Weideschuim, een inheemse plant uit het noordwesten van de Stille Oceaan die wordt gekweekt als een oliezaadgewas, is naar voren gekomen als een potentiële nieuwe bron van bescherming tegen de schadelijke effecten van de zon op de huid.

De bevindingen van wetenschappers van de Oregon State University zijn belangrijk omdat bijna 10, 000 mensen per dag in de Verenigde Staten worden gediagnosticeerd met huidkanker, voor een groot deel het gevolg van de DNA-schade die wordt veroorzaakt door de ultraviolette straling die de zon uitstraalt.

Naast kanker, langdurige blootstelling aan de zon kan leiden tot vroegtijdige huidveroudering, zichtbaar in de vorm van verslapping en rimpels.

"Er is een zeer complexe cascade van biochemische reacties die optreden als stressreacties in de huid proberen om door UV veroorzaakte schade tegen te gaan, " zei co-corresponderende auteur Gitali Indra, universitair hoofddocent farmaceutische wetenschappen. "We hebben betere manieren nodig om UV-blootstelling te blokkeren en ook manieren om de schade te verminderen door schadelijke fysiologische processen te beperken."

Weideschuim, genoemd naar het bladerdak van roomwitte bloemen dat het produceert wanneer een gewas in volle bloei is, bevat een klasse verbindingen die bekend staan ​​als glucosinolaten, waarvan is aangetoond dat de derivaten kankerwerende en zonlichtbeschermende eigenschappen hebben.

Indra en collega's van het OSU College of Pharmacy keken naar twee derivaten van zo'n glucosinolaat dat gemakkelijk wordt gevonden in het "zaadmeel" dat overblijft na de verwerking van moerasbloemoliezaad; moerasbloemolie heeft industriële toepassingen en wordt ook gebruikt in shampoos en cosmetica.

De wetenschappers maakten 3D-facsimile's van de menselijke huid, gereconstrueerd in kweekplaten, raakte ze met ultraviolette B-straling - de schadelijkste van de twee soorten om de aarde te bereiken vanaf de zon - en behandelde de huid vervolgens met de moerasbloemderivaten.

Beide derivaten - 3-methoxybenzylisothiocyanaat en 3-methoxyfenylacetonitril - verbeterden de UV-schade aan de huidcellen door:

• het verbieden van verknoping van DNA, waardoor kanker-initiërende mutaties worden voorkomen;
• remming van twee enzymen die betrokken zijn bij de afbraak van collageen, het primaire structurele eiwit van de huid;
• het veroorzaken van een vermindering van het aantal precancereuze cellen;
• en het voorkomen van hyperplasie - orgaan- of weefselvergroting die vaak een vroeg stadium is in de ontwikkeling van kanker.

"DNA-schade is de voorloper van fotocarcinogenese, en deze derivaten verminderen die schade, wat een verbeterde gezondheid van de huid en een verminderd risico op kanker betekent, " zei Arup Indra, universitair hoofddocent farmaceutische wetenschappen, gelieerde onderzoeker bij het Linus Pauling Institute van OSU en de andere co-corresponderende auteur. "De bevindingen tonen een enorm potentieel voor gebruik in huidverzorgingsproducten, naast alleen het demonstreren van de wetenschap op zichzelf."

De in het onderzoek gebruikte 3D-huidreconstructies vormen een belangrijk onderzoeksinstrument, voegde Gitali Indra toe.

"Het is erg belangrijk om geen diermodellen te gebruiken bij het testen van cosmetica en huidverzorgingsproducten, "zei ze. "Mensen houden er niet van om gegevens over dierproeven te zien, vooral in Europa, waar ze een foto van een konijn op een product plaatsen, zodat mensen weten dat er geen dieren zijn gebruikt bij het testen. Dit is een heel goed model dat we kunnen gebruiken om veel soorten medicijnen te testen door verschillende testen te gebruiken."

De huidreconstructies worden helemaal opnieuw opgebouwd, Arup Indra merkte op, betekenis, bijvoorbeeld, pigmentproducerende cellen en immuuncellen kunnen worden toegevoegd als een onderzoek vereist.

"We kunnen kijken hoe een verbinding langzaam diffundeert en zien hoe het de collageenafbraak en UV-bescherming beïnvloedt, " zei hij. "Het is echt leuk dat we deze verschillende functies uit elkaar kunnen halen."

Omdat de glucosinolaatderivaten de enzymen remmen die nodig zijn voor de afbraak van collageen, ze werken effectief als anti-aging verbindingen.

"De meeste cosmetica zijn gewoon een soort van patch, de schade dekken, maar dit beschermt eigenlijk de huid, " zei co-auteur Fred Stevens, hoofdonderzoeker aan het Linus Pauling Institute en hoogleraar medicinale chemie aan het College of Pharmacy.

Bevindingen werden gepubliceerd in Grenzen in de farmacologie . Natuurlijke Plantaardige Producten, Inc., van Salem, Oregon, steunde dit onderzoek.