Potencial antioxidante y antienvejecimiento del aceite de sándalo indio contra los factores estresantes ambientales

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Resumen:Destilado del duramen del álbum Santalum, el aceite de sándalo indio es un aceite esencial que históricamente se ha utilizado como ingrediente activo natural en cosméticos para acondicionar e iluminar la piel. Se ha documentado que exhibe actividades antioxidantes, antiinflamatorias y antiproliferativas. Aquí, investigamos los efectos protectores y antienvejecimiento del aceite de sándalo indio en la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en células HaCaI y en explantes de piel humana después de la exposición al estrés oxidativo. Usando una sonda DCFH-DA, se controló la capacidad antioxidante del aceite de sándalo indio después de la exposición a la luz azul a 412 nm y 450 nm o al humo del cigarrillo. El efecto antienvejecimiento del aceite de sándalo también se exploró en explantes de piel humana mediante la evaluación del nivel de colagenasa (MMP-1). Informamos que el aceite de sándalo indio poseía un potencial antioxidante que puede eliminar las ROS generadas por un compuesto generador de radicales libres (AAPH). La exposición posterior a factores estresantes ambientales reveló que el aceite de sándalo indio poseía una actividad antioxidante superior en comparación con la vitamina E (alfa-tocoferol). Utilizando explantes de piel humana, este estudio demostró que el aceite de sándalo indio también puede inhibir el nivel de MMP inducido por contaminantes-1.bioflavonoidesLos hallazgos indicaron que el aceite de sándalo indio puede servir potencialmente como un ingrediente activo protector y antienvejecimiento en cosmética y dermatología contra los factores estresantes ambientales.

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Palabras clave:exposomas; ex vivo; in vitro; estrés oxidativo; envejecimiento; aceite de sándalo indio

1. Introducción

Los aceites esenciales y las partes de plantas que contienen aceites esenciales han sido valorados durante mucho tiempo por su capacidad para tener un efecto positivo en la salud humana. Los aceites esenciales se clasifican ampliamente como terpenos y sus análogos monooxigenados se clasifican como terpenos. Estas moléculas son producidas por muchas plantas en la naturaleza y se encuentran dos tipos principales de terpenos: monoterpenos, moléculas con estructura de carbono C10, y sesquiterpenos, con estructura de carbono C15.

El aceite de sándalo indio es el aceite esencial obtenido por destilación al vapor del duramen aromático de Santalum album [1], compuesto predominantemente por sesquiterpenos. El aceite es reconocido por sus características olfativas, con un olor suave, cálido y amaderado. Como resultado de este olor, el aceite ha llegado a muchas aplicaciones, como perfumería, aromas e incienso [2].

Los componentes principales del aceite de sándalo indio son un grupo de isómeros conocidos como sotalol (za-santalol, z- -sotalol, trans- -bergamota y epi- -santalol). Estos son producidos por sesquiterpeno sintasas que actúan sobre el pirofosfato de farneseno seguido de la posterior oxidación por monooxigenasas dependientes de P450-.comprar cistancheEl segundo grupo de sesquiterpenoles también se produce por la acción de la monoterpeno sintasa sobre el pirofosfato de farneseno (bisabololes, curcumin-12-oles y lanceol)[3,4].

Cistanche puede antienvejecimiento

Los constituyentes del aceite de sándalo indio han sido bien descritos y sus estructuras aclaradas [5]. El análisis de los componentes se puede realizar mediante cromatografía de gases con detección de ionización de llama (GC FID) como análisis de rutina [3]. Se ha reconocido que el sándalo indio tiene aplicaciones como ingrediente cosmético y medicinal. De hecho, es uno de los ingredientes cosméticos reconocidos más antiguos, con un uso documentado que se remonta al año 500 a. C., cuando el sándalo se usaba con fines cosméticos y de salud y se incorporaba a las medicinas tradicionales indias y chinas [6]. Cleopatra, cuya reputación continúa precediéndola en los tiempos modernos, supuestamente usó sándalo por sus beneficios cosméticos. Se escribieron tratados detallados sobre fórmulas cosméticas que contenían sándalo en el período Gupta de la India y la dinastía Tang de China [2,6].

El sistema de medicina ayurvédica ha catalogado al sándalo específicamente como una sustancia para la salud de la piel, destacando sus actividades más allá del aroma percibido como un perfume. El sándalo también se usa internamente como medicina para purificar y energizar la sangre tanto en la Medicina Tradicional China (MTC) como en Ayurveda [7,8]. Hoy en día, el sándalo indio se encuentra en la Farmacopea ayurvédica de la India, la Farmacopea de China, y recientemente se ha agregado a la Farmacopea británica.

Investigadores anteriores también han investigado las propiedades farmacológicas del aceite con cualidades como antimicrobiano, antiinflamatorio, antiviral y antiproliferación que están siendo investigadas [9]. Por ejemplo, Mohankumar et al.[10] informaron las propiedades antioxidantes del aceite de sándalo indio en líneas celulares de neuroblastos humanos para establecer el efecto sobre la neurodegeneración oxidativa [10]. Las propiedades antiinflamatorias del aceite de sándalo indio fueron reportadas por Sharma et al. [11] para células de fibroblastos dérmicos cuando son estimulados por lipopolisacáridos bacterianos [11,12].cistanchSe informó que el valor terapéutico del aceite de sándalo indio está relacionado con su alto contenido en sesquiterpenos naturales, a saber, alfa-santalol (50 % de la composición del aceite) y beta-santalol (20 % de la composición del aceite)[13,14 ] Si bien la investigación sobre los efectos farmacológicos del sándalo indio ha sido extensa en los últimos años, la investigación sobre los atributos cosméticos del sándalo indio no ha sido tan extensa.

La piel es el órgano más grande y la barrera más externa del cuerpo a menudo está directa y frecuentemente expuesta a los contaminantes ambientales. Esto es problemático, ya que si bien la función principal de la piel es proteger contra los factores ambientales estresantes, también es muy sensible a ellos. Las sustancias dañinas como la contaminación y la sinergia nociva del sol pueden provocar afecciones dermatológicas como inflamación, estrés oxidativo y actividades metabólicas deficientes en la piel [15]. Las tendencias cosméticas recientes han tenido como objetivo mantener la salud de la piel y promover un envejecimiento positivo de la piel cuando se expone a la contaminación, la radiación ultravioleta (UV) y la luz visible del sol y las pantallas digitales[16]. Los avances en el campo de la dermatología han dado lugar a múltiples estudios que investigan los efectos cutáneos de la luz UV y visible [17]. En los últimos años, una nueva rama de la literatura ha crecido para demostrar que además de los rayos UV, otros factores estresantes como la luz visible de alta energía (HEV) o la luz azul en la región 400-470 nm del espectro visible, también contaminantes atmosféricos, podría desencadenar procesos biológicos a nivel de la piel y conducir al envejecimiento prematuro de la piel [18] La luz azul está presente de forma natural en la luz solar que llega a la superficie de la tierra y también se emite a través de varios dispositivos electrónicos que contienen bombillas de diodos emisores de luz (LED) [ 19] Anteriormente se ha demostrado que la luz azul del sol, junto con los contaminantes atmosféricos como las partículas, el humo del cigarrillo y el ozono, afectan la estructura molecular de la piel al inducir un estrés oxidativo significativo, inflamación, apoptosis y degradación del colágeno. a través de la inducción de metaloproteinasas de matriz como MMP-1 y daños en el ADN [20].

Las sustancias que protegen o reparan activamente la piel de los exposomas superiores se conocen como adaptógenos [21]. En este estudio, la luz azul (412 nm y 450 nm), el humo del cigarrillo y el ozono se seleccionaron como factores estresantes ambientales para demostrar cuantitativamente la capacidad antioxidante y anticolagenasa del aceite de sándalo indio.cistancheLa capacidad antioxidante se exploró midiendo la actividad depuradora del aceite de sándalo indio en especies reactivas de oxígeno (ROS). Luego, se investigó el efecto antienvejecimiento midiendo la capacidad inhibitoria del aceite de sándalo indio en MP-1. Los datos obtenidos ayudarían a arrojar luz sobre la capacidad del aceite de sándalo indio para ser un adaptógeno adecuado en el cuidado cosmético y dermatológico al ejercer un efecto protector sobre las células in vitro y sobre la piel ex vivo.

2. Materiales y métodos

2.1.Sustancias de ensayo y de control

El aceite de sándalo indio fue proporcionado por Quintis Sandalwood (Perth, WA, Australia). Este aceite se destiló al vapor del duramen aromático del árbol Santalum album, que se cultivaba en plantaciones ubicadas en Kununurra, Australia Occidental. El aceite fue probado y se confirmó que cumple con la norma ISO 3518[22]. El análisis de componentes por GC FID utilizando el método detallado en ISO 3518 se puede ver en la Tabla 1. Quercetina Gigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.) y alfa-tocoferol (Vitamina E) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO , EE. UU.) se utilizaron como controles positivos.

2.2.Células y reactivos

La línea celular de queratinocitos humanos inmortalizados, HaCaT (ATCC&Manassas, VA, EE. UU.) se cultivó en medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) (Thermo Scientific, Waltham, MA, EE. UU.) y se complementó con 100 ug/ml de estreptomicina, 10 U/mL de penicilina (Pen-Strep), L-glutamina de 2 mm, FBS inactivado por calor al 10 por ciento y bicarbonato de sodio al 0,25 por ciento (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.). La línea celular se mantuvo a 37 grados. con 5 por ciento de CO2. Las células se pasaron en serie al 70-80 por ciento de confluencia. Al realizar los experimentos, las células HaCaT crecieron cerca del 100 por ciento de confluencia y todos los tratamientos se realizaron en el mismo medio.

2.3.Preparación de explantes de piel humana

Se obtuvieron explantes de piel humana, con el consentimiento de la investigación, a partir de piel residual después de la mamoplastia y se recortaron para eliminar cualquier grasa subcutánea. Se tomaron biopsias de piel de ocho milímetros de la piel compuesta por dermis y epidermis utilizando un sacabocados para biopsia dérmica estéril (Kai Medical, Dallas, TX, EE. UU.) y se colocaron rápidamente en una 24-placa de pocillos. Luego, la piel se mantuvo en condiciones de cultivo de interfaz aire-líquido en un medio de cultivo de piel, GibcoTM DMEM, sin glutamina ni rojo fenol (Thermo Fisher, Waltham, MA, EE. UU.). La piel se mantuvo a 37 grados en una atmósfera de CO2 al 5 por ciento durante un tiempo de adaptación suficiente.

2.4.Diseño Experimental

El diseño experimental se muestra en la Figura 1.

2.5.Estresores ambientales (exposición a la luz azul (412/450 nm) y humo de cigarrillo)

2.5.1.Fuente de luz azul

Cada lámpara de luz azul (412 nm y 450 nm) constaba de 10 LED idénticos (Honglitronic, Guangzhou, China) que emitían radiación visible continua incrustada en un reflector, que estaba cubierto por una ventana de vidrio transparente. Se pudo observar un solo pico con una longitud de onda máxima de 412 nm o 450 nm para las lámparas. La apertura de la fuente de luz era de 4,5 cm × 4,5 cm. La matriz en la superficie de exposición era de aproximadamente 10 cm × 10 cm, a una distancia aproximada de 5 cm de la fuente de luz. Se utilizó un detector de termopila (Gentec EO USA Inc., Lake Oswego, OR, EE. UU.) para medir la intensidad precisa de la fuente de luz en Watt/cm² al nivel del sitio de investigación. El tiempo de exposición se ajustó para garantizar que se enviara 1 J/cm2 de luz azul al sitio de investigación. 2.5.2. Humo de cigarrillo

Se utilizó una cámara de exposición transparente diseñada para acomodar las placas de pocillos y un cigarrillo conectado a una bomba de aire (Tarsons, Kolkata, India). Durante 30 min de exposición, se usaron tres cigarrillos. El cigarrillo estaba conectado a una bomba que imita la aspiración del fumador, y el humo liberado en la cámara corresponde al humo exhalado. Se encendió un cigarrillo al comienzo de la exposición y luego cada 10 min para un total de tres cigarrillos por exposición de 30 min.

2.6.Exposición al ozono

El ozono se produjo utilizando un generador de ozono. Los explantes de piel se expusieron a 1,6 partes por millón (ppm) durante un tiempo total de exposición de 30 minutos.

2.7.MTT (3-(4,5-Dimetiltiazol-2-il)-2,5-Bromuro de difeniltetrazolio) Ensayo de viabilidad y proliferación celular

Se realizó una evaluación de viabilidad celular in vitro en la línea celular HaCaT mediante la cual se agregaron 1 x 104 células en medio completo a cada pocillo de 96-placas de pocillos de fondo plano y se incubaron a 37 grados en un 5 por ciento de CO2 humidificado durante 16 h. de incubación. Las células se trataron con diferentes concentraciones de aceite de sándalo indio en etanol durante 24 horas o 48 horas a 37 grados. Se eliminaron los sobrenadantes y bromuro de 3-(4)5-dimetil1-2-tiazolilo)-2,5-difenilo!-2H-tetrazolio ( Se añadió solución de MTT) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.) (1 mg/ml en DMEM) a cada pocillo. Las células se incubaron durante dos horas a 37 grados. Después de la incubación, se eliminó la solución de MTI y se añadió isopropanol para disolver los cristales de formazán. Luego, la absorbancia se midió a 570 nm utilizando un lector de microplacas multimodo Synergy HTX (BioTek, Winooski, VT, EE. UU.). 2.8.Ensayo de antioxidantes celulares

En primer lugar, se añadieron 1 × 105 células en medio completo a cada pocillo de una placa de 24-pocillos y se incubaron a 37 grados en CO2 al 5 % humidificado durante 16 h de incubación. Con base en los datos obtenidos de las pruebas de citotoxicidad y solubilidad, se determinó la concentración óptima de aceite de sándalo de la India probando el aceite de sándalo de la India en ocho concentraciones diferentes: a saber,0.2 por ciento,0.1 por ciento,0.07 por ciento,0.{{20}}5 por ciento,0.025 por ciento,{ {29}}.01 por ciento,005 por ciento y 0,001 por ciento. Como control positivo, también se probó la quercetina (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.) en este ensayo en seis concentraciones diferentes de 0,0075 por ciento, 0,00375 por ciento, 0,001875 por ciento, 0,0009375 por ciento, 0,0047 por ciento y 0,00023 por ciento. Luego, las células HaCaT se trataron con 1 mm de la sonda no fluorescente, diacetato de 21,7'-diclorofluoresceína (DCFH-DA) (Sigma, St. Louis, MO, EE. UU.) durante tres horas a 37 grados y 5 por ciento de CO2. . La reacción de oxidación de DCFH se inició mediante la adición de 600 uM de AAPH (diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)) (Sigma, St. Louis, MO, EE. UU.). Se añadió tampón de lisis (2 por ciento Triton X-100 en PBS) a los pocillos. Luego, se midió la fluorescencia. La longitud de onda de excitación de 485/88 nm y la emisión de 528/30 nm se midió utilizando el lector de microplacas multimodo Synergy HTX (BioTek, Winooski, VT, EE. UU.).

2.9.Ensayo de actividad de eliminación de especies de oxígeno reactivo intracelular (ROS)

Se sembraron células HaCaT de aproximadamente 1 × 10 grado por pocillo en placas de 24-pocillos diferentes. Después del período de incubación de adaptación de 16 horas a 37 grados, se añadió aceite de sándalo indio a las células en tres concentraciones diferentes (0,2 por ciento, 0,1 por ciento y 0 0,05 por ciento) durante 24 h a 37 grados y suplementado con 5 por ciento de CO2. El alfa-tocoferol de control positivo (vitamina E) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.) también se probó en tres concentraciones diferentes: a saber, 15 unidades (que corresponden al 2 por ciento), 7,5 unidades (que corresponden al 1 por ciento) y 3,75 unidades (correspondientes al 0,5 por ciento). Luego, las células se trataron con DCFH-DA (Sigma, St. Louis, MI, EE. UU.) durante tres horas a 37 grados y 5 por ciento de CO2. Después del tratamiento con DCFH-DA, las células se lavaron tres veces con 1X PBS. Luego, las 96-placas de pocillos se expusieron a luz azul de 412 nm y 450 nm a 1 J/cm2 o humo de cigarrillo como factor estresante ambiental y se dejaron sin exponer en un entorno oscuro como control. Después de la exposición, se agrega solución de lisis (con 2 por ciento de Triton X-100) a los 96 pocillos. Luego, las placas de pocillos se agitaron y la fluorescencia (longitud de onda de excitación de 485/88 nm y emisión de 528/30 nm) se midió utilizando el lector de microplacas multimodo Synergy HTX (BioTek, Winooski, VT, EE. UU.).

2.10. Ensayo de inhibición de colagenasa mediante metaloproteinasa de matriz-1(MP-1)

Después de la biopsia de piel y el tiempo de adaptación, se aplicó el artículo de prueba y se incubó a 24 a 37 grados y 5 por ciento de CO2. Luego, las24-placas de pocillos se expusieron al humo del cigarrillo o al ozono (1,6 ppm) durante 30 min. Las placas restantes se dejaron sin exponer en un ambiente oscuro como control.beneficios de la cistancheLuego, el sobrenadante se transfirió a una placa de pocillos recubierta de anticuerpos para evaluar el nivel de metaloproteinasa de matriz-1 (MP-1) siguiendo las instrucciones del fabricante del kit ELISA MMP-1 humano (Sigma , St. Louis, MI, EE. UU.). Se controló un aumento en la intensidad del color mediante espectrometría a 450 nm (BioTek, Winooski, VI, EE. UU.). 2.11.Análisis estadístico

Los experimentos se repitieron de forma independiente por triplicado biológico. Las barras de error en los datos gráficos representan una estimación estándar de la media (SEM). Se usó un ANOVA de una vía para el análisis estadístico utilizando el software GraphPad Prism Versión 7 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, EE. UU.), y se afirmó una significación estadística cuando el valor de p fue inferior a {{3} }.01 (pág.<>

3. Resultados

3.1.Ensayo de MTT(3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-bromuro de difeniltetrazolio) para viabilidad y proliferación celular

Antes de la determinación de la eficacia del aceite de sándalo indio para proteger contra el estrés oxidativo inducido en las células HaCaT, se realizó un ensayo MTI para establecer la concentración óptima de aceite de sándalo que no induciría ningún defecto en el ciclo celular o toxicidad celular. Por lo tanto, las células HaCaT se trataron con diferentes concentraciones de aceite de sándalo indio durante 24 h o 48 h (Figura 2A, B).

A las 24 horas posteriores al tratamiento, se probaron las concentraciones más altas de aceite de sándalo indio (10 por ciento, 2 por ciento, 0,6 por ciento, 0,5 por ciento, {{1{{13) }}}}.4 por ciento y {{20}}.3 por ciento) revelaron un recuento de viabilidad celular inferior al 70 por ciento en comparación con las células que solo se trataron con medios de cultivo celular. En concentraciones inferiores o iguales al 0,2 por ciento de aceite de sándalo indio, se pudo observar una viabilidad celular superior al 70 por ciento. Paralelamente, también se evaluó el recuento de células HaCaT tratadas durante 48 h con aceite de sándalo indio (Figura 2B). , se pudo observar una disminución inferior al 70 por ciento del recuento de células. Sin embargo, las células tratadas con 0,2 por ciento de aceite de sándalo indio o menos mostraron resultados de conteo de células que mostraron más del 70 por ciento de viabilidad celular, lo que recordaba lo que se observó anteriormente para un tiempo de tratamiento de 24 horas. En base a estos resultados, todos los experimentos de eficacia posteriores realizados en células HaCaT y que requerían un tratamiento de 24 horas o 48 horas con aceite de sándalo indio se realizaron al 0,2 por ciento como la concentración más alta.

3.2.Ensayo de antioxidantes celulares

Luego, se monitoreó el potencial del aceite de sándalo indio para proteger contra el estrés oxidativo inducido por el iniciador de peroxilo AAPH en células HaCaT. Como se determinó en el ensayo MTT, la concentración más alta de aceite de sándalo de la India utilizada fue {{0}},2 por ciento, y la concentración más baja utilizada fue 0,001 por ciento. La quercetina, un conocido antioxidante, se utilizó como control positivo. La concentración más alta utilizada fue 0,0075 por ciento, mientras que la concentración más baja utilizada fue 0,00023 por ciento (Figura 3A,B).

El aceite de sándalo indio mostró potencial antioxidante en las cinco concentraciones más altas probadas ({{0}}.2 por ciento,0.1 por ciento,0.07 por ciento,{ {11}}.05 por ciento, y 0.025 por ciento). La potencia antioxidante del aceite de sándalo indio fue equivalente a lo que se observó con las tres concentraciones más altas de el control positivo quercetina. Estos resultados sugirieron que una concentración de 0,2 por ciento, el aceite de sándalo indio tiene una actividad antioxidante tan potente como la actividad antioxidante del control positivo quercetina al 0,0075 por ciento. Se encontró que la determinación de ICso era del 0,03 por ciento para el aceite de sándalo indio y del 0,002 por ciento para la quercetina (Figura 3B). 3.3.Ensayo de actividad de eliminación de especies reactivas de oxígeno intracelular (ROS)

Posteriormente, se controló el potencial antioxidante del aceite de sándalo indio para proteger contra el estrés oxidativo inducido por factores estresantes ambientales. En este estudio se utilizaron tres factores estresantes ambientales diferentes, a saber, la luz azul a 412 nm, la luz azul a 450 nm y el humo del cigarrillo. Ambas longitudes de onda de luz azul se probaron a una dosis de 1J/cm2. Para este ensayo se usaron tres concentraciones de aceite de sándalo indio que mostraron una buena eficacia antioxidante celular del ensayo MTI: a saber, 0,05 por ciento, 0,1 por ciento y 0,2 por ciento. Se usó alfa-tocoferol, un antioxidante lipófilo, como control positivo en concentraciones de 0,5 por ciento y 2 por ciento (Figura 4).

Se puede observar una fuerte inducción en los niveles de ROS basalmente cuando las células HaCaT no tratadas se exponen a los factores estresantes: luz azul a 412 nm, luz azul a 450 nm y humo de cigarrillo. Cuando las células HaCaT se trataron con las tres concentraciones de aceite de sándalo indio (0.05 por ciento, 0,1 por ciento y 0,2 por ciento), se produjo una reducción significativa del estrés oxidativo inducido por la luz azul (412 nm o 450 nm) o humo de cigarrillo. De hecho, el 66 por ciento (p<0.0001),73%><0.0001),and><0001) decreases="" in="" the="" level="" of="" ros="" could="" be="" observed="" in="" cells="" treated="" with="" 0.05%,0.1%,="" and="" 0.2%="" of="" indian="" sandalwood="" oil,="" respectively="" prior="" to="" exposure="" to="" blue="" light="" at="" 412="" nm.="" in="" cells="" exposed="" to="" blue="" light="" at="" 450="" nm,="" a="" similar="" trend="" could="" be="" observed="" where="" 60%(p="0.0012),68%(p=0.0005),and" 75%(p="0.0002)decreases" could="" be="" observed="" for="" similar="" concentrations="" of="" indian="" sandalwood="" oil,="" respectively.="" moreover,="" in="" hacat="" cells="" that="" were="" exposed="" to="" cigarette="" smoke,="" indian="" sandalwood="" oil="" was="" observed="" to="" significantly="" protect="" against="" the="" ros="" induced,="" although="" the="" decrease="" was="" more="" modest="" in="" comparison="" to="" blue="" light="" at="" 412="" nm="" and="" 450="" nm.="" thus,="" at="" the="" highest="" concentration="" (0.2%)="" of="" indian="" sandalwood="" oil,="" only="" a="" 28%(p="0.001)" decrease="" in="" the="" level="" of="" ros="" was="">

Mientras que las tres concentraciones (0.5 por ciento, 1 por ciento y 2 por ciento) del control positivo, alfa-tocoferol, podrían reducir significativamente las ROS inducidas por la luz azul de 450 nm, solo las dos concentraciones más altas de alfa-tocoferol el tocoferol (1 por ciento y 2 por ciento) podría inducir un efecto protector contra los niveles de ROS inducidos por el humo del cigarrillo en comparación con las muestras no tratadas. Sin embargo, ninguna de las tres concentraciones probadas de alfa-tocoferol pudo disminuir significativamente las ROS inducidas por la luz azul de 412 nm. Curiosamente, en las células HaCaT tratadas con la concentración más alta de alfa-tocoferol antes de la exposición a la luz azul de 412 nm, se puede observar un aumento en los niveles de ROS en comparación con las células no tratadas pero expuestas. Esto sugiere que podría estar ocurriendo una interferencia entre el ensayo DCFH-DA, el alfa-tocoferol y la luz azul a 412 nm.

3.4. Ensayo de inhibición de colagenasa (MMP-1)

Dado que se demostró el efecto protector del aceite de sándalo indio contra el estrés oxidativo inducido por factores estresantes ambientales, también se investigó la evaluación de si el aceite de sándalo indio podría proteger contra el efecto perjudicial de la contaminación mediante el control de un efector aguas abajo, MMP-1. (Figura 5).

Hubo un aumento drástico en los niveles de MP{{0}} en las muestras no tratadas expuestas a factores estresantes ambientales en comparación con las muestras no tratadas y no expuestas. Cuando se expuso al ozono, el aceite de sándalo indio inhibió la expresión de MMP-1 en un 88 % (p < 0,0001).="" el="" aceite="" de="" sándalo="" indio="" también="" mostró="" un="" efecto="" inhibitorio="" sobre="" los="" niveles="" de="" mmp-1="" cuando="" se="" expuso="" al="" humo="" del="" cigarrillo.="" para="" esta="" exposición,="" la="" diferencia="" entre="" las="" muestras="" no="" tratadas="" y="" tratadas="" fue="" del="" 70="" por="" ciento="" (p="0.0003)," que="" fue="" estadísticamente="">

4. Discusión

El sándalo indio se ha utilizado durante más de 2500 años y su uso comercial se remonta al año 300 a. C. [2,6]. Se ha informado anteriormente por sus propiedades antioxidantes, antitirosinasa, antiinflamatorias, antiproliferativas y antimicrobianas [10-12,23,24]. A pesar de los informes sobre la actividad farmacológica del sándalo, solo unos pocos estudios han evaluado sus beneficios como ingrediente cosmético. En particular, nunca se han informado los beneficios potenciales del aceite de sándalo indio en la protección de la piel contra el efecto perjudicial de los factores estresantes ambientales. En este estudio, demostramos que el aceite de sándalo indio mostró un efecto protector significativo contra contaminantes como el humo del cigarrillo y el ozono en explantes de piel. También se demostró que el aceite de sándalo indio protege a las células HaCaT contra el estrés oxidativo inducido por la provocación ambiental tanto de la luz azul como del humo del cigarrillo. Además, demostramos que el aceite de sándalo indio reduce los niveles de colagenasa MMP-1 en los explantes de piel. Se realizaron ensayos de antioxidantes celulares que revelaron el efecto inhibitorio del aceite de sándalo indio. En este estudio, se utilizó diclorhidrato de 2,2'-azobis (2-amidinopropano) (AAPH) como compuesto generador de radicales libres que podría imitar el estrés oxidativo en las células HaCaT. Esto se usó para inducir una tasa constante de generación de radicales, lo que permitió suficiente tiempo para evaluar la actividad de eliminación de radicales libres [25]. Se eligió quercetina como control positivo. Nuestro estudio mostró que el aceite de sándalo indio tiene la misma capacidad antioxidante que el antioxidante establecido quercetina, donde se pudo observar una disminución de 95-85 por ciento en el nivel de ROS en la concentración más alta utilizada para ambos productos de prueba.

Luego, las células HaCaT se sometieron a factores estresantes oxidativos ambientales, utilizando humo de cigarrillo y, posteriormente, dos longitudes de onda distintas de luz azul. Se demostró que el humo del cigarrillo imparte un estrés mucho mayor en las células HaCaT en comparación con las dos longitudes de onda de luz azul utilizadas. De hecho, el humo del cigarrillo constituía un peligro ambiental omnipresente como fuente de exposición humana a contaminantes químicamente activos. El ozono se usó de manera similar en el experimento ex vivo. Ambos factores estresantes generaron altos niveles de ROS, incluidos los radicales hidroxilo y el peróxido de hidrógeno, que pueden estar relacionados con procesos patológicos dañinos en la piel [26,27]. El efecto protector del aceite de sándalo indio fue más modesto en las células expuestas al humo del cigarrillo en comparación con la luz azul. Esto podría explicarse por el hecho de que en los diferentes experimentos realizados en este estudio, el humo del cigarrillo indujo aproximadamente el doble de ROS que la luz azul. Por lo tanto, incluso en la concentración más alta probada (0.2 por ciento) de aceite de sándalo indio, así como el control de alfa-tocoferol al 2 por ciento (15 unidades), probablemente se vieron abrumados por la cantidad elevada de ROS inducido.

La exposición a los rayos UV, junto con los cambios funcionales naturales debidos al envejecimiento, hace que los fibroblastos dérmicos aumenten la producción de MMP-1 [28,29]. La metaloproteinasa de matriz-1 (MMP-1) es una endopeptidasa dependiente de zinc y calcio que se sintetiza y libera tanto de los fibroblastos dérmicos como de los queratinocitos. Actúa descomponiendo el colágeno que se encuentra en la matriz extracelular (MEC). Luego, MMP-1 se libera como una proenzima inactiva, que luego se activa a través de la escisión proteolítica, lo que conduce a la liberación de su forma activa. Una expresión elevada de su actividad causada por una regulación al alza se ha relacionado con una degradación de la matriz extracelular y conduce al fotoenvejecimiento prematuro de la piel humana, así como al cáncer de piel [30].

En tejido cutáneo o fibroblastos cultivados, tanto la forma activa como la inactivada de MMP-1 se liberan en los medios de cultivo [28]. Sin embargo, cabe señalar que el ensayo ELISA de alto rendimiento utilizado solo cuantificó el prodominio y la forma activa de MMP-1 pero no cuantificó la forma inactiva de MMP-1 [28]. En particular, el aceite de sándalo indio pudo disminuir el nivel de metaloproteinasa de matriz-1 (MP-1) ​​en la piel ex vivo en una cantidad significativa. Como tal, podemos postular que al mostrar una caída significativa en MP-1, el aceite de sándalo indio probablemente actuó sobre la forma activada de la enzima MMP-1. Por lo tanto, se puede concluir que el aceite de sándalo de la India evitó eficazmente un aumento en la actividad de al menos la forma activada de MMP-1. En el futuro, se podrían realizar más estudios para explorar más a fondo las vías por las cuales el aceite de sándalo indio interrumpe la actividad de MMP-1.

Está bien documentado que los factores ambientales contribuyen a la vulnerabilidad de la piel, y esto a su vez conduce al envejecimiento prematuro de la piel [16]. Los factores responsables del envejecimiento acelerado de la piel provienen en gran medida de la sobreexpresión de ROS y la regulación positiva de las MMP [16]. De hecho, a medida que la piel envejece, y debido al desequilibrio en la expresión de los radicales libres, el número de recambio de queratinocitos en la epidermis se reduce. Esto condujo a la posterior disminución del colágeno que se encuentra en la piel. Se informó que estos cambios retroceden y contribuyen a una mayor producción de radicales libres [31]. Además, otro factor del envejecimiento prematuro de la piel fue el aumento de la expresión de las MMP y la disminución del nivel de sus inhibidores (TIMP). Se encontró que estos estaban relacionados con la regulación positiva de ROS [32]. Por lo tanto, el nivel de ROS inducido en la piel desempeñó un papel central en las respuestas hacia el envejecimiento prematuro de la piel.

Aquí, demostramos que el aceite de sándalo indio protege contra la oxidación causada por la luz azul a 412 nm y 450 nm y el efecto del humo del cigarrillo en los queratinocitos con una disminución aproximada del 75 por ciento en la actividad de ROS observada con luz azul y una disminución aproximada de alrededor 30 por ciento en la actividad de ROS observada para el humo del cigarrillo. Esta disminución de ROS y MMP-1 sugirió que el aceite de sándalo indio probablemente poseía propiedades antienvejecimiento de la piel. Estos elementos de la piel que se vieron afectados por los contaminantes podrían ser el objetivo de un ingrediente cosmético como el aceite de sándalo indio en la prevención del envejecimiento prematuro de la piel. En última instancia, el envejecimiento de la piel causado por el estrés ambiental es un elemento crucial a considerar para mantener una buena salud de la piel.

Según lo informado por Velasco et al. [15], los ingredientes cosméticos pueden funcionar evitando el contacto entre la piel y los contaminantes o desencadenando procesos bioquímicos que dificultan el producto primario oxidativo. Para lograr una formulación cosmética ideal, ambas características son muy buscadas. Esto daría lugar a productos cosméticos que pueden reducir los daños a corto plazo, como la inflamación, y regular al alza la vía de señalización para aumentar la actividad metabólica y la diferenciación celular [15]. En este estudio, informamos resultados preliminares prometedores que atestiguan el efecto protector y antienvejecimiento del aceite de sándalo indio. Por lo tanto, para ser un candidato exitoso como ingrediente cosmético, se deben realizar más pruebas de eficacia para evaluar las características funcionales del aceite de sándalo indio. Además, queda por realizar una evaluación in vivo de la actividad dermatológica y los niveles de uso del aceite para examinar los efectos a corto y largo plazo de la exposición a los exposomas ambientales.

5. Conclusiones

En este estudio describimos una propiedad novedosa del aceite de sándalo indio como ingrediente activo protector contra el efecto perjudicial de los factores estresantes ambientales in vitro y en la piel humana ex vivo.

Se exploró la eficacia antioxidante del aceite de sándalo indio utilizando un ensayo antioxidante celular en el que la sustancia de prueba redujo significativamente el nivel de ROS inducido por el iniciador de peroxilo AAPH. Con reminiscencias de estos últimos resultados, también se demostró que el aceite de sándalo indio protege posteriormente a las células HaCaT contra el estrés oxidativo inducido por factores estresantes ambientales como la luz azul a 412 nm y 450 nm y el humo del cigarrillo.

El efecto protector del aceite de sándalo indio contra el efecto perjudicial de la contaminación (humo de cigarrillo y ozono) también se controló utilizando un modelo más complejo de explantes de piel humana. Nuestros resultados han demostrado que el aceite de sándalo indio fue capaz de disminuir significativamente el nivel de MMP-1 inducido por el humo del cigarrillo o el ozono.

Los resultados presentados en este estudio sugirieron que el aceite de sándalo indio tiene el potencial de servir como un ingrediente activo en dermatología para la protección contra los factores estresantes ambientales además de sus aplicaciones de fragancia y aromaterapia ya existentes Después de estudios más profundos, el aceite de sándalo indio también puede servir como candidato prometedor en su uso como ingrediente multipropósito en el cuidado cosmético.

Este artículo está extraído de Cosmetics 2021, 8, 53. https://doi.org/10.3390/cosmetics8020053 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics