Специалисты из Мэрилендского университета в Колледж-Парке обнаружили, что метиленовый синий может предотвращать старение кожи и ускорять ее регенерацию.

Наиболее выраженно видимые признаки биологического старения проявляются на коже. Деградация наружного покрова тела происходит по двум направлениям: под влиянием естественных структурных изменений (морщины) и экологических факторов, например ионизирующего излучения и загрязнения воздуха. На молекулярном уровне этот механизм опосредуется оксидативным стрессом. Воздействие среды стимулирует образование в клетках активных форм кислорода (ROS), избыток которых приводит к ускоренным выработке свободных радикалов и расщеплению коллагена — это деформирует дермальный матрикс. Поэтому основной стратегией профилактики старения кожи служит применение антиоксидантов.

Сейчас на основе антиоксидантов выпускаются разные косметические продукты, целью которых выступает подавление выработки или нейтрализация свободных радикалов в дермальных фибробластах. Авторы новой работы использовали для этого метиленовый синий — препарат, синтезированный в 1876 году. Помимо промышленности (например, текстильной) он широко представлен в медицине — как антисептик и антидот. Кроме того, прошлые исследования показали, что соединение обладает нейропротекторными свойствами и может улучшать симптомы при болезни Альцгеймера. Опыты на мышах также выявили способность метиленового синего продлевать жизнь на шесть процентных пунктов.

На первом этапе американские ученые сравнили показатель поглощения ROS у метиленового синего и трех других препаратов — N-ацетил-L-цистеина (NAC), MitoQ и MitoTEMPO. В течение четырех недель они наносились на фибробласты кожи, полученные от пожилого человека и пациента с синдромом Гетчинсона-Гилфорда — генетической аномалией, которая выражается в преждевременном старении. Анализ показал, что, в отличие от метиленового синего, NAC не только хуже справлялся с нейтрализацией ROS, но и увеличивал их уровень. Остальные соединения продемонстрировали умеренный положительный эффект (MitoTEMPO не влиял на клетки пациента). Затем авторы изучили воздействие препарата на фенотип.

Снижение числа митохондриальных ROS в фибробластах молодых (1-YM, 2-YF) и пожилых (3-OM, 4-OF) людей после обработки метиленовым синим (голубой цвет) и контрольным препаратом (серый цвет) / ©Zheng-Mei Xiong et al., Scientific Reports, 2017

Для этого они культивировали линии фибробластов от доноров старше 80 лет и моложе 30 лет. Сортировка с активированной флуоресценцией (FASC) подтвердила, что в «старых» клетках наблюдается значительный рост митохондриальных ROS (MitoSOX), а обработка метиленовым синим (в одной линии) уменьшала показатель до уровня молодых людей. Последующий анализ методом вестерн-блоттинга позволил определить, что эффект обусловлен стимуляцией белка Nrf2 — важного регулятора антиоксидантной защиты. Дополнительные эксперименты с клетками пациента также обнаружили рост экспрессии матричной РНК (мРНК) в генах с антиоксидант-респонсивными элементами (ARE), в том числе GCLC, GSR и GPX7.

Наконец, ученые проверили действие препарата на двух трехмерных моделях эпидермиса, состоящих из линий фибробластов и кератиноцитов на гелевой подложке. По словам авторов, при длительной обработке (в течение двух недель) высокие концентрации метиленового синего — от пяти микромоль — окрашивают поверхность образцов и снижают жизнеспособность клеток. При этом низкий уровень соединения (менее 2,5 микромоль) не только не окрашивал кожу, но и стимулировал ее жизнеспособность. Небольшие концентрации препарата также повышали толщину, эластичность, упругость образцов и содержание в них влаги. Более того, опыты in vitro показали, что он ускоряет регенерацию кожи.

Как сообщили ученые, они уже приступили к разработке косметических средств на основе метиленового синего. Также команда ищет способы коммерциализации нового продукта.

Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

В марте стало известно, что австрийские исследователи разработали и испытали геропротектор на основе кофермента NAD+, «омолаживающий» ДНК.