Efectos de FGIN-1-27 sobre la pigmentación en el pez cebra

Según estudios relevantes,cistanchees una hierba común que se conoce como "la hierba milagrosa que prolonga la vida". Su principal componente es el cistanosido, que tiene diversos efectos como antioxidante, antiinflamatorio y promotor de la función inmunológica. El mecanismo entre la cistanche yblanqueamiento de la pielse encuentra en elantioxidanteefecto de los glucósidos de cistanche.Melaninaen la piel humana se produce por la oxidación de tirosina catalizada portirosinasa, y la reacción de oxidación requiere la participación de oxígeno, por lo que los radicales libres de oxígeno en el cuerpo se convierten en un factor importante que afecta la producción de melanina. Cistanche contienecistanósido, que es un antioxidante y puede reducir la generación de radicales libres en el cuerpo, por lo queinhibiendo la producción de melanina.

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El pez cebra tiene pigmentos de melanina en la superficie, lo que permite una simple observación de la pigmentación sin procedimientos experimentales complicados (Choi et al., 2007). PTU, un potente inhibidor de la melanogénesis, se usa ampliamente en la investigación del pez cebra (Elsalini y Rohr, 2003). En el presente estudio, se utilizó PTU como control positivo. Como se muestra en la Figura 6, FGIN-1-27 inhibió significativamente la pigmentación corporal del pez cebra, similar a PTU.

FGIN-1-27 Hiperpigmentación inducida por UVB reducida en piel de conejillo de Indias

Se utilizó un modelo de hiperpigmentación inducida por UVB en cobayos marrones para examinar el efecto blanqueador de FGIN-1-27 in vivo. Como se muestra en la Figura 7A, fotografías representativas de piel de conejillo de indias indicaron que FGIN-1-27 (1 por ciento) suprimió significativamente la pigmentación en comparación con el tratamiento con vehículo. Para evaluar aún más el grado de pigmentación, verificamos el valor L (índice de brillo) usando un Espectrofotómetro. El valor de ΔL del grupo FGIN-1-27 fue notablemente más alto que el del grupo del vehículo después de 3 semanas de tratamiento, lo que sugiere que FGIN-1-27 redujo la hiperpigmentación inducida por UVB en la piel de cobayas (Figura 7B). La tinción con plata amoniacal de Masson-Fontana del tejido de la piel mostró que FGIN-1-27 inhibía significativamente la pigmentación inducida por UVB en la capa basal epidérmica (Figura 7C). La tinción inmunohistoquímica de una proteína marcadora de melanocitos, S-100, reveló que el recuento de melanocitos no se vio afectado por FGIN-1-27 (Figuras 7D, E). Estos resultados demuestran que FGIN-1-27 tiene efectos blanqueadores sobre la hiperpigmentación inducida por UV in vivo.

DISCUSIÓN

Según Global Industry Analysts, el mercado mundial de blanqueamiento alcanzará los 31 200 millones de USD para 2024 (Kim et al., 2019). Muchos grupos de investigación están enfocando sus esfuerzos para dilucidar compuestos blanqueadores nuevos y efectivos. Aunque se han desarrollado muchos agentes, solo unos pocos demostraron ser terapéuticamente efectivos debido a la citotoxicidad y la débil eficacia (Kim et al., 2008; Singh et al., 2016). Por tanto, es necesario seguir descubriendo agentes blanqueadores de la piel más eficaces y seguros.

En el estudio actual, FGIN-1-27 inhibió la melanogénesis basal y revirtió el aumento de melanina inducido por -MSH, OAG o ET-1-, sin afectar la viabilidad celular (Figuras 1 y 5). La tirosinasa, TRP-1 y TRP-2 son las enzimas clave en la melanogénesis, mientras que -MSH y ET-1 promueven la pigmentación al aumentar la expresión de estas tres enzimas melanogénicas cruciales (Rzepka et al. , 2016; Corre et al., 2004; Regazzetti et al., 2015). Nuestros resultados sugirieron que FGIN-1-27 suprimió -MSH o ET-1-tirosinasa inducida, TRP-1 y aumento de la expresión de TRP-2 (Figuras 2A, B). La actividad de la tirosinasa es fundamental para la melanogénesis (Rzepka et al., 2016). El 1-oleoil-2-acetil-sn-glicerol (OAG) es un análogo de diacilglicerol (DAG) sintético permeable a la membrana que ha demostrado aumentar la actividad de la tirosinasa (Thébault et al., 2005). Curiosamente, FGIN-1-27 inhibió notablemente el aumento de la actividad de tirosinasa inducida por OAG, y la expresión de tirosinasa no cambió significativamente después de 12 h de tratamiento (Figuras 2C, D). El ensayo de actividad de tirosinasa de hongos mostró que FGIN-1-27 no inhibía directamente la actividad de tirosinasa, lo que sugería que FGIN-1-27 no era un inhibidor directo de tirosinasa (Figura 2E). El factor de transcripción asociado a microftalmia (MITF) es un factor de transcripción maestro para la melanogénesis y regula al alza la expresión de tirosinasa, TRP-1 y TRP-2 (Levy y Fisher, 2011; Kawasaki et al., 2008) . Los presentes estudios mostraron que FGIN-1-27 suprimió el aumento de la expresión MITF basal, -MSH y ET-1-inducida (Figura 3). Como se mencionó anteriormente, FGIN-1-27 inhibe la melanogénesis al disminuir la expresión de MITF, tirosinasa, TRP-1 y TRP-2 e inhibir la actividad de tirosinasa, lo cual es contradictorio con estudios previos que sugirieron MDR la activación puede aumentar la melanogénesis (Lv et al., 2019). Hay dos posibles explicaciones para este efecto. Dadas las actividades funcionales opuestas de FGIN-1-27 frente a diazepam, especulamos que FGIN-1-27 es un agonista inverso de MDR en lugar de considerarse generalmente como un agonista en los melanocitos. Además, muchos mecanismos también están involucrados en el efecto de FGIN-1-27 a veces, tal vez, oscureciendo el papel de la activación de MDR. Se necesitan más estudios exhaustivos para revelar la función y el mecanismo subyacente de FGIN-1-27 y MDR en los melanocitos.

Se considera que la radiación ultravioleta excesiva es una causa importante del oscurecimiento de la piel (Abdel-Naser et al., 2003). Después de la exposición a la radiación UV, los queratinocitos y los melanocitos se activaron y produjeron -hormona estimulante de melanocitos (-MSH), diacilglicerol (DAG) y endotelina-1 (ET-1) (D'Mello et al. ., 2016; Bae-Harboe y Park, 2012). -MSH, ET-1 y DAG afectan la síntesis de melanina a través de vías de señalización intracelular. Cuando la hormona estimulante de melanocitos (-MSH) se une al receptor de melanocortina-1 (MC1R), el nivel intracelular de AMPc se eleva y se activa la vía PKA/CREB, promoviendo finalmente la melanogénesis (Corre et al., 2004; Rzepka et al., 2016). OAG podría activar la PKC-, que fosforila los residuos de serina en el dominio citoplasmático de la tirosinasa y la activa (Kim et al., 2006; Kawaguchi et al., 2012; Yuan y Jin, 2018). Las vías de señalización de MAPK, que incluyen p38 extracelular, ERK y JNK, podrían regular la síntesis de melanina (Zhou et al., 2014). La activación de la vía de señalización de p38 disminuyó la expresión de MITF y promueve la melanogénesis (Hirata et al., 2007). El papel de la vía ERK y JNK en la melanogénesis sigue siendo controvertido (Lee et al., 2013; Peng et al., 2014). Se informó que la endotelina-1 (ET-1) induce la melanogénesis a través de la activación de ERK y p38 (Park et al., 2015; Regazzetti et al., 2015). Además, el diálogo cruzado entre PKA y PKC- podría amplificar el efecto melanogénico y MAPK proporciona puntos de encuentro para el diálogo cruzado entre estas vías de señalización (Lee y Noh, 2013). Una gran cantidad de atención se ha centrado continuamente en el desarrollo de nuevos agentes para blanquear la piel, que inhibieron la melanogénesis mediante la regulación de las vías de señalización relacionadas con la pigmentación. Kim et al. la investigación indicó que la piperlonguminina inhibió la melanogénesis mediada por PKA/CREB pero no afectó la melanogénesis mediada por PKC (Kim et al., 2006). Además, tener A disminuyó la melanogénesis al afectar las vías ERK, pero no tuvo efectos sobre las vías PKA/CREB (Fujimoto et al., 1988). En el presente estudio, FGIN-1-27 disminuyó la expresión de PKC-, p-PKA cat, p-CREB, p-p38 y p-ERK (Figuras 4 y 5). Estos resultados sugirieron que las tres vías de señalización mencionadas anteriormente relacionadas con la melanogénesis se inhibieron después de que se trató FGIN-1-27. Esto puede explicar por qué FGIN-1-27 inhibió la melanogénesis inducida por -MSH, ET-1 o OAG.

Además, investigamos los efectos de FGIN-1-27 en la melanogénesis del pez cebra. El pez cebra es un organismo modelo vertebrado altamente beneficioso porque su sistema de órganos y su secuencia de genes son similares a los de los humanos (Choi et al., 2007). Además, el pez cebra tiene pigmentos de melanina en la superficie, lo que permite una simple observación de la pigmentación sin procedimientos experimentales complicados (Kim et al., 2008). En el presente estudio, FGIN-1-27 disminuyó significativamente la pigmentación corporal en el pez cebra (Figura 6), lo que es contradictorio con estudios previos que sugirieron que la activación de MDR aumentó ligeramente la cantidad de melanocitos en las larvas de pez cebra (Allen et al., 2020) . La posible razón es que existe un mecanismo diferente en el efecto antimelanogénico de FGIN-1-27. Se necesita más investigación exhaustiva para descubrir el papel de FGIN-1-27 en la melanogénesis y la producción de melanocitos en el pez cebra. También investigamos los efectos de FGIN-1-27 en la melanogénesis en la piel de cobayos. Como se muestra en la Figura 7, encontramos que la aplicación tópica de FGIN-1-27 en la piel dorsal de un conejillo de indias en el que se había inducido hiperpigmentación por exposición a UVB, resultó en efectos de blanqueamiento eficientes. Estos resultados sugirieron que FGIN-1-27 inhibía la producción de melanina en los melanocitos activos, pero no una reducción del número de melanocitos.

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FONDOS

MATERIAL SUPLEMENTARIO

REFERENCIAS

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