Przeczytaj również:

Znów o nim głośno- cellulit… i jeden z jego „pogromców” KrioMezoLifting – nowość w kosmetologii estetycznej

Olej z nasion Moringa oleifera- innowacyjne rozwiązanie w przemyśle kosmetycznym

Mechanizm gromadzenia tłuszczu w adipocytach

Spożywane wraz z pokarmem tłuszcze są transportowane w formie tri glicerydów przez układ krwionośny. Triglicerydy są rozkładane przed enzym lipazę lipoproteinową wydzielaną przez adipocyty do kwasów tłuszczowych. Te natomiast są absorbowane przez komórki tłuszczowe, w których zachodzi ponowne przekształcenie do triglicerydów i magazynowanie pod tą postacią w wakuolach tłuszczowych. W przypadku deficytu energetycznego organizmu nagromadzone tri glicerydy są powtórnie hydrolizowane do kwasów tłuszczowych i trafiają do krwiobiegu.

Rola perylipiny

W normalnych warunkach nie dochodzi do aktywacji procesu lipolizy, ponieważ poziom cAMP, odpowiedzialnego za kontrolowanie rozkładu tłuszczu jest niski. Dzieje się tak w wyniku działania fosfodiestrazy (PDE) prowadzącej do ciągłego rozpadu cAMP do AMP. Działająca w opisanych warunkach perylipina zapobiega degradacji tłuszczu, tworząc ochronną warstwę wokół wakuoli tłuszczowej. Perylipina chroni wnętrze wakuoli zawierające adipocyty przed dostępem enzymu HSL (lipazy wrażliwej na hormony).

Jednak w warunkach inhibicji PDE (wywołanej np. działaniem kofeiny) lub pod wpływem czynnika sygnałowego dochodzi do wzrostu poziomu cAMP i zapoczątkowania rozpadu tłuszczu. Wzrost poziomu cAMP aktywuje zależną od niego kinazę białkową (PKA), a następnie aktywację perylipiny, która w nowych warunkach zmienia swoją strukturę fizyczną. Aktywacji ulega również enzym HSL katalizujący rozpad tłuszczów. Perylipina ułatwia podłączanie się zaktywowanego HSL do triacylogliceroli, przez co depozyt tłuszczowy jest rozkładany. Dodatkowo, wakuola tłuszczowa ulega fragmentacji z utworzeniem paru tysięcy małych kropel tłuszczowych, dzięki czemu powierzchnia działania HSL jest większa (rys.1)

Rys. 1 Mechanizm działania perylipiny w różnych warunkach: Góra- w normalnych warunkach perylipina zapobiega degradacji tłuszczu. Dół- Aktywacja perylipiny pod wpływem czynnika sygnałowego lub w skutek inhibicji PDE.

Eksperymenty przeprowadzone na myszach dowiodły znaczącej roli perylipiny w powstawaniu złogów tłuszczowych. U myszy pozbawionych pery lipiny nie obserwowano przyrostu tłuszczu, ponieważ jego depozyty nie były otoczone warstwą pery lipiny chroniącą przed działaniem enzymów lipolitycznych. W związku z tym jakakolwiek ilość powstającego tłuszczu była na bieżąco rozkładana. Konsekwencją był znaczny wzrost stopnia aktywności metabolicznej i badane myszy posiadały tylko połowę ilości tłuszczu.

Odkrycia naukowców donoszą o występowaniu wielu genetycznych odmian pery lipiny mających związek z otyłością. Jednak w niektórych organizmach ludzkich występuje tylko w niewielkim stopniu zmodyfikowana pery lipina, nie posiadająca zdolności ułatwiania dostępu lipaz do lipidów wewnątrzkomórkowych. Z tego powodu osoby te mają skłonność do otyłości.

Atak na wszystkie przyczyny powstawania nadmiernej ilości tłuszczu

Kosmetyczna interwencja powinna być skierowana na wszystkie przyczyny gromadzenia się tłuszczuw  komórkach. Zaleca się:

• Inhibicję procesu tworzenia nowych komórek tłuszczowych, zapobieganie akumulacji tłuszczu i aktywację jego rozpadu,
• Pobudzenie mikrokrążenia, co przyczynia się do usuwania nadmiernej ilości wody z  tkanek przez układ limfatyczny, a także przyspiesza proces usuwania kwasów tłuszczowych przez układ krwionośny,
• Ujędrnienie skóry, przez co następuje wygładzenie występujących nierówności.

Badania właściwości substancji aktywnej SLIMEXIR® sugerujące wpływ perylipiny na akumulacje tłuszczu

Badana substancja jest mieszaniną metyloksantyn, ekstraktu z karczocha oraz polisacharydu lewan (polimer fruktozy). Najsilniejsze działanie w zwalczaniu cellulitu wykazują metyloksantyny, i właśnie na wyniki badań in vitro tych substancji zwrócono szczególną uwagę. Metaloksantyny podnoszą poziom cAMP w komórkach tłuszczowych hamując działanie PDE, przez co stymulują rozpad tłuszczu, a także pobudzają mikrokrążenie.

Działanie potwierdzone w testach in vitro

Ze względu na to, że głównym czynnikiem determinującym akumulację tłuszczu u ludzi jest liczba adipocytów testy in vitro prowadzone były na linii preadipocytów będących prekursorami adipocytów. Preadipocyty nie magazynują tłuszczu, dlatego aby zapobiec nadmiernemu gromadzeniu się tłuszczu najlepiej jest kontrolować dojrzewanie preadipocytów do adipocytów.

Badania prowadzono na hodowli preadipocytów, które wykazują zdolność do przekształcania się w adipocyty w ciągu 6 dni. Na etapie różnicowania komórek zastosowano mieszaninę metyloksantyn i obserwowano stopień dojrzewania preadipocytów pod mikroskopem. Aby określić zawartość lipidów w komórkach dodano barwnika- Sudan II i przeprowadzono pomiary fotometryczne.

Zaobserwowano zahamowanie dojrzewania preadipocytów, a w konsekwencji spadek akumulacji tłuszczu. Przy zastosowanym stężeniu mieszaniny metyloksantyn >0,005% akumulacja lipidów zmniejszyła się do 90%.  Porównując wynikami uzyskanymi z testów in vitro nad działaniem kofeiny było ono mniej skuteczne- efektywność kofeiny zaobserwowano tylko przy stęż. > 0,010%.

Aktywność lipolityczną komórek wyizolowanych z tkanki podskórnej 46- letniej kobiety z lekką nadwagą zbadano poprzez pomiar fotometryczny objętości wolnych kwasów tłuszczowych uwalnianych z adipocytów. Zaobserwowano 3- krotny wzrost poziomu uwolnionych kwasów tłuszczowych nawet przy zastosowaniu bardzo niskich stężeń metyloksantyn (0,001-0,005%) (rys.2).

Rys. 2 Uwalnianie kwasów tłuszczowych z adipocytów po zastosowaniu metyloksantyn w porównaniu z próbą kontrolną.

Hipoteza badawcza

Na podstawie otrzymanych wyników badań postawiono hipotezę: substancja aktywna wspomaga proces rozpadu lipidów poprzez aktywację perylipiny.

Potwierdzenie hipotezy

Aby sprawdzić słuszność postawionej hipotezy przeprowadzono badania nad ekspresją pery lipiny i rozmieszczeniem kropli lipidowych w komórkach. Ludzkie adipocyty inkubowano w pożywkach zawierających 3% aktywnej substancji. Jako kontrolę pozytywną użyto mieszaniny 3- izobutylo- 1- metyloksantyny i izoproterenolu. Po 6 godzinach wybarwiono komórki: na czerwono perylipinę, na zielono lipidy, natomiast na niebiesko jądro komórkowe. Aby zaobserwować efekty w głębszych obszarach skóry zastosowano laserową mikroskopię konfokalną (rys. 3).

Rys. 3 Zmiana kształtu kropli tłuszczu  obserwowana po wybarwieniu komórek: Perylipina- kolor czerwony, lipidy- kolor zielony, jądro komórkowe- kolor niebieski.

Eksperyment ten potwierdził hipotezę- na skutek traktowania adipocytów metyloksantynami doszło do zmiany kształtu i transformacji kropli lipidowych, które uległy podziałowi i stopniowo zanikły.

Działanie potwierdzone w testach in vivo

Wyniki badań in vitro zweryfikowano testami in vivo przeprowadzonymi na grupie 23 kobiet posiadających niewielkie „poduszeczki” tłuszczu brzusznego. Grupa badawcza aplikowała 2 razy dziennie preparat w postaci pianki zawierającej 4% substancji aktywnej przez 56 dni. Wykonano pomiary objętości brzucha probantek przed przystąpieniem do badań oraz w dniu 28 i 56. Po 28 dniach zaobserwowano znaczne efekty u 70% probantek oraz u 73% kobiet po 56 dniach. Maksymalna redukcja objętości brzucha wynosiła 9%, czyli 4,5cm.

Poznanie mechanizmów procesów prowadzących do akumulacji nadmiaru tłuszczu w komórkach wydaję się być bardzo przyszłościowe, nie tylko w kosmetologii, ale również w leczeniu nadwagi. Pozwoli to na dobór skutecznych preparatów oraz zabiegów terapeutycznych.

Red. Monika Krzyżostan

Brasaemale, D.L. 2007, Thematic review series: adipocyte biology. The perilipin family of structural lipid droplet proteins: stabilization of lipid droplets and control of lipolysis. J. Lipid Res 48: 2547-2559

Banziger S., Obermayer B., Perylipina- klucz do poprawy kształtu sylwetki, SOFW Journal 10-2011.