Melanine is cruciaal voor het beschermen van de huid, die fungeert als een vitaal onderdeel van het immuunsysteem, tegen schadelijke ultraviolette (UV) straling.
Wanneer de huid wordt blootgesteld aan UV-straling, wordt de productie van melanine gestimuleerd in melanocyten, waarbij het enzym tyrosinase een sleutelrol speelt in dit proces.
Probleem met Hyperpigmentatie:
Verstoringen in de melanineproductie, veroorzaakt door UV-blootstelling of veroudering, kunnen leiden tot hyperpigmentatie als gevolg van overtollige melanine-ophoping.
Om dit te bestrijden, zijn tyrosinase-remmers waardevol geworden in de cosmetische industrie om de synthese van melanine te onderdrukken.
Huidige Uitdagingen:
Veel bestaande tyrosinase-remmers, zoals hydrochinon, zijn giftig gebleken en veroorzaken huidproblemen zoals vitiligo-achtige symptomen en uitslag. Daardoor wordt hydrochinon niet langer aanbevolen voor gebruik.
Er is een dringende behoefte aan veiligere, laag-toxische alternatieven.
Ontdekking van een natuurlijke Tyrosinase-remmer
Onderzoeksinitiatief:
Onderzoekers van de Tokyo University of Science (TUS), onder leiding van assistent-professor Yuuki Furuyama, hebben een veelbelovende tyrosinase-remmer ontdekt uit Corynebacterium tuberculostearicum (C. tuberculostearicum), een bacterie die van nature op de menselijke huid voorkomt.
Methodologie:
Het onderzoeksteam screende meer dan 100 huidafgeleide bacteriën om tyrosinase-remmers te vinden.
Ze identificeerden C. tuberculostearicum als een producent van een krachtige verbinding, cyclo(L-Pro-L-Tyr), die tyrosinase inactiveert.
Door tyrosinase van de paddenstoel Agaricus bisporus voor assays te gebruiken, bevestigden ze de remming en voerden ze driedimensionale (3D) dockingsimulaties uit om het mechanisme te begrijpen.
Werkingsmechanisme
Hoe cyclo(L-Pro-L-Tyr) Werkt:
Cyclo(L-Pro-L-Tyr) bootst L-tyrosine (L-Tyr) na, dat normaal gesproken bindt aan het enzym tyrosinase en de omzetting van L-Tyr naar dihydroxyfenylalanine (DOPA) quinon en uiteindelijk in melanine katalyseert.
De verbinding bindt aan de substraatbindende pocket van tyrosinase, waardoor de functie van het enzym wordt geblokkeerd en de melanineproductie wordt geremd.
Potentieel en Toepassingen
Veiligheid en Voordelen:
Wetenschappelijke literatuur ondersteunt de niet-giftige aard van cyclo(L-Pro-L-Tyr) voor menselijke cellen, waardoor het geschikt is als een huidprobioticum om hyperpigmentatie te bestrijden.
Naast het zijn van een tyrosinase-remmer, vertoont cyclo(L-Pro-L-Tyr) aanvullende gunstige eigenschappen, waaronder antimicrobiële, antioxiderende en anticancer activiteiten.
Industrieel Potentieel:
De succesvolle extractie van substantiële hoeveelheden cyclo(L-Pro-L-Tyr) uit C. tuberculostearicum wijst op potentieel voor industriële productie, wat essentieel is voor grootschalige productie en financiële haalbaarheid.
Uitdagingen en Toekomstig Onderzoek
Onderzoeksbehoeften:
Ondanks het veelbelovende potentieel zijn er aanzienlijke uitdagingen die moeten worden overwonnen voordat cyclo(L-Pro-L-Tyr) kan worden gebruikt in huidverzorgingsproducten.
Verdere studies zijn vereist, inclusief testen met menselijke tyrosinase, die structureel verschilt van tyrosinase van paddenstoelen.
Gedetailleerde analyses van de werkingsmechanismen zijn nodig om zowel de effectiviteit als de veiligheid te waarborgen.
Conclusie
Hoewel cyclo(L-Pro-L-Tyr) een aanzienlijke doorbraak biedt in veilige huidverlichting, zijn grondige wetenschappelijke validatie en begrip essentieel voordat het op grote schaal kan worden toegepast in cosmetica en andere therapeutische toepassingen.
