ЭКТОИН. ЗАЩИТА КОЖИ ОТ ПУСТЫНИ

ectoin
На первый взгляд, кажется, что существует мало общего между человеком и бактерией, которая живет в соленых озерах. Но у них есть аналогичная проблема: в то время как бактерия находится под угрозой высыхания из-за высокой концентрации соли, кожа человека подвергается этому риску также под воздействием солнца и ветра. Но у бактерий есть способ защитить себя: благодаря эктоину. И человек может воспользоваться этим.
В условиях, когда воздушные мерцания и полуденная температура 60 градусов Цельсия снижаются до нуля градусов ночью, где влажность воздуха составляет пять процентов, а соль съедает во всем, человеку трудно выжить. Животные тоже избегают этого небольшого участка земли, соленых озер Вади Натрун недалеко от египетской столицы Каира. В течение короткого времени любое незащищенное существо, любое растение будет высыхать и быть погребено в соленом песке, дующем над этой бесплодной местностью. Бактерии — это единственные формы жизни, которые нашли здесь дом, где они прожили миллионы лет в самых суровых условиях на земле. В 1980-х годах секрет их выживания стал известен исследователям, которые превратили его в человечество в начале нового тысячелетия.
Эктоин является веществом, с которым бактерии, известные как Halorhodospira halohloris, защищают свои клетки от высыхания. Это «совместимое растворенное вещество», полученное в условиях стресса. Таким образом, это может препятствовать высыханию клеток в коже в таком состоянии стресса и тем самым предотвращать появление морщин и других повреждений кожи.
В ПОИСКАХ НЕИЗВЕСТНОГО
«Клетка кожи имеет ту же проблему, что и бактерия в соленом озере, а именно нехватка доступной воды. Клетка, которая живет в экосистеме с высокой концентрацией соли, вынуждена влиять на осмос в свою пользу, потому что в противном случае она сушат он должен уметь удерживать воду », — говорит Фолькер Мюллер, профессор молекулярной микробиологии и биоэнергетики во Франкфуртском университете. Он сделал увлечение этими солёными любящими бактериями, которые живут в самых экстремальных условиях. «Как орган человеческого тела с наибольшей площадью поверхности кожа постоянно теряет воду до испарения. С помощью эктоина мы можем теперь дать клеткам кожи что-то, что позволяет им сохранить воду».
И не только одноклеточные организмы Вади Натруна производят эктоин; многие галофильные (солёные) бактерии используют это растворенное вещество, чтобы помочь им выжить в самых негостеприимных регионах — в соляных работах, солончаках или содовых озерах. Хотя их существование известно уже более ста лет, исследователи долгое время не знали о своей стратегии выживания. Открытие эктоина объясняется исключительно острыми инстинктами исследователей, говорит Мюллер; это был «настоящий удар удачи».
Одна из причин заключается в том, что вы можете только что-то искать, если знаете, что это такое. Но эктоин имеет особую структурную характеристику, которая очень затрудняет обнаружение химически. Извлечение вещества изначально оказалось столь же трудным, как и его открытие. Сначала эти бактерии культивировали, а затем разрушали. Впоследствии очистка мертвых клеток бактерий всегда была основным усилием. Однако исследователи тогда поразили блестящую идею: «доить» бактерии.
«В конце концов, молоко происходит от коровы, но вам не нужно убивать корову, чтобы получить ее», — говорит Мюллер. «Естественный принцип используется для доения в обоих случаях». Когда, например, идет дождь в солончаках Северного моря, где также живут эти бактерии, клетки, которые ранее жили в физиологическом растворе, заполнены до краев эктоином. Нормальные клетки теперь сразу поглощают дождевую воду, чтобы довести свою концентрацию минералов до уровня внешней среды, а затем лопнуть.
Но галофильные бактерии защищают себя трюком: «Они очень быстро избавляются от эктоина через свои механочувствительные клапаны, как бы аварийные клапаны, реагирующие на давление мембраны». Когда концентрация соли снова возрастает, начинается производство нового эктоина. Исследователи применяют этот принцип, сначала подвергая бактерии в лаборатории воздействию высокой концентрации соли в течение определенного времени, а затем промывая их очищающим раствором без соли и питательных веществ — эктоин высвобождается и теперь его нужно отфильтровывать.
БЫСТРАЯ РЕАКЦИЯ ПРИ СТРЕССЕ
Сегодня эктоин используется по-разному, во всем — от носовых спреев до глазных капель, но особенно в косметической промышленности. С 2000 года Merck поставляет его как RonaCare® Ectoin, который представляет собой очищенное растворенное вещество, которое может быть дополнительно обработано для косметических продуктов. RonaCare® Ectoin теперь используется во всем мире в качестве ингредиента дневных кремов, в сочетании с УФ-блокаторами в солнцезащитных кремах или в составе продуктов против морщин. «Косметика заботится о сохранении состояния кожи», — говорит д-р Hansjürgen Driller, руководитель отдела маркетинга косметических препаратов Merck.
«Таким образом, цель состоит в том, чтобы поддерживать существующие защитные механизмы кожи, и эктоин делает это очень хорошо». Например, ультрафиолетовое излучение приводит к повреждению. В биохимическом цикле кожи существуют системы, которые гарантируют, что этот ущерб будет восстановлен. Но при стрессе эти природные системы уже не в состоянии реагировать достаточно быстро. «При воздействии солнечного света, например, клетки Лангерганса, которые являются специалистами по защите кожи, исчезают в нижних слоях эпидермиса и больше не доступны в качестве иммунной системы. Если эктоин наносят на кожу, эти клетки больше не исчезают, потому что они защищены ectoin ».
Сам эктоин образует особую водную систему в коже. Белки кожи, которые инициируют биологические процессы, стабилизируются водой и концентрациями соли. Ectoin гарантирует, что водная оболочка этих белков длится дольше. Это делает их более устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, например. Естественный защитный экран поднимается вверх — и эктоин позволяет это.

Все Статьи