Co w komórkach macierzystych jest wyjątkowego?

Komórki macierzyste to komponenty z bardzo dużym potencjałem w zastosowaniu zarówno farmaceutycznym, jak i kosmetycznym. Ich ogromną zaletą jest wysoka zdolność do samoodnowy przez nieograniczony czas, zwykle przez cały okres życia organizmu. Natomiast pod wpływem odpowiednich bodźców komórka taka może różnicować się w komórki pełniące specyficzne role w organizmie czy danej tkance. Roślinne komórki macierzyste są umiejscowione w tzw. merystemach. Są to ściśle określone obszary w roślinach, które są odpowiedzialne za regenerację i odbudowę rośliny oraz posiadają cechy samoodnowy komórek. Merystemy zawierają małe komórki o właściwościach embrionalnych, o których mowa w tym artykule. Dzięki właściwościom samoodnowy, które są nieustanne przez całe życie rośliny, wiele drzew jest w stanie przeżyć bardzo długi okres. W całym cyklu życia rośliny istnieje równowaga pomiędzy ilością komórek różnicujących się i dzielących. Dzięki temu merystem zachowuje te same rozmiary i kształty mimo tego, iż część komórek, które zawiera, są przeznaczane do produkowania składników roślin. Zahamowanie podziałów komórkowych może prowadzić do zmniejszenia rozmiaru merystemu i odwrotnie – zahamowanie procesu różnicowania się komórek może prowadzić do nieprawidłowego rozrostu merystemu. Dlatego tak ważne jest zachowanie powyższej równowagi.

Komórki macierzyste w kosmetykach

Hodowla komórek macierzystych pozyskanych z danej rośliny jest pierwszym etapem, jednak w samych produktach kosmetycznych stosuje się ekstrakty z komórek macierzystych, które finalnie są składnikami kosmetyków. Nie są to już żywe komórki, ale zawierają wtórne metabolity, które wykazują cenne właściwości dla skóry, a są to działania antyoksydacyjne, przeciwstarzeniowe, odżywcze, regeneracyjne. Wtórne metabolity są to składniki niezbędne do przetrwania rośliny. Ich zawartość w roślinie uzależniona jest od pochodzenia rośliny, pory roku jej pozyskiwania, lokalizacji, warunków zewnętrznych. Ze względu na tę niejednorodność komórki macierzyste produkuje się w specjalnych bioreaktorach, co pozwala na ujednolicenie zawartości aktywnych metabolitów, do których zalicza się między innymi polifenole, kwasy fenolowe, flawonoidy, triterpeny, karotenoidy. Przygotowanie ekstraktów z komórek macierzystych pozwala na zwiększenie zawartości pożądanych składników aktywnych. W tym celu stosuje się czynniki indukujące biochemiczne reakcje obronne roślin i są to czynniki powodujące warunki stresowe rośliny, co powoduje wzrost produkcji składników, które są wytwarzane w takich warunkach. Są to między innymi promieniowanie UV, susza, zasolenie, wywołanie stresu osmotycznego i termicznego, toksyny roślinne. Pod wpływem działania tych czynników następuje aktywacja szlaków metabolizmu wtórnego, które prowadzą do powstawania składników, które z jednej strony pomagają roślinie przetrwać w warunkach stresowych, a z drugiej strony są pożądanymi składnikami w kosmetykach. Dobór omawianego czynnika jest uzależniony od wielu warunków takich jak: faza rozwoju rośliny, w której zostanie dodany, warunki hodowli, gatunek rośliny, rodzaj kultury, linia komórkowa.

Proces wywarzania roślinnych komórek macierzystych

Dobór rośliny, z której zostaną wyizolowane komórki macierzyste, należy do pierwszego etapu i jest bardzo ważny. Najczęściej wybierane są rośliny, które wykazują unikatowe właściwości kosmetyczne, farmaceutyczne, były stosowane w medycynie ludowej, zachowują długo świeżość, występują w trudnych warunkach środowiskowych. Z części rośliny, z której chcemy pozyskać komórki, zdobywamy materiał, po czym sterylizujemy go w celu usunięcia mikroorganizmów. Następnie materiał jest rozdrabniany i umieszczany na szalkach Petriego w medium o określonym składzie. Dalej dochodzi do wyselekcjonowania linii komórkowej o najbardziej pożądanych właściwościach. W kolejnym kroku zakłada się hodowlę zawiesinową w warunkach in vitro, po czym kultury te przenoszone są do dużych rozmiarów bioreaktorów. Podłoże hodowlane jest bogate w składniki pozwalające na wzrost biomasy. Otrzymaną biomasę komórek macierzystych poddaje się działaniu wysokiego ciśnienia i enzymów, po czym zawiesina jest ekstrahowana, a pozyskany ekstrakt posiada wiele cennych właściwości kosmetycznych i może stanowić surowiec będący składnikiem aktywnym preparatów kosmetycznych.

Przewaga ekstraktu z roślinnych komórek macierzystych mających zastosowanie w przemyśle kosmetycznym

Co ważne, pozyskane ekstrakty nie zawierają niepożądanych składników, które mogły być obecne w roślinie (patogeny, pestycydy, zanieczyszczenia, inne składniki toksyczne). Pozyskane ekstrakty, dzięki działaniom poszczególnych czynników stresowych, charakteryzują się dużą zawartością składników o działaniu antyoksydacyjnym, przeciwstarzeniowym, regenerującym, ochronnym przed wpływem metali ciężkich, niekorzystnym wpływem promieniowania UV i wiele innych. Składniki te pochłaniają część promieniowania, a także hamują reakcje wolnych rodników w skórze, które uaktywniają się po narażeniu na promieniowanie UV, a także chronią naturalne antyoksydanty obecne w skórze.