Компания Silab, мировой лидер в области производства натуральных активных ингредиентов, в рамках инновационных стратегий ежегодно заключает партнерские отношения с университетскими исследовательскими группами.
Так, партнерство в сфере науки с калифорнийским университетом в Сан-Диего выявило неизвестное ранее влияние Cutibacterium acnes на липидный состав эпидермиса. Было показано, что этот комменсальный штамм микроорганизмов действительно индуцирует увеличение содержания липидов, необходимых для установления барьерной функции1.
Синтез липидов необходим для формирования эпителиальных барьеров и гомеостаза с внешними микробами. Анализ реакции кератиноцитов человека на несколько различных комменсальных бактерий на коже показал, что Cutibacterium acnes вызывает значительное увеличение количества незаменимых липидов, включая триглицериды, церамиды, холестерин и свободные жирные кислоты.
Аналогичная реакция наблюдалась в эпидермисе мышей и в коже человека, пораженной акне. Дальнейший анализ показал, что выявленное увеличение уровня липидов было опосредовано короткоцепочечными жирными кислотами, продуцируемыми Cutibacterium acnes, и зависело от повышенной экспрессии нескольких генов синтеза липидов, включая глицерин-3-фосфат-ацилтрансферазу-3. Увеличение содержания липидов в кератиноцитах улучшало врожденные барьерные функции, включая антимикробную активность, парацеллюлярную диффузию и трансэпидермальную потерю воды. Результаты исследований показывают, что метаболиты обычной комменсальной бактерии оказывают влияние на состав эпидермальных липидов.
Еще одна работа, проведенная совместно с Collège de France и Лионским институтом генетики (Франция), позволила разработать модель кожи in vitro из пластов клеток (cell sheets). Анализ профилей экспрессии генов и характеристика полученного внеклеточного матрикса выявили ангиогенные свойства, специфичные для папиллярных и ретикулярных фибробластов2.
Ученые изучали роль субпопуляций папиллярных и ретикулярных фибробластов, используя культуру листов/пластов клеток, не содержащую каркасов. Такой подход обеспечивает условия дифференцировки клеток, позволяющие создавать собственное микроокружение. Анализ профилей экспрессии генов и характеристика полученного матрикса выявили сильные и специфические ангиогенные свойства, которые затем функционально охарактеризовали с использованием трехмерных моделей ангиогенеза, нацеленных на соответствующую роль либо секретируемых, либо связанных с матриксом факторов. Это исследование демонстрирует важность генерируемого клетками внеклеточного матрикса и ставит под сомнение важность источника клеток и актуальность гидрогелей для разработки физиопатологически значимых заменителей, созданных с помощью тканевой инженерии.
Еще одно партнерство было продиктовано острой необходимостью в полной модели кожи in vitro, содержащей типы резидентных клеток, чтобы лучше понять роль иммунных и эндотелиальных клеток в коже и иметь возможность использовать ее для тестирования лекарств. Реальные 3D-модели кожи человека чаще всего содержат только фибробласты и кератиноциты, а ограниченное количество моделей содержит эндотелиальные клетки или ограниченное количество иммунных клеток. В партнерстве с университетом Лаваля в Квебеке (Канада) была разработана методика экстракции клеток для выделения резидентных клеток кожи от одного и того же донора-человека при сохранении иммунных и эндотелиальных клеток. Этот подход позволил воссоздать аутологичную (собственную), васкуляризованную и иммунокомпетентную модель кожи3. Это дает возможность для изучения вклада иммунной системы в кожные заболевания и воспалительные реакции, а также для изучения взаимодействия между резидентными клетками кожи, улучшая наши возможности по разработке новых лекарств.
Научное сотрудничество с университетом Реймса Шампань – Арденны (Франция) позволило охарактеризовать гигроскопический потенциал апиогалактуронанов (apiogalacturonans).
Чтобы удовлетворить потребности обезвоженной кожи, необходимы молекулы с высоким гигроскопическим потенциалом, которые эффективно и надолго увлажняют ее. В этом контексте исследователей заинтересовали пектины, а точнее апиогалактуронаны (АГА, AGA), встречаемые в составе только у нескольких видов водных растений. Многолетнее водное растение Spirodela polyrhiza – многокоренник обыкновенный (ряска), как известно, богато АГА. Ученые предположили, что эти водные растения, содержащие AГА, могут играть полезную роль в увлажнении кожи. Целью их научных экспериментов было изучение гигроскопического потенциала AГA с помощью молекулярного моделирования. Исследования показали, что AГA захватывает и удерживает воды в эпидермисе значительно больше по сравнению с плацебо. Эти оригинальные природные молекулы не только взаимодействуют с молекулами воды, но и эффективно захватывают и удерживают их в коже. Исследование in silico с помощью молекулярного моделирования выявило значительный гигроскопический потенциал4.
Четыре статьи, связанные с этими последними научными достижениями в области ухода за кожей, были опубликованы в журналах во второй половине 2023 года.
Источники
1. Commensal Cutibacterium acnes induce epidermal lipid synthesis important for skin barrier function, Almoughrabie S. et al., Sci adv., 2023 Aug.
2. Papillary and reticular fibroblasts generate distinct microenvironments that differentially impact angiogenesis, Mauroux A. et al., Acta Biomater., 2023 Sep.
3. An in vitro autologous, vascularized, and immunocompetent Tissue Engineered Skin model obtained by the self-assembled approach, Attiogbe E. et al., Acta Biomater., 2023 Sep.
4. Highlighting the hygroscopic capacities of apiogalacturonans, Verzeaux L. et al., J Mol Graph Model., 2023 Sep.