalità. Uno dei vantaggi dell’utilizzo di idrogel è che possiedono una struttura tridimensionale stabile, che consente lo stoccaggio di grandi quantità di vari principi attivi. I polimeri di idrogel hanno proprietà fisico-chimiche diverse a seconda dei metodi di reticolazione utilizzati nella loro preparazione, cioè, reticolazione ionica, reticolazione chimica e reticolazione radicale. Tra questi, la reticolazione ionica presenta diversi vantaggi ,come la reazione in condizioni miti, una facile manipolazione e una minore influenza sugli ingredienti attivi. Pertanto, abbiamo considerato, che il polimero idrogel reticolato con ioni può essere adatto per fornire estratti attivi vegetali per applicazioni sulla pelle.

Estratti i principi attivi idrosolubili da piante essiccate: 65 g di Phellodendron amurense Rupr, 26 g di Paeonia albiflora Pallas, 14 g di Agrimonia pilosa Ledeb var. japonica, 5 g di Glycyrrhiza uralensis Fisch e 3,5 g di estratti di Houttuynia cordata Thunb, sono stati incubati con 1 L di acqua per 48 ore. Dopodiche è stato preparato un estratto liofilizzato di AHLPP.

Risultati Ottenuti 1) La miscela AHLPP ha indotto una morte cellulare sottile nei fibroblasti dermici umani e nei cheratinociti epidermici

La vitalità cellulare è stata valutata misurando l’attività delle deidrogenasi NAD / NADP cellulari. Il trattamento delle cellule Hs68 (fibroblasti dermici del prepuzio umano) con estratto di AHLPP, ha mostrato poca citotossicità fino a 3 μg / mL. E’ stata analizzata se l’attività di AHLPP irradiato con γ, potesse essere alterata, il risultato ha mostrato che la pre-sterilizzazione dell’estratto di AHLPP mediante irradiazione γ non ha modificato il suo effetto sulla vitalità cellulare. L’attività dell’estratto di AHLPP sulla linea cellulare di cheratinociti umani immortali aneuploidi, HaCaT, ha mostrato una bassa citotossicità simile a quella delle cellule Hs68. Si è concluso, che AHLPP non induce citotossicità significativa a concentrazioni di 5 μg / mL, quindi il tratta-

Lo studio ha individuato una miscela di estratti ottenuti da cinque piante di erbe conosciute che danno grandi benefici alla pelle nella protezione della funzione di barriera cutanea, anti-infiammatoria e anti-invecchiamento.

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mento controllato con l’estratto, può regolare la fisiologia delle cellule della pelle.

2) La miscela AHLPP sottoregola le citochine proinfiammatorie

Dopo aver determinato la concentrazione trattabile di AHLPP per le cellule della pelle, è stato determinato se l’estratto di AHLPP può regolare la secrezione di citochine infiammatorie dai cheratinociti epidermici. Essendo l’epidermide la principale barriera fisica a contatto con i rischi ambientali, inclusi microbi, allergeni, inquinanti, radiazioni ionizzanti e contatti ripetitivi, le risposte immunitarie contro la presenza di microrganismi come batteri, funghi e virus sulla pelle svolgono un ruolo importante nella protezione dell’organismo. Ma, risposte infiammatorie prolungate danneggiano la salute sistemica di un organismo e spesso provocano malattie autoimmuni fatali o sindromi iperinfiammatorie. L’attivazione prolungata delle risposte infiammatorie, può innescare anche molti effetti collaterali indesiderati, come l’invecchiamento della pelle, la formazione di rughe e la pigmentazione, quindi, la sottoregolazione delle risposte infiammatorie potrebbe essere una delle strategie antietà.

E’ stata quindi eseguita un’analisi della mappa termica dei risultati dell’array di citochine per alcune citochine proinfiammatorie rappresentative, ed è stato scoperto che il fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF), l’interleuchina (IL) 1-β, IL 7, le monochine indotte dall’interferone gamma (MIG o CXCL9) , il fattore 1 derivato dalle cellule stromali (SDF-1 o CXCL12) e la subunità B del fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF-BB), sono stati significativamente ridotti dal trattamento con l’estratto di AHLPP e con l’estratto di AHLPP irradiato con γ. È stato dimostrato che i ligandi CXCR2 e il G-CSF inducono una grave infiammazione neutrofila intraepidermica e neutrofilia sistemica, tramite l’attivazione di PKCα. IL 1-β è una delle citochine proinfiammatorie rappresentative, ed è stato anche dimostrato che IL 7 induce la secrezione di citochine infiammatorie. La MIG è caratteristica di alcuni disturbi infiammatori della pelle come l’ipersensibilità da contatto, la dermatite dell’interfaccia, la malattia da trapianto contro l’ospite lichenoide (liGVHD) e il lichen planus. È stato dimostrato che l’asse SDF-1 / CXCR4, gioca un ruolo importante nell’infiammazione della pelle e nell’angiogenesi infiammatoria. L’attivazione di PDGF-BB / PDGFRβ è in parte responsabile della sclerosi sistemica, una malattia autoimmune cronica, che può provocare danni estesi alla pelle. I risultati dello studio mostrano che alcune citochine proinfiammatorie rappresentative, sono state sottoregolate dal trattamento dei cheratinociti umani con l’estratto di AHLPP per 48 h.

In particolare, la secrezione di IL 6 proinfiammatoria, proteina 1 chemiotattica dei monociti (MCP1) e angiogenina, è risultata significativamente aumentata dal trattamento con il complesso AHLPP, ma questa secrezione non è stata modificata o aumentata con il complesso AHLPP γ-irradiato. Questo risultato implica che l’irradiazione γ ha convertito la bioattività del complesso AHLPP in modo tale, che il complesso γ-irradiato può funzionare in modo legger-

mente diverso rispetto al complesso AHLPP di controllo. Nel complesso, sia il controllo che le miscele del complesso AHLPP irradiato con γ, hanno influenzato i cheratinociti epidermici con una predilezione verso un destino antinfiammatorio.

3) La miscela AHLPP potenzia la funzione barriera della pelle

Esaminata la funzione di barriera cutanea, perché un’adeguata protezione dai microbi nocivi e dagli inquinanti ambientali come i raggi UV, o particelle fini ambientali è essenziale per la pelle e per la salute sistemica dell’organismo. L’espressione dell’mRNA di FLG, che codifica per filaggrina ,che svolge un ruolo importante nella formazione della rete cheratinica nei corneociti dello strato corneo, è stata prima determinata per verificare se AHLPP potesse influenzare la funzione di barriera cutanea. Il trattamento con AHLPP sia di controllo che irradiato con γ, ha aumentato significativamente l’espressione di filaggrina. Esaminati altri geni della funzione barriera tra cui TGM1 e DSP. Il TGM1 codifica l’enzima transglutaminasi 1, che è espresso negli strati spinosi e granulari superiori sotto lo strato corneo più esterno. I ruoli della transglutaminasi 1 comprendono il cross-linking di proteine strutturali della pelle, come l’involucrina, la loricrina e la tricoialina.

DSP codifica per la proteina desmoplakin, che funge da uno dei componenti principali per l’integrità epidermica, creando desmosomi tra i cheratinociti. In particolare, l’espressione dell’mRNA della transglutaminasi 1 e desmoplakin è stata aumentata in modo significativo solo con l’estratto di AHLPP non irradiato. Quindi l’irradiazione γ ha sterilizzato l’estratto di AHLPP e ha alterato la composizione fisica o chimica del composto. Come osservato da alcuni dati, le citochine sono espresse in modo differenziale nelle cellule trattate con AHLPP. Uno dei motivi è il cambiamento strutturale, che deriva dall’irradiazione γ e converte alcuni principi attivi dell’estratto AHLPP in forme inattive, che non possono stimolare le cellule della pelle umana. Pertanto, l’irradiazione γ potrebbe essere utilizzata per manipolare l’attività biologica nonché per sterilizzare l’ingrediente.

Successivamente, è stato visto se il trattamento con l’estratto AHLPP, influenzava la sintesi della ceramide, che è uno dei principali lipidi tra i corneociti più esterni e aiuta nella funzione barriera. I geni della serina palmitoiltransferasi della subunità base a catena lunga (SPTLC), codificano la serina palmitoil transferasi, che sono essenziali per la sintesi de novo della 3-chetosfonganina, che agisce come precursore di varie ceramidi cutanee. Le proteine SPTLC1 e SPTLC2 funzionano come una fase limitante la velocità nel metabolismo della ceramide e degli sfingolipidi. SPTLC3 è un’isoforma del gene SPTLC2 e partecipa alla generazione di basi sfingioidi a catena corta. Il trattamento con l’estratto di AHLPP irradiato γ, ha sovraregolato in modo significativo l’espressione dell’mRNA di SPTLC1 e

SPTLC2. Tuttavia, l’estratto di AHLPP non irradiato ha modificato solo l’espressione dell’mRNA di SPTLC2. Presi insieme, si immagina che il trattamento con l’estratto di AHLPP possa regolare la sintesi di ceramide nell’epidermide, aumentando le quantità di mRNA di SPTLC1 e SPT-

LC2, che sono enzimi essenziali richiesti nella fase iniziale della biosintesi per basi sfingoidi cutanee.

Paeonia lactiflora.

L’epidermide è la principale barriera fisica a contatto con i rischi ambientali, inclusi microbi, allergeni, inquinanti, radiazioni ionizzanti e contatti ripetitivi. Le risposte immunitarie contro la presenza di microrganismi come batteri, funghi e virus sulla pelle svolgono un ruolo importante nella protezione dell’organismo.

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si del collage- umani, potrebbe aumentare la sintesi proteica ne nelle cellule del collagene e che l’estratto potrebbe essere Hs68 utilizzato come ingrediente cosmetico attivo. Successivamente è stato 5) Effetto antietà della miscela AHLPP considerato I cheratinociti epidermici umani proliferase l’estratto di no e si differenziano attivamente per manteneAHLPP potes- re l’integrità della pelle. Tuttavia, i cheratinocise influire sulla ti hanno una durata di vita limitata, e le cellule dinamica della invecchiate mostrano fenotipi di divisione celrete di collage- lulare e senescenza ridotti. Questo a volte renne dermico. Il de difficile per le persone anziane, ricostituire collagene svolge le regioni danneggiate della loro pelle. Uno ruoli funzionali dei principali attori nella regolazione dell’ine strutturali nel vecchiamento dei cheratinociti è la telomerasi, derma e viene che aggiunge sequenze ripetitive telomeriche progressiva - protettive all’estremità dei cromosomi. E’stato mente indebo- analizzato se l’estratto di AHLPP può regolalito dall’invec- re l’attività dell’enzima telomerasi umana nelle chiamento o da cellule HaCaT. Il trattamento con controllo e stress esterni, AHLPP irradiato con γ, estrae l’attività della come i raggi UV telomerasi umana significativamente sovrareAgrimonia pilosa. e le sostanze golata nelle cellule HaCaT. Sono stati anche chimiche. Il inattivati termicamente i lisati, per dimostrare © ikwc_exps/shutterstock.com collagene vie- che i risultati erano derivati da enzimi attivi ne prima sin- in cellule vive. Ciò implica che gli estratti di tetizzato come AHLPP potrebbero influenzare direttamenpre-procollagene, che viene ulteriormente te l’attività enzimatica della telomerasi, per trasformato in procollagene a tripla elica nel aiutare a mantenere un pool di cheratinociti reticolo endoplasmatico. Il procollagene viene vitali, prevenendo l’invecchiamento precoce. successivamente secreto nello spazio extracel- Successivamente è stato esaminato se il tratlulare e rilascia ulteriormente il pro-peptide tamento con questi estratti potesse regolare scisso, per formare fibrille di collagene mature l’espressione di geni associati alla senescenza, attraverso la reticolazione, per formare una fi- come CDKN1A e CDKN1B. CDKN1A codibra di collagene. E’ stata valutata la quantità fica per la proteina p21 che inibisce il comdi proteine del peptide C-terminale del pro- plesso CDK2 / Cyclin E per indurre l’arresto collagene scisso, per determinare se l’estratto del ciclo cellulare. La proteina p21 è anche di AHLPP può regolare la sintesi del collage- indotta dall’accorciamento dei telomeri atne nelle cellule della pelle. Il supernatante dei traverso la via p53 in collaborazione con p16. fibroblasti umani Hs68 trattati con estratti di Esaminata se l’espressione di p21 e p16 fosAHLPP ha mostrato quantità elevate di pep- se influenzata dal trattamento con gli estratti tidi C procollagene. E’stata determnata se l’e- AHLPP. Il trattamento delle cellule HaCaT spressione dell’mRNA di COL1A1, che è uno con estratti di AHLPP per 48 ore, ha ridotto dei tipi più abbondanti di collagene cutaneo, significativamente l’espressione dell’mRNA di in particolare, se l’espressione di COL1A1 è CDKN1B che codifica per p16. Tuttavia, l’estata significativamente sovraregolata solo nel- spressione dell’mRNA di p21 non ha mostrato le cellule Hs68 trattate con 0,5 μg / mL dell’e- alcun cambiamento. Analizzata l’espressione stratto non irradiato. Ciò implica che il tratta- dell’mRNA del TERT umano amplificando le mento con l’estratto di AHLPP non irradiato giunzioni di splicing all’esone 2/3 e all’esone ha facilitato l’elaborazione del procollagene, 7/8 per valutare rispettivamente i trascritti topiuttosto che aumentare la trascrizione genica. tali e le forme attive catalitiche di TERT65. I riPresi insieme, questi risultati suggeriscono che sultati mostrano, che il trattamento con estratil trattamento AHLPP dei fibroblasti dermici ti di AHLPP sia di controllo, che γ-irradiati,

ha innescato una significativa sovraregolazione delle forme attive totali e catalitiche di TERT umano. Presi insieme, questi risultati, suggeriscono che l’estratto di AHLPP, potrebbe essere utilizzato come ingrediente anti-invecchiamento, per regolare l’attività degli enzimi della telomerasi umana e l’espressione dell’mRNA di geni associati all’invecchiamento, come CDKN1A, CDKN1B e TERT.

6) Analisi dell’estratto di

AHLPP irradiato γ in-

corporato in un polimero idrogel

E’ stato depositato l’estratto di AHLPP irradiato γ in un polimero idrogel (1% p / p) senza conservanti, per determinare la citotossicità combinata e l’effetto dell’estratto γ-irradiato. Coltivazione di polimero idrogel irradiato γ, riempito con controllo e estratti γ irradiati su piastre di agar specifiche per Pseudomonas aeruginosa (ATCC n. 9027), Escherichia coli (ATCC n. 8739), Candida albicans (ATCC n. 10231) e Acinetobacter baumannii (ATCC n. 16404), non ha rivelato alcuna contaminazione microbica durante la coltura fino a 14 giorni. Successivamente è stato coltivato il polimero idrogel irradiato γ con cellule HaCaT per 48 ore e analizzato l’espressione dell’mRNA di FLG, per esaminare se gli estratti rilasciati dal polimero idrogel potevano regolare l’espressione genica delle cellule co-coltivate. Le cellule trattate non hanno mostrato una morte cellulare significativa e un’aumentata espressione di mRNA di FLG, il che implica che l’estratto di AHLPP depositato in idrogel potrebbe essere utilizzato per il beneficio della pelle. Poi esaminata l’espressione dell’mRNA di CDKN1A e CDKN2A per valutare se l’estratto potesse regolare i geni associati alla senescenza cellulare. Il CDKN2A è stato significativamente sottoregolato in conformità con l’analisi. Questi risultati indicano che: l’estratto di AHLPP irradiato con γ, mantiene la sua attività biologica anche dopo essere stato depositato nel polimero idro-

Phellodendron amurense.

I cheratinociti epidermici umani proliferano e si differenziano attivamente per mantenere l’integrità della pelle. Tuttavia, i cheratinociti hanno una durata di vita limitata, e le cellule invecchiate mostrano fenotipi di divisione cellulare e senescenza ridotti

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gel, per regolare l’espressione dell’mRNA delle cellule adiacenti.

E’ stato determinato se l’applicazione del polimero idrogel con l’estratto AHLPP potesse trattare la pelle a tendenza acneica. Questo studio clinico è stato condotto reclutando 10 adulti maschi e femmine con acne di età compresa tra 20 e 35 anni. In questo test, la valutazione visiva secondo il Global Acne Grading System (GAGS) e la valutazione del miglioramento del sebo utilizzando un Sebumetro (SKIN-OMAT, Cosmomed GmbH, Germania), sono state eseguite insieme per valutare l’efficacia dell’estratto AHLPP in polimero idrogel su pelle a tendenza acneica. Il risultato indica che l’uso di AHLPP ha mostrato un miglioramento dopo più di 2 settimane di utilizzo. Inoltre, la diminuzione della produzione di sebo era statisticamente significativa (p <0,001), mostrando un miglioramento di quasi il 40% dopo 4 settimane di utilizzo. Questi risultati implicano che il prodotto possa essere considerato benefico per la pelle.

Tratto da “Effects of a complex mixture prepared from agrimonia, houttuynia, licarice, poeny and phellodendronon human skin cells”, di Kyung-ha Lee, Jeong Pyo Lee & Wanil Kim.