Cơ chế làm sáng trắng da bền vững từ thảo dược - Nghiên cứu mới của Viện Y học bản địa Việt Nam

Sơ đồ đường dẫn tín hiệu kích hoạt MITF và quá trình sản xuất melanin

Màu da sáng thường gắn với tuổi trẻ và vẻ đẹp Á đông. Màu da khác nhau do số lượng sắc tố melanin và mức độ phân tán của chúng trong da. Sắc tố có thể bảo vệ da chống lại tổn thương tia cực tím có hại. Tuy nhiên, quá nhiều melanin gây ra các vấn đề về thẩm mỹ như nám, đồi mồi và tăng sắc tố sau viêm.

MITF đóng một vai trò không thể thiếu trong quá trình tạo melanin, kiểm soát sự phiên mã của TYR và các enzyme liên quan đến sắc tố khác. MITF bao gồm nhiều yếu tố phiên mã và đường truyền tín hiệu điều chỉnh sự sống sót, tăng sinh và biệt hóa của nguyên bào hắc tố và tế bào hắc tố. Ba con đường tín hiệu: i) đường tín hiệu thụ thể melanocortin-1 (MC1R); ii) đường dẫn tín hiệu Wnt / β-catenin; và iii) đường KIT thụ thể tyrosine kinase / yếu tố tế bào gốc (SCF), tất cả đều hội tụ để kích hoạt yếu tố phiên mã liên quan đến bộ điều chỉnh chính (MITF).

Các hợp chất sinh học tự nhiên có tác dụng làm sáng da đều bằng cách can thiệp vào các con đường tín hiệu để điều chỉnh biểu hiện MITF

I. Ức chế đường dẫn tín hiệu hormone kích thích tế bào hắc tố (α‑MSH)‑MC1R.

α-MSH là tiền chất polypeptide nguồn gốc từ pro-opiomelanocortin, còn MC1R là thành viên họ thụ thể kết hợp với G-protein. α-MSH liên kết với MC1R kích hoạt adenylyl cyclase, làm tăng nồng độ cAMP nội bào và điều chỉnh tăng TYR, protein-1 liên quan đến tyrosinase (TRP-1) và tyrosinase biểu hiện protein-2 (TRP-2) liên quan. Tác động giảm cAMP qua trung gian bởi protein kinase phụ thuộc cAMP (PKA), protein này phosphoryl hóa protein liên kết yếu tố phản ứng cAMP (CRE) (CREB). Đường dẫn tín hiệu α-MSH-MC1R tạo ra sự sản xuất melanin bằng cách tăng nồng độ cAMP nội bào và ức chế quá trình này gây ra tác dụng ức chế quá trình tạo hắc tố. Chiết xuất ethylacetate của thân loài Trúc đen (Phyllostachys nigra f. henosis), hoạt chất Zerumbone trong Gừng gió (Zingiber officinale); hoạt chất axit protocatechuic trong quả Lê hay các linoleic acid and oleic acid trong bã cà phê đã qua sử dụng đều có tác dụng ức chế quá trình này.

II. Đường dẫn tín hiệu Wnt / β-catenin

Các phối tử Wnt liên kết với các thụ thể Frizzled trên bề mặt tế bào, tăng tính ổn định của β-catenin tế bào chất, và chuyển nó vào nhân, kích hoạt quá trình phiên mã MITF bằng cách tương tác với yếu tố liên kết tăng cường bạch huyết 1 (LEF1)/ Yếu tố tế bào T (LEF1/TCF). Hoạt chất methyl linoleate và methyl linolenate trong cây Canh châu, (Sageretia thea (Osb.) M.C. Johnst); betaine trong củ cải đường; axit gallic trong hạt mật, cây sơn mài, trà ức chế đường dẫn tín hiệu Wnt / β-catenin, do đó tác động quá trình tạo melanin.

III. Đường dẫn tín hiệu SCF‑KIT.

SCF là yếu tố cận tiết tiết ra bởi các nguyên bào sợi, còn c-KIT, thụ thể của nó, biểu hiện trên các tế bào hắc tố. Khi SCF liên kết thụ thể-c-KIT sẽ kích thích hoạt động tyrosine kinase, quá trình tự động phosphoryl hóa thụ thể bắt đầu quá trình truyền tín hiệu. Quá trình phosphoryl hóa c-KIT trực tiếp kích hoạt p38 protein kinase hoạt hóa bằng mitogen (MAPK), thành viên của họ MAP kinase, phosphoryl hóa CREB và sau đó kích hoạt MITF để thúc đẩy quá trình phiên mã TYR. c-KIT cũng có thể kích hoạt ERK. Con đường truyền tín hiệu ERK qua trung gian c-KIT tạo ra sự phosphoryl hóa CREB kích hoạt quá trình tổng hợp melanin, mặt khác, kích hoạt tín hiệu ERK là phosphoryl hóa MITF dẫn đến sự thoái hóa của MITF, là cơ chế phản hồi của ERK điều chỉnh quá trình sản xuất melanin. Do đó, các chất ức chế đường truyền tín hiệu SCF-KIT thể hiện hoạt tính chống tạo hắc tố. Hesperidin trong cam quýt (Rutaceae); Ganodermanondiol trong Linh chi; Gomisin N trong Ngũ vị tử bắc Schisandra chinensis; 3,8-Dihydroxyquinoline (jineol) trong Rết đầu đỏ Trung Quốc Scolopendra subspinipes mutilans; Chiết xuất Cần dại, Vũ thảo Heracleum moellendorffii đều có tác dụng ức chế đường dẫn này.

Bên cạnh việc ức chế việc tổng hợp MITF. Các hợp chất sinh học còn cạnh tranh với TYR. TYR là một glycoprotein chứa đồng loại 3 đa chức năng nằm trên màng của melanosome. Về mặt cấu trúc, vị trí hoạt động của TYR bao gồm hai ion đồng được bao quanh bởi ba dư lượng histidine. Anthraquinone, flavonoid và phenylpropanoids có thể đóng vai trò là chất ức chế cạnh tranh của TYR do cấu trúc hóa học tương tự như L-tyrosine hoặc L-DOPA.

Chiết xuất, hoạt chất có tác dụng ức chế các đường dẫn tín hiệu của quá trình tổng hợp MITF

Chiết xuất, hoạt chất có tác dụng ức chế tyrosine và cơ chế tác động của chúng

Từ những nghiên cứu sâu sắc về cơ chế và hoạt chất giúp làm trắng da có được, Viện Y học bản địa Việt Nam đã chuyển giao Công Ty TNHH Y học bản địa Việt Nam đăng ký và cấp phép và lưu hành với Bộ Y tế một sản phẩm dưới dạng Thực phẩm bảo vệ sức khỏe.

Phó Viện trưởng Viện Y học bản địa Việt Nam.

ThS.DS Nguyễn Xuân Ninh