Le basi dell’anti-aging mitocondriale per la pelle

Andrea Tognelli

L’obiettivo di intervenire sulle funzioni mitocondriali per contrastare l’invecchiamento cutaneo comporta la scelta di adeguati principi attivi, del loro appropriato dosaggio, di una formulazione farmaceutica che permetta alle molecole attive di raggiungere i siti d’azione ed attivare quei bio-meccanismi che migliorano visibilmente il trofismo cutaneo.

Miglioramento delle funzioni mitocondriali

L’alterazione dell’equilibrio ossidativo a livello cellulare è la principale causa dell’invecchiamento cutaneo.

Nell’invecchiamento cronologico, le specie reattive all’ossigeno (ROS) sono prodotte principalmente attraverso il metabolismo ossidativo cellulare per generare l’adenosina trifosfato (ATP) e dalla disfunzione mitocondriale, mentre nell’invecchiamento estrinseco, la perdita dell’equilibrio redox è causata da fattori ambientali, come la radiazione ultravioletta, l’inquinamento e stili di vita poco salutari. (1)

Pertanto, intervenire sullo stress ossidativo e sui processi infiammatori dell’organismo contribuisce a rallentare l’invecchiamento. (2)

Le molecole antiossidanti hanno questo obiettivo, poiché hanno dimostrato di diminuire i rischi dell’invecchiamento cutaneo attraverso la loro somministrazione orale o il loro utilizzo topico.

È bene ricordare che per alcune molecole antiossidanti esiste un’ampia letteratura scientifica sul loro contributo alla prevenzione ed al trattamento di varie malattie correlate allo stress ossidativo e all’infiammazione:

–    coenzima Q10 (3) resveratrolo (4) nelle malattie cardiovascolari;

–    coenzima Q10 (5) nelle malattie neurologiche;

–    N-acetil-cisteina (6) nelle malattie respiratorie.

Funzionalità della forma farmaceutica e della farmacocinetica

Per ottenere un significativo effetto antiossidante a livello cellulare, le molecole devono raggiungere adeguate concentrazioni nei siti d’azione, pertanto è fondamentale disporre di una tecnologia farmaceutica che permetta di massimizzare l’assorbimento per via orale ed assicurare il conseguente percorso farmaco-cinetico nell’organismo.

(7, 8)

Tra le nuove tecnologie si distingue la P.A.S.S.® (Permeable AntioxidantS System), con l’ulteriore vantaggio di essere utilizzabile in formulazione orosolubile, da assumere lontano dai pasti.

In uno specifico studio condotto su volontari sani, è stato dimostrato il miglioramento dell’assorbimento e della stabilità dei principi attivi (tra i quali coenzima Q10, N-acetil cisteina e resveratrolo) ottenendo la massima efficacia. Infatti la tecnologia P.AS.S.® protegge queste molecole dai fenomeni di ossidazione e degradazione, garantendone una totale assimilazione. (9)

 Gli effetti antiossidanti rilevati nello studio sono riassumibili in:

– Aumento della concentrazione di coenzima Q10, indice di una maggiore attività di rimozione (scavenging) dei radicali liberi;

– Riduzione dell’omocisteina;

– Diminuzione del glutatione totale e ridotto, indice di un’aumentata internalizzazione nelle cellule;

– Mantenimento della concentrazione di glutatione ossidato;

– Conservazione delle concentrazioni di vitamina C in modo da svolgere la sua azione antiossidante.

Dosaggi adeguati (posologia giornaliera)

Alcuni studi hanno valutato l’importanza dei dosaggi di somministrazione giornaliera dei principi attivi per raggiungere effetti significativi a livello cellulare ed evitare la scarsa efficacia di prodotti con dosaggi troppo bassi. (10)

Lo studio precedentemente citato è stato condotto con una specifica combinazione di molecole, con un dosaggio superiore alla media (es.: coenzima Q10 e resveratrolo) (Tab 1) degli integratori attualmente disponibili sul mercato. Inoltre gli effetti antiossidanti illustrati sono stati conseguiti con la posologia di 2 bustine al giorno, che permette di raggiungere i dosaggi giornalieri ritenuti più funzionali dalla letteratura internazionale. (11)

 Tabella 1 (9)

Efficacia e sinergia dei principi attivi

Le molecole del prodotto studiato (MITOFAST®) sono tra quelle che, ad oggi, dispongono di un’ampia e qualificata letteratura scientifica per la loro attività antiossidante e per contribuire al ripristino delle funzioni mitocondriali e del trofismo cutaneo.

– Il coenzima Q10 è una molecola liposolubile dotata di attività di rimozione (scavenger) dei radicali intracellulari ed extracellulari, che protegge i mitocondri e le principali proteine ​​cutanee. Il coenzima Q10 inibisce anche l’espressione di alcune metallo-proteinasi (MMP) come la collagenasi, preservando il contenuto di collagene della pelle. Sono infatti documentati la riduzione delle rughe, la levigatezza e la compattezza della pelle (11, 12);

– Il resveratrolo ha una spiccata attività antiossidante e antinfiammatoria, interviene nella rigenerazione cutanea e previene l’invecchiamento causato dalle radiazioni UV di tipo B. (Fig 1) (13,14,15,16,17);

Figura 1. Leis K. et Al 2022 Modificata

Figura 2

– l’N-acetil cisteina (NAC) a livello cellulare viene idrolizzata liberando cisteina ed incrementando i livelli di glutatione, attivo sull’equilibrio redox. Pertanto l’N-acetil cisteina rimuove i radicali liberi ed inibisce i fattori antinfiammatori favorendo la proliferazione cutanea. È stato dimostrato anche un effetto foto-protettivo ed un ottimo profilo farmacocinetico in termini di assorbimento e di biodisponibilità (18, 19, 20);

-l’N-acetilglucosamina è fisiologicamente presente nell’organismo come costituente dei glicosaminoglicani (GAG) e dell’acido ialuronico. Agisce sui fibroblasti promuovendo in particolare la sintesi dell’acido ialuronico, necessario per mantenere l’omeostasi cutanea (21, 22, 23);

– la Vitamina C agisce rimuovendo i radicali liberi e riparando la vitamina E ossidata; inoltre, nella cute la vitamina C è coinvolta nella sintesi del pro-collagene e nella reticolazione del collagene (1, 24, 25, 26);

– l’Acido folico è una vitamina idrosolubile del gruppo B. È coinvolto in tutte le reazioni di sintesi, riparazione e metilazione del DNA, nel metabolismo dell’omocisteina (ri-metilazione) ed in altre importanti reazioni biochimiche nelle fasi di divisione cellulare, come la crescita e la rigenerazione tissutale (27, 28);

Andrea Tognelli – Laurea in Farmacia (Firenze)

Bibliografia:

1.     Papaccio, F.; D′Arino, A.; Caputo, S.; Bellei, B. “Focus on the Contribution of Oxidative Stress in Skin Aging.” Antioxidants 2022, 11, 1121.

2.     Rusu ME, Fizeșan I, Vlase L, Popa DS. “Antioxidants in Age-Related Diseases and Anti-Aging Strategies.” Antioxidants (Basel). 2022 Sep 21

3.       Rabanal-Ruiz, Y.; Llanos-González, E.; Alcain, F.J. “The Use of Coenzyme Q10 in Cardiovascular Diseases.” Antioxidants 2021, 10, 755.

4.       Gal, R.; Deres, L.; Toth, K.; Halmosi, R.; Habon, T. “The Effect of Resveratrol on the Cardiovascular System from Molecular Mechanisms to Clinical Results.” Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 10152.

5.       Shokufeh Bagheri et Al. “Neuroprotective effects of coenzyme Q10 on neurological diseases: A review article”. Front. Neurosci. Sec. Neuropharmacology Volume 17 – 2023

6.            Tenório MCDS, Graciliano NG, Moura FA, Oliveira ACM, Goulart MOF. N-Acetylcysteine (NAC): “Impacts on Human Health.” Antioxidants (Basel). 2021 Jun 16;10(6):967.

7.            Naveet Pannu, Archana Bhatnagar: “Resveratrol: from enhanced biosynthesis and bioavailability to multitargeting chronic diseases” – Biomedicine & Pharmacotherapy, Volume 109, 2019

8.            Mantle D, Dybring A. “Bioavailability of Coenzyme Q10: An Overview of the Absorption Process and Subsequent Metabolism.” Antioxidants (Basel). 2020 May 5;9(5):386.

9.            Nadir Baronchelli et al.; “Effetti di un integratore con composti antiossidanti sullo stato ossidativo e nutrizionale: studio pilota” Poster Integratore MITOFAST®

10.       Žmitek K, Pogačnik T, Mervic L, Žmitek J, Pravst I. “The effect of dietary intake of coenzyme Q10 on skin parameters and condition: Results of a randomised, placebo-controlled, double-blind study.” Biofactors. 2017 Jan 2;43(1):132-140.

11.       Hou, S., Tian, Z., Zhao, D., Liang, Y., Dai, S., Ji, Q., Fan, Z., Liu, Z., Liu, M., Yang, Y., “Efficacy and Optimal Dose of Coenzyme Q10 Supplementation on Inflammation-Related Biomarkers: A GRADE-Assessed Systematic Review and Updated Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials.” Mol. Nutr. Food Res. 2023, 2200800. 

12.       Kyousuke Sugawara, Seiji Sato, Yuto Tanaka, Akari Nakamura, Akio Fujisawa, Yorihiro Yamamoto, Misato Kashiba, “Method for detecting CoQ10 incorporation in the mitochondrial respiratory chain supercomplex”, Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 2023, Volume 72

13.       Leis K, Pisanko K, Jundziłł A, Mazur E, Mêcińska-Jundziłł K, Witmanowski H. “Resveratrol as a factor preventing skin aging and affecting its regeneration.” Postepy Dermatol Alergol. 2022 Jun;39(3):439-445.

14.       Baining Cui, Yan Wang, Jiahui Jin, Zhen Yang, Ruoxi Guo, Xue Li, Lei Yang, Zheng Li, “Resveratrol Treats UVB-Induced Photoaging by Anti-MMP Expression, through Anti-Inflammatory, Antioxidant, and Antiapoptotic Properties, and Treats Photoaging by Upregulating VEGF-B Expression”, Oxidative Medicine and Cellular Longevity, vol. 2022, Article ID 6037303, 19 pages, 2022

15.       Hecker, A, Schellnegger, M, Hofmann, E, et al. “The impact of resveratrol on skin wound healing, scarring, and aging.” Int Wound J. 2022; 19: 9– 28.

16.       Zhang X, Chen S, Luo D, Chen D, Zhou H, Zhang S, Chen X, Lu W, Liu W. “Systematic Study of Resveratrol Nanoliposomes Transdermal Delivery System for Enhancing Anti-Aging and Skin-Brightening Efficacy.” Molecules. 2023; 28(6):2738.

17.       Shin-Hae Lee, Ji-Hyeon Lee, Hye-Yeon Lee & Kyung-Jin Min “Sirtuin signaling in cellular senescence and aging” BMB Rep. 2019; 52(1): 24-34

18.       Janeczek M, Moy L, Riopelle A, Vetter O, Reserva J, Tung R, Swan J. “The Potential Uses of N-acetylcysteine in Dermatology: A Review.” J Clin Aesthet Dermatol. 2019 May;12(5):20-26. Epub 2019 May1.

19.       Tenório, M.C.d.S.; Graciliano, N.G.; Moura, F.A.; Oliveira, A.C.M.d.; Goulart, M.O.F. “N-Acetylcysteine (NAC): Impacts on Human Health.” Antioxidants 2021, 10, 967.

20.       Fernández-Lázaro D, Domínguez-Ortega C, Busto N, Santamaría-Peláez M, Roche E, Gutiérez-Abejón E, Mielgo-Ayuso J. “Influence of N-Acetylcysteine Supplementation on Physical Performance and Laboratory Biomarkers in Adult Males: A Systematic Review of Controlled Trials.” Nutrients. 2023; 15(11):2463.

21.       Yumiko Akazawa et al., “1-Ethyl-β-N-acetylglucosaminide increases hyaluronan production in human keratinocytes by being converted to N-acetylglucosamine via β-N-acetylglucosaminidase-dependent manner”, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Volume 85, Issue 6, June 2021, Pages 1433–1440, 

22.       Połubinska A, Cwalinski J, Baum E, Bręborowicz A. “N-Acetylglucosamine modulates function of the skin fibroblasts”. Int J Cosmet Sci. 2013 Oct;35(5):472-6.

23.       Tu, CX., Zhang, RX., Zhang, XJ. et al. “Exogenous N-acetylglucosamine increases hyaluronan production in cultured human dermal fibroblasts.” Arch Dermatol Res 301, 549–551 (2009).

24.       Pullar JM, Carr AC, Vissers MCM. “The Roles of Vitamin C in Skin Health.” Nutrients. 2017; 9(8):866.

25.       Gref, R., Deloménie, C., Maksimenko, A. et al. “Vitamin C–squalene bioconjugate promotes epidermal thickening and collagen production in human skin.” Sci Rep 10, 16883 (2020). 

26.       Boo YC. “Ascorbic Acid (Vitamin C) as a Cosmeceutical to Increase Dermal Collagen for Skin Antiaging Purposes: Emerging Combination Therapies. Antioxidants.” 2022; 11(9):1663. 

27.       Elgharably, N., Al Abadie, M., Al Abadie, M., Ball, P. A., & Morrissey, H. (2022). “Vitamin B group levels and supplementations in dermatology.” Dermatology Reports, 15(1).

28.       Fenech M., “The role of folic acid and Vitamin B12 in genomic stability of human cells, Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis”, Volume 475, Issues 1–2, 2001.