NASZA JEDYNA ZASADA: NAUKA PRZED NARRACJĄ.

Molekuły stojące za nauką o długowieczności

Rośliny są niezwykłymi chemikami. Aby przetrwać, wytwarzają ogromną różnorodność wyspecjalizowanych związków. Do najbardziej fascynujących należą polifenole - molekuły odpowiadające między innymi za głęboki kolor jagód, cierpkość zielonej herbaty, bogaty smak kakao i gorycz chmielu. Niektóre z nich szczególnie przyciągają uwagę. Nie dlatego, że są modne, lecz ze względu na to, jak zachowują się w żywych komórkach.

Jednym z nich jest ksantohumol - rzadki polifenol pochodzący z chmielu i związek, który znamy wyjątkowo dobrze. To również doskonały punkt wyjścia, ponieważ skupia w sobie najważniejsze pytania dotyczące substancji aktywnej: czym jest, jaką ma czystość i strukturę oraz w jaki sposób dostarczyć ją tam, gdzie jest potrzebna. Właśnie ten ostatni element, skuteczne dostarczanie, stanowi dużą część całej historii.

DOSTAWA ZMIENIA ZASADY GRY

Cząsteczka bioaktywna nigdy nie działa w izolacji. Między samą cząsteczką a miejscem, w którym może przynieść korzyści, rozciąga się cała droga — i właśnie tym zajmuje się nauka o systemach dostarczania. Najpierw substancja aktywna musi występować w formie, którą rzeczywiście można wykorzystać. Musi zachować stabilność, rozproszyć się w otaczającym ją środowisku i pokonać barierę biologiczną oddzielającą składnik od jego celu. W zależności od zastosowania barierą tą może być skóra, przewód pokarmowy lub ostatecznie błona otaczająca komórkę.

Dlatego ta sama cząsteczka może zachowywać się zupełnie inaczej w zależności od sposobu jej dostarczania. Rozpuszczalność, wielkość cząstek, struktura nośnika i sposób uwalniania substancji aktywnej wpływają na to, co dzieje się po opuszczeniu przez składnik butelki i wejściu w środowisko biologiczne. Technologia dostarczania to inżynieria związana z cząsteczką, która pomaga kontrolować jej drogę.

Liposomy są jednym z najbardziej eleganckich przykładów. To mikroskopijne pęcherzyki zbudowane z dwuwarstw fosfolipidowych. Taka sama podstawowa zasada strukturalna występuje w błonach biologicznych. Ich budowa zapewnia jednocześnie dwa zupełnie różne środowiska: przestrzeń wodną i błonę lipidową. Związki rozpuszczalne w wodzie mogą być przenoszone w przedziale wodnym, natomiast cząsteczki hydrofobowe mogą łączyć się z dwuwarstwą lipidową. Zamiast wtłaczać substancję aktywną do środowiska, które nie jest dla niej naturalnie odpowiednie, nośnik buduje się wokół chemicznych właściwości tej cząsteczki. A droga nie kończy się na barierze biologicznej. Na poziomie komórkowym liposomy mogą oddziaływać z błonami komórkowymi i być pobierane za pośrednictwem znanych szlaków, takich jak endocytoza. Ich rozmiar i właściwości fizyczne wpływają na przebieg tego pobierania. Innymi słowy, dostarczanie nie polega wyłącznie na umieszczeniu substancji aktywnej w mniejszej cząstce. Chodzi o zmianę fizycznej drogi między cząsteczką a środowiskiem biologicznym, w którym musi ona działać.

To właśnie jest prawdziwy cel technologii dostarczania: zapewnić cennej cząsteczce lepszy sposób dotarcia tam, gdzie jest potrzebna. Prawdziwy przykład z naszego laboratorium: dzięki naszemu liposomalnemu ksantohumolowi klasy kosmetycznej różnica jest mierzalna. W modelu PAMPA Skin nasz liposomalny system o wysokiej płynności osiągnął ponad dwukrotnie wyższą przenikalność przez modelową barierę skórną niż niezinkapsułowany ksantohumol.

DŁUGOWIECZNOŚĆ ZACZYNA SIĘ OD BIOLOGII

Długowieczność ostatecznie sprowadza się do biologii: do tego, jak dobrze nasze komórki i tkanki utrzymują swoje funkcje, reagują na stres, zachowują równowagę metaboliczną i pozostają odporne wraz z upływem czasu. To właśnie sprawia, że ta dziedzina jest znacznie ciekawsza niż samo liczenie lat.

Współczesna nauka o długowieczności daje nam coraz dokładniejszy obraz procesów i układów biologicznych zaangażowanych w zdrowe starzenie, od komórkowych odpowiedzi na stres i sygnalizacji zapalnej, przez metabolizm i funkcjonowanie mitochondriów, po molekularne mechanizmy, dzięki którym komórki chronią się i przystosowują. Właśnie tutaj szczególnie interesujące stają się związki bioaktywne. Molekuły mogą oddziaływać na te układy w bardzo specyficzny sposób, dając badaczom nowe możliwości poznawania biologii zdrowego starzenia i otwierając niezwykle interesujący obszar dla nauki o substancjach aktywnych.

Nas interesuje właśnie ten punkt styku: molekuła, stojąca za nią biologia oraz technologia potrzebna, aby przekształcić interesujący związek w rzeczywiście użyteczny składnik aktywny.

To właśnie perspektywa Health Club. Zaczynamy od biologii, schodzimy do poziomu molekuły i dalej podążamy za nauką.

Substancja aktywna, którą znamy najlepiej

Ksantohumol to rzadki prenylowany chalkon występujący w chmielu i jeden z najbardziej interesujących polifenoli pochodzenia naturalnego. Podczas warzenia znaczna część natywnego ksantohumolu ulega przemianom, dlatego w gotowym piwie pozostają jedynie niewielkie jego ilości. Naukowo wyróżnia go niezwykle szeroki profil aktywności biologicznej. Badania łączą ksantohumol z aktywnością antyoksydacyjną, aktywacją szlaku obrony komórkowej Nrf2 oraz modulacją sygnalizacji zapalnej. Od lat przyciąga również uwagę badaczy biologii nowotworów, m.in. w kontekście proliferacji, apoptozy, inwazji i angiogenezy.

To właśnie wokół tego związku zbudowaliśmy nasze specjalistyczne know-how, od rośliny i procesu ekstrakcji po wysoko standaryzowany ekstrakt i technologię liposomalną. Wyjątkowo dobrze znamy jego chemię, ograniczenia i możliwości technologiczne. Dlatego ksantohumol jest dla nas punktem wyjścia, a nie ograniczeniem.

POZA KSANTOHUMOLEM

Ksantohumol jest związkiem, od którego zaczęła się nasza praca. Ale na nim się nie kończy. Świat związków bioaktywnych jest znacznie większy, a niektóre z jego najbardziej interesujących molekuł dopiero zaczynają przyciągać uwagę, na jaką zasługują - każda z własną chemią, mechanizmami działania i wyzwaniami związanymi z dostarczaniem. Właśnie w tym kierunku rozwija się Dr Yan Labs: ku kolejnej generacji starannie wybranych substancji aktywnych, opartych na molekułach o fascynujących podstawach naukowych i rozwijanych z taką samą dbałością o jakość, powtarzalność i delivery. Wraz z nimi rozwija się Health Club. Nowe związki. Nowe mechanizmy. Nowe technologie dostarczania. Nowe badania. Coraz szersze spojrzenie na to, co dzieje się na poziomie składników w nauce o długowieczności.

Jedna molekuła zapoczątkowała tę pracę. Teraz przed nami cała dziedzina.

Jedna molekuła. Wiele szlaków.

Stres oksydacyjny. Sygnalizacja zapalna. Obrona komórkowa. Biologia nowotworów. Zakres badań nad tą molekułą jest wyjątkowo szeroki.

  • Potężny antyoksydant

    Ksantohumol oddziałuje na stres oksydacyjny na więcej niż jeden sposób. Może bezpośrednio neutralizować reaktywne formy tlenu, ale jeszcze ciekawszy mechanizm zachodzi wewnątrz komórki: badania pokazują, że aktywuje Nrf2, jeden z kluczowych regulatorów własnych mechanizmów obrony antyoksydacyjnej organizmu. Poprzez szlak Keap1-Nrf2 ksantohumol może aktywować enzymy ochronne, które wspierają komórki w odpowiedzi na stres oksydacyjny, uruchamiając ich własne mechanizmy obronne.

    [J Agric Food Chem 2005 · J Agric Food Chem 2015]

  • Stan zapalny na poziomie sygnalizacji

    Ksantohumol oddziałuje na proces zapalny na poziomie jego molekularnej sygnalizacji. Badania pokazują jego wpływ na szlak NF-κB, jeden z głównych systemów regulujących ekspresję genów związanych ze stanem zapalnym oraz na mediatory zapalne, w tym TNF-α i IL-1β. To umieszcza XN w centrum badań nad sieciami sygnalizacyjnymi związanymi z przewlekłym stanem zapalnym i stresem komórkowym związanym ze starzeniem.

    [PMID 18952893 · PMID 18348194]

  • Dlaczego badacze nowotworów wciąż do niego wracają

    Badania nad nowotworami pokazują kolejne fascynujące oblicze ksantohumolu. XN był badany pod kątem hamowania proliferacji komórek nowotworowych, indukowania apoptozy, ograniczania inwazji oraz wpływu na angiogenezę czyli proces tworzenia nowych naczyń krwionośnych wspierających rozwój guza.

    W badaniach raka piersi XN zwiększał apoptozę i zmniejszał gęstość mikronaczyń guza. W modelach raka prostaty ograniczał wzrost i inwazyjność komórek nowotworowych, a w badaniach niedrobnokomórkowego raka płuca hamował wzrost guza. To właśnie szerokość działania na różne procesy biologiczne sprawia, że badania nad ksantohumolem pozostają tak interesujące.

    [PMID 18348194 · PMID 22952060 · PMID 35259468]

Czytaj dalej

Pogłębione teksty rozwijające te same idee, więcej nauki, mechanizmów i kontekstu.

  • Skin longevity vs cosmetic effect: appearance is the outcome, not the mechanism

    Długowieczność skóry a efekt kosmetyczny: wygląd to rezultat, nie mechanizm

    Branża pielęgnacji skóry nieustannie poszukuje kolejnego przełomowego składnika aktywnego. Tymczasem jeden z najbardziej interesujących związków od ponad dwóch dekad pozostaje obecny w literaturze naukowej. Oto molekuła, stojąca za nią nauka i powód, dla którego właśnie teraz warto przyjrzeć się jej bliżej.

  • Three underrated molecules the longevity field is still catching up with

    Trzy niedoceniane molekuły, które longevity dopiero odkrywa

    Rozmowa o długowieczności koncentruje się zwykle na kilku dobrze znanych związkach. Tymczasem inne, równie fascynujące molekuły zyskują coraz większe zainteresowanie nauki. Przyglądamy się trzem z nich: flawonoidowi o działaniu senolitycznym, związkowi wspierającemu metabolizm NAD+ oraz triterpenowi pozyskiwanemu z kory brzozy.

  • It already exists. Most brands just haven't noticed

    To już istnieje. Wiele marek jeszcze tego nie dostrzega.

    Efekt kosmetyczny zmienia to, jak wygląda skóra. Skin longevity koncentruje się na tym, jak skóra funkcjonuje. Najciekawsza zmiana w nauce o skórze zachodzi dziś nie tylko na jej powierzchni, ale w biologii, która za tym wyglądem stoi.