Peptyd miedziowy – cesarz kosmetyki pielęgnacyjnej

Chemicznie peptydy to związki organiczne złożone z 2 do 100 cząsteczek aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. W zależności od mechanizmu działania wśród peptydów można wyróżnić 4 grupy: peptydy nośnikowe, peptydy sygnałowe, inhibitory neuroprzekaźników oraz inhibitory enzymów. Peptydy nośnikowe odpowiadają za transport międzykomórkowy wielu istotnych dla organizmu substancji, np. pierwiastków śladowych takich jak miedź i magnez. W kosmetyce zajmują istotne miejsce jako substancje transportujące składniki aktywne. Nazwa kolejnej grupy wywodzi się od ich zdolności sygnalizowania lub naśladowania sygnału występującego w syntezie białek macierzy zewnątrzkomórkowej, dzięki czemu peptydy sygnałowe stymulują komórki skóry do produkcji m.in. kolagenu czy też elastyny. Inhibitory neuroprzekaźników zyskały popularność jako nieinwazyjna alternatywa botoksu. Mechanizm działania tej grupy związków polega na blokowaniu impulsów nerwowych wywołujących skurcze mięśni odpowiedzialne za powstawanie zmarszczek. Peptydy zaliczane do grupy inhibitorów enzymów mogą hamować aktywność enzymów np. proteaz odpowiedzialnych za procesy starzenia się skóry.

W ostatnim czasie wśród peptydów coraz większe uznanie technologów oraz konsumentów zyskują peptydy miedziowe. Historia peptydów miedziowych sięga roku 1973, kiedy to Pickart i Thaler wyizolowali z albuminowej frakcji ludzkiego osocza tripeptyd GHK zbudowany z sekwencji aminokwasów: glicyna-L-histydyna-L-lizyna. Peptyd ten został po raz pierwszy opisany jako czynnik wzrostu dla wielu różnorodnych komórek oraz modulator macierzy pozakomórkowej. Opisywany triplet jest obecny w cząsteczce kolagenu typu I i może być uwalniany przez tkanki w przypadku urazu. Prowadzone badania wykazały, że stężenie GHK w ludzkim osoczu spada wraz z wiekiem, zbiegając się z zauważalnym zahamowaniem zdolności regeneracyjnych organizmu. Istotną funkcją peptydu jest także zdolność modulacji aktywności kluczowych metaloproteinaz czyli enzymów ułatwiających rozkład macierzy pozakomórkowej oraz aktywności antyproteaz, dzięki czemu GHK reguluje proces usuwania ze skóry uszkodzonych białek oraz nadmierną proteolizę, wpływając na procesy regeneracji. Dalsze badania pokazały, że tripeptyd wykazuje wysokie powinowactwo do jonów miedzi (II), dzięki czemu tworzy z nimi samoistnie kompleksy GHK-Cu, co stanowi istotną cechę w kontekście transportu tego śladowego składnika wewnątrz organizmu.

Miedź uznawana jest za jeden z kluczowych składników mineralnych koniecznych do prawidłowego funkcjonowania niemal wszystkich tkanek ludzkiego organizmu. Jony Cu2+ biorą udział w licznych procesach fizjologicznych i metabolicznych. W skórze miedź stymuluje proliferację fibroblastów, zwiększa produkcję kolagenu oraz elastyny przez fibroblasty, a także uczestniczy w procesach enzymatycznych: jako kofaktor oksydazy lizylowej wpływa na sieciowanie kolagenu i elastyny w macierzy międzykomórkowej, zaś jako kofaktor dysmutazy nadtlenkowej chroni komórki przed skutkami działania wolnych rodników. Bierze również udział w biosyntezie melaniny – barwnika odpowiedzialnego za pigmentację skóry oraz włosów.

Od czasu odkrycia peptydu GHK oraz jego zdolności do tworzenia kompleksów z miedzią prowadzono szereg badań mających na celu potwierdzenie działania ugrupowania GHK-Cu na skórę oraz włosy. Dzięki swojej budowie kompleks wykazuje dwupostaciowy mechanizm działania, łącząc funkcje nośnikowe oraz sygnałowe. Jako peptyd nośnikowy bierze udział w transporcie miedzi, opisanego wyżej pierwiastka śladowego ludzkiego organizmu, niezbędnego do wielu procesów fizjologicznych zachodzących w ciele człowieka, co bezpośrednio łączy się z jego działaniem sygnalizacyjnym. Pickart i współpracownicy jako pierwsi opisali działanie kompleksu GHK-Cu w przyspieszaniu gojenie się ran, wspomaganiu przyjęcia przeszczepionej skóry oraz jego aktywność przeciwzapalną. Według rezultatów badań prowadzonych przez zespół Borela i Maquarta (1988) już w przypadku stosowania niskich stężeń obserwowano rozpad olbrzymich agregatów kolagenu gromadzących się w bliznach, przy jednoczesnej stymulacji hodowanych fibroblastów do syntezy kolagenu, elastyny, glikozaminoglikanów, a także proteoglikanów. Ponadto kompleks zwiększał ekspresję metaloproteinaz oraz ich inhibitorów, pełniąc rolę modulatora procesów naprawczych skóry.

W związku z doniesieniami dotyczącymi działania peptydu GHK, a także jego miedziowych kompleksów prowadzono liczne testy związane z wpływem kompleksu GHK-Cu na poprawę wyglądu starzejącej się skóry. Krüger i jego współpracownicy, w pilotażowych badaniach miejscowego stosowania tripeptydu miedziowego na starzejącą się skórę potwierdzili wzrost grubości naskórka oraz skóry właściwej, poprawę nawilżenia, wygładzenia oraz elastyczności skóry, a także wzrost syntezy kolagenu. Zespół Finkleya (2005) przeprowadził m.in. 12 tygodniowe badania twarzy z łagodnymi oraz zaawansowanymi fotouszkodzeniami. W testach udział brało 67 kobiet w wieku od 50 do 59 lat. Probantki dwa razy dziennie stosowały krem zawierający tripeptyd miedziowy.  Po okresie stosowania zaobserwowano znaczną redukcję oznak starzenia się skóry. Preparat wykazał korzystny wpływ na jędrność i ogólny wygląd cery. Zredukowane zostały zarówno drobne jak i grubsze zmarszczki oraz plamy pigmentacyjne, nastąpił również wzrost gęstości i grubości skóry. Dodatkowo dzięki analizie histologicznej wykazano, że badany krem silnie stymulował proliferację keranocytów. W innym badaniu (Abdulghani A. i in., 1998) porównano wpływ na syntezę kolagenu preparatów zawierających GHK-Cu, witaminę C oraz kwas retinowy. Testy wykazały, że po 12 tygodniach stosowania produkt z tripeptydem miedziowym poprawił produkcję kolagenu u 70% probantów, w stosunku do 50% dla witaminy C oraz 40% dla kwasu retinowego.

Prowadzone są też badania pod kątem zastosowania GHK-Cu w medycynie. W 2001 roku McCormack wraz ze współpracownikami ustalili, że opisywany peptyd przywraca żywotność replikacyjną fibroblastom pacjentów po radioterapii przeciwnowotworowej, która uszkadza DNA komórkowe. W testach Parka i współpracowników (2016) poświęconych ostremu uszkodzeniu płuc wykazano, że GHK-Cu zmniejsza produkcję reaktywnych form tlenu (RFT), jednocześnie stymulując aktywność dysmutazy nadtlenkowej, a tym samym ogranicza procesy oksydacyjne. Dodatkowo potwierdzono znaczne zahamowanie wytwarzania prozapalnych cytokin TNF-α oraz IL-6. Wymienione cytokiny odpowiadają m.in.  za indukowanie dalszych uszkodzeń tkanek po urazach. Ponadto opisywany tripeptyd zatrzymuje uwalnianie z ferrytyny żelaza (II) odpowiedzialnego za pobudzanie miejscowego stanu zapalnego oraz infekcji bakteryjnych uszkodzonych tkanek. Podczas badań dotyczących gojenia się ran zaobserwowano, że GHK-Cu powoduje u myszy znaczne powiększenie się mieszków włosowych w obrębie rany oraz proliferację komórek macierzystych. Testy prowadzone z zastosowaniem GHK-Cu oraz jego analogów wykazały wpływ na stymulację mieszków włosowych do proliferacji komórek, co skutkowało powiększeniem pęcherzyka w fazie anagenu z włosów meszkowych (vellusowych) do włosów końcowych.

Ze względu na wielokierunkowe działanie związane z transportem oraz regulacją biodostępności miedzi – istotnego dla organizmu pierwiastka śladowego, GHK-Cu uznawany jest za jeden z najskuteczniejszych składników aktywnych mogących znaleźć zastosowanie nie tylko w dziedzinie kosmetologii, ale również medycynie. Liczne badania potwierdziły jego skuteczność w zakresie stymulowania gojenia ran, redukcji procesów oksydacyjnych oraz reakcji zapalnych. Dzięki pobudzaniu fibroblastów do produkcji kolagenu, elastyny, proteoglikanów oraz glikozaminoglikanów a także modulowaniu ekspresji metaloproteinaz i ich inhibitorów, peptyd ten stanowi istotny czynnik w procesach naprawczych skóry. Obecnie głównym obszarem zastosowania tripeptydu miedziowego są kosmetyki do skóry dojrzałej, wymagającej intensywnej regeneracji, w których zapewnia poprawę elastyczności, wzrost grubości i gęstości skóry, a także redukcję zmarszczek oraz blizn. Naprawia skutki fotouszkodzeń tkanek. Ponadto rezultaty badań pokazują możliwości zastosowania GHK-Cu oraz jego analogów w produktach dedykowanych problemom z wypadaniem oraz wzrostem włosów. Prawdopodobnie wiele dodatkowych funkcji i możliwości działania opisanego peptydu nie zostało jeszcze odkrytych.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 2/2023