Axit α Lipoic không có hiệu quả như một chất chống oxy hóa cục bộ để bảo vệ da1

Đối với Người biên tập: Axit αlipoic được tổng hợp trong ti thể của tế bào (Morikawa và cộng sự, 2001) và được gắn cộng hóa trị qua các gốc lysyl thành phức hợp axit αketo dehydrogenase (Biewenga và cộng sự, 1997). Axit αlipoic được gắn vào là một đồng yếu tố cho enzyme và cùng với axit dihydrolipoic, dẫn xuất tái tạo của nó, đóng vai trò như một cặp oxy hóa khử mang electron từ cơ chất của enzyme đến NAD+. Mặc dù thực tế là có rất ít hoặc không có axit αlipoic tự do bình thường trong các mô (Hermann và cộng sự, 1996), axit αlipoic được sử dụng như một chất chống oxy hóa để bôi lên da để bảo vệ da chống lại sự ảnh hưởng của tia cực tím bao gồm ung thư da và những thay đổi về lão hóa da do ánh sáng (Podda và cộng sự, 2001). Trước đây, chúng tôi đã nghiên cứu sự kết hợp vitamin C (axit Lascorbic) và vitamin E (α Tocopherol) trên da và chứng minh tác dụng bảo vệ quang tổng hợp (Lin et al, 2003). Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cùng một mô hình để đánh giá các công thức axit αlipoic tại chỗ. Thiết kế thử nghiệm trước đây đã được công bố chi tiết (Lin và cộng sự, 2003). Các thử nghiệm được thực hiện trên lợn Yorkshire trắng cai sữa theo hướng dẫn do Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật Phòng thí nghiệm của Viện Tài nguyên Phòng thí nghiệm, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (Viên Sức khỏe Quốc gia, xuất bản phẩm số 8623, sửa đổi 1996). 5% DLαlipoic acid (Pharmline, Florida, New York) được hòa tan trong 50% ethanol. Một công thức thương mại chứa 15% Lascorbic acid (vitamin C) và 1% DLαtocopherol (vitamin E) (Primacy C + E, SkinCeuticals, Garland, Texas) và một công thức thương mại của axit αlipoic (Chất kích hoạt làm săn chắc da mặt với DMAE, N.v. Perricone, Meriden, Connecticut) đã được mua và mở ngay trước khi sử dụng. Dung dịch chống oxy hóa (500 µL) được áp dụng cho các mảng da lưng cạo (7,5 x 10 cm) hàng ngày trong 4 ngày. Một bộ mô phỏng năng lượng mặt trời 1000W (Lightning Cure 200, Hamamatsu, Nhật Bản) được trang bị bộ lọc Schott WG295 để loại bỏ sóng có cường độ nhỏ hơn 295 nm phân phối bức xạ tia cực tím tới bề mặt da thông qua dẫn hướng ánh sáng lỏng với cường độ 5 mW cm2 tia UVB và khoảng 40 mWcm2 tia UVA được đo bằng máy đo bức xạ (IL1700, International Light, Newburyport, Mississippi). MED được xác định là liều thấp nhất gây ra ban đỏ với đường viền có thể cảm nhận được (40 mJcm2 UVB). Mỗi miếng dán được chiếu xạ theo môđun năng lượng mặt trời trong ba lần từ 0,5 x đến 2,5 x MED trong khoảng thời gian 0,5 x MED hoặc 1 x đến 5 x MED trong khoảng thời gian 1 x MED. Đánh giá được thực hiện 24 giờ sau đó. Nốt ban đỏ được đo bằng cách đánh giá bằng máy đo màu ở chế độ “a” (ColorMouse Too, Color Savvy Systems, Springboro, Ohio) của ảnh phóng to da 8 x 12in. ảnh phóng to da. Mỗi điểm, cùng với vùng da liền kề không được chiếu xạ, được đo trong ba lần. Sự khác biệt giữa da được chiếu xạ và không được chiếu xạ xác định phép đo ban đỏ. Tế bào cháy nắng được xác định trong phần sinh thiết đục lỗ 8 mm cố định bằng formalin nhuộm hematoxylin và eosin. Khi hư hại do chiếu xạ gây ra trên diện rộng, con số 35 tế bào cháy nắng trên mỗi mm được sử dụng làm giới hạn trên. Kết quả được biểu thị bằng giá trị trung bình ± SD (n = 3). Các giá trị p được tính toán bằng phép thử Student’s t. Không có sự bảo vệ đáng kể nào có thể được phát hiện bằng cách giảm ban đỏ (Hình 1A) hoặc bằng phân tích tế bào cháy nắng (Hình 1B) khi da không được điều trị được so sánh với da được điều trị bằng axit αlipoic 5% hoặc công thức thương mại của axit αlipoic. Như đã báo cáo trước đây, một công

Axit α- Lipoic không có hiệu quả như một chất chống oxy hóa cục

bộ để bảo vệ da1

Đối với Người biên tập:

Axit α-lipoic được tổng hợp trong ti thể của tế bào (Morikawa và cộng sự, 2001) và được gắn cộng hóa trị qua các gốc lysyl thành phức hợp axit α-keto dehydrogenase (Bie-wenga và cộng sự, 1997) Axit α-lipoic được gắn vào là một đồng yếu tố cho enzyme và cùng với axit dihydrolipoic, dẫn xuất tái tạo của nó, đóng vai trò như một cặp oxy hóa khử mang electron từ cơ chất của enzyme đến NAD+ Mặc dù thực tế là có rất ít hoặc không có axit α-lipoic tự do bình thường trong các mô (Hermann và cộng sự, 1996), axit α-lipoic được sử dụng như một chất chống oxy hóa để bôi lên da để bảo vệ da chống lại sự ảnh hưởng của tia cực tím bao gồm ung thư da và những thay đổi về lão hóa da do ánh sáng (Podda và cộng sự, 2001) Trước đây, chúng tôi đã nghiên cứu sự kết hợp vitamin C (axit L-ascorbic) và vitamin E (α -Tocopherol) trên da và chứng minh tác dụng bảo vệ quang tổng hợp (Lin et al, 2003) Trong nghiên cứu này, chúng tôi

sử dụng cùng một mô hình để đánh giá các công thức axit α-lipoic tại chỗ Thiết kế thử nghiệm trước đây đã được công bố chi tiết (Lin và cộng sự, 2003) Các thử nghiệm được thực hiện trên lợn Yorkshire trắng cai sữa theo hướng dẫn do Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật Phòng thí nghiệm của Viện Tài nguyên Phòng thí nghiệm, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (Viên Sức khỏe Quốc gia, xuất bản phẩm số 86-23, sửa đổi 1996) 5% DL-α-lipoic acid (Pharmline, Florida, New York) được hòa tan trong 50% ethanol Một công thức thương mại chứa 15% L-ascorbic acid (vitamin C) và 1% DL-α-tocopherol (vitamin E) (Primacy C + E, SkinCeuticals, Garland, Texas) và một công thức thương mại của axit α-lipoic (Chất kích hoạt làm săn chắc da mặt với DMAE, N.v Perricone, Meriden, Connecticut) đã được mua và mở ngay trước khi sử dụng Dung dịch chống oxy hóa (500 µL) được áp dụng cho các mảng da lưng cạo (7,5 x 10 cm) hàng ngày trong 4 ngày Một bộ mô phỏng năng lượng mặt trời 1000-W (Lightning Cure 200, Hamamatsu, Nhật Bản) được trang bị bộ lọc Schott WG295 để loại bỏ sóng có cường độ nhỏ hơn 295 nm phân phối bức xạ tia cực tím tới bề mặt da thông qua dẫn hướng ánh sáng lỏng với cường độ 5 mW/ cm2 tia UVB và khoảng 40 mW/cm2 tia UVA được đo bằng máy đo bức xạ (IL1700, International Light, Newburyport, Mississippi) MED được xác định là liều thấp nhất gây ra ban đỏ với đường viền có thể cảm nhận được (40 mJ/cm2 UVB) Mỗi miếng dán được chiếu xạ theo mô-đun năng lượng mặt trời trong ba lần từ 0,5 x đến 2,5 x MED trong khoảng thời gian 0,5 x MED hoặc 1 x đến 5 x MED trong khoảng thời gian 1 x MED Đánh giá được thực hiện 24 giờ sau đó Nốt ban đỏ được đo bằng cách đánh giá bằng máy đo màu ở chế độ “a” (ColorMouse Too, Color Savvy Systems, Springboro, Ohio) của ảnh phóng to da 8 x 12-in ảnh phóng to da Mỗi điểm, cùng với vùng da liền kề không được chiếu xạ, được đo trong ba lần Sự khác biệt giữa da được chiếu xạ và không được chiếu xạ xác định phép đo ban đỏ Tế bào cháy nắng được xác định trong phần sinh thiết đục lỗ 8 mm cố định bằng formalin nhuộm hematoxylin và eosin Khi hư hại do chiếu xạ gây ra trên diện rộng, con số 35 tế bào cháy nắng trên mỗi mm được sử dụng làm giới hạn trên Kết quả được biểu thị bằng giá trị trung bình ± SD (n = 3) Các giá trị p được tính toán bằng phép thử Student’s t Không có sự bảo vệ đáng kể nào

có thể được phát hiện bằng cách giảm ban đỏ (Hình 1A) hoặc bằng phân tích tế bào cháy nắng (Hình 1B) khi da không được điều trị được so sánh với da được điều trị bằng axit α-lipoic 5%

1 Nghiên cứu này được thực hiện ở Durham, Bắc Carolina, Hoa Kỳ

hoặc công thức thương mại của axit α-lipoic Như đã báo cáo trước đây, một công thức kết hợp 15% L-ascorbic acid và 1% α-Tocopherol cung cấp khả năng bảo vệ quang có ý nghĩa chống lại

sự bức xạ mô phỏng mặt trời như được tiết lộ bởi ban đỏ (Hình 2A) hoặc các tế bào cháy nắng (Hình 2B) Thêm axit α-lipoic 5% vào dung dịch vitamin C và E không cung cấp thêm bảo vệ quang (Hình 2A và B)

Mặc dù axit α-lipoic có đặc tính chống oxy hóa, nhưng tiềm năng của nó như một chất chống oxy hóa được cho là phụ thuộc vào việc khử thành axit dihydrolipoic mạnh hơn Mặc dù một lượng nhỏ axit dihydrolipoic đã được đo trong da chuột sau khi bôi axit α-lipoic tại chỗ (Podda và cộng sự, 1996), phản ứng này rất kém hiệu quả Quá trình khử axit α-lipoic thành axit dihydrolipoic có thể đạt được nhờ enzym dihydrolipoamide dehydrogenase của ti thể, nhưng không rõ liệu axit α-lipoic tự do đã sẵn sàng tiếp cận với ngăn ti thể (Biewenga và cộng sự, 1996) Glutathione reductase cũng có thể thực hiện quá trình khử, nhưng tốc độ phản ứng chậm (Pick và cộng sự, 1995) Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng hằng số tốc độ phản ứng của axit dihydrolipoic với các loại oxy phản ứng chậm hơn so với axit α-lipoic (Bisby và Parker, 1998;

Lu và Liu, 2002; Trujillo và Radi, 2002) Hơn nữa, axit dihydrolipoic có thể là chất pro-oxi hóa (Scott và cộng sự, 1994) Một khi axit α-lipoic bị oxy hóa sau phản ứng với gốc tự do, sản phẩm oxy hóa một electron của nó là chất pro-oxi hóa mạnh, có khả năng gây tổn thương gốc tự do cho các thành phần tế bào và mô (Lu và Liu, 2002) Ngược lại, ví dụ, gốc ascorbyl có tiềm năng oxy hóa tương đối thấp (De Tullio và Arrigoni, 2004) Trên thực tế, axit α-lipoic thích phản ứng với chính nó và không cân xứng hơn là tấn công các chất nền khác Không rõ liệu axit α-lipoic tự do

có cung cấp nhiều hoạt động chống oxy hóa sinh lý hay không Trong ti thể, nó được gắn cộng hoá trị với các enzym ti thể thông qua các gốc lysyl Mặc dù có sẵn trong các mô có hoạt động trao đổi chất cao (ví dụ, tim), các enzym phân giải protein không phân cắt hiệu quả mối liên kết giữa axit α-lipoic và lysine (Biewenga và cộng sự, 1997) Axit α-lipoic tự do thường không được phát hiện trong huyết tương (Hermann và cộng sự, 1996) hoặc trong da (Podda và cộng sự, 1994)

Hình 1: Axit α-lipoic cục bộ không có tính bảo vệ ảnh Dữ liệu máy đo màu (a) và tế bào cháy

nắng (b) từ da chưa được điều trị và da được điều trị bằng axit α-lipoic 5% hoặc công thức thương mại của axit lipoic

Axit alpha lipoic thương mại Axit alpha lipoic

5%

Mẫu

kiểm

soát

Axit alpha lipoic thương mại Axit alpha lipoic

5%

Mẫu kiểm soát

Hình 2: Axit α-lipoic cục bộ không bổ sung bảo vệ quang cung cấp bởi vitamin C + E topica Dữ liệu đo màu (a) và tế bào cháy nắng (b) từ da không được điều trị, da được điều trị

bằng 5% vitamin C và 1% vitamin E, hoặc da được điều trị bằng 5% vitamin C và 1% vitamin E

và 5% axit α-lipoic

Được truyền bằng miệng hoặc truyền qua đường tĩnh mạch, nó chỉ tồn tại trong huyết tương khoảng 30 phút và được gan đào thải trong lần truyền đầu tiên (Heimann và cộng sự, 1996; Teichert và cộng sự, 2003) Sự đào thải nhanh tương tự cũng có thể xảy ra sau khi hấp thu qua da

Tổng kết lại, chúng tôi đã thử nghiệm axit α-lipoic với liều lượng cao tại chỗ trên da để xác định xem nó có cung cấp bảo vệ quang chống lại bức xạ mô phỏng mặt trời hay không Chúng tôi không thể phát hiện sự bảo vệ khi sử dụng axit α-lipoic riêng lẻ hoặc cùng với vitamins C và E Ngoài ra, công thức thương mại của axit α-lipoic không cung cấp khả năng bảo

vệ Mặc dù chúng ta không thể giải thích được sự thiếu tác dụng này, nhưng có vẻ hợp lý khi axit α-lipoic hấp thụ ánh sáng cực tím trong phổ UVA - nó có phổ hấp thụ ở bước sóng 330 nm (Matsugo và cộng sự, 1996) - và bị oxy hóa thành gốc tự do và sau đó bị tiêu diệt (Podda và cộng

sự, 1997) Việc chuyển đổi thành axit dihydrolipoic không hiệu quả dẫn đến ít tương tác với vitamin C và E để tăng khả năng bảo vệ quang của chúng

Jing-Yi Lin, * Fu-Hsiung Lin, James A Burch, M Angelica Selim, Nancy A Monteiro-Riviere, James

M Grichnik và Sheldon R Pinnel

*Bệnh viện Chang Gung Memorial, Đài Bắc, Đài Loan; Trung tâm Y tế Đại học Duke, Durham, Bắc Carolina, Hoa Kỳ; Trường đại học bang Bắc Carolina, Raleigh, Bắc Carolina, Hoa Kỳ

Nghiên cứu này được hỗ trợ một phần bởi tài trợ R43CA83538 của NIH Dung dịch được chuẩn bị bởi Mostafa M Omar, Tiến sĩ Phytoceuticals, Elmwood Park, New Jersey Cảm ơn Tiến sĩ Doren Madey đã giúp đỡ trong việc lập bản thảo Sheldon Pinnell là nhà tư vấn cho SkinCeuticals, Garland, Texas.

DOI: 10.1111 / j 0022 -202X 2004.23446.x

Mẫu

kiểm

soát

Mẫu kiểm soát

Bản thảo nhận được ngày 14 tháng 4 năm 2004; sửa đổi ngày 2 tháng 6 năm 2004; được chấp nhận xuất bản ngày 8 tháng 6 năm 2004

Địa chỉ liên lạc: Sheldon R Pinnell, MD, The J Lamar Callaway Giáo sư danh dự về Da liễu, Đại học Duke, Box 3135, Trung tâm Y tế Đại học Duke, Durham, NC 27710, Hoa Kỳ Email:

pinne002@mc.duke.edu

Tài liệu tham khảo

Biewenga GP, Dorstijn MA Verhagen JV, Haenen GR, Bast A: Suy giảm axit lipoic bằng lipoamide dehydrogenase Biochem Pharmacol 51: 233-238, 1996

Biewenga GP, Haenen GR, Bast A: Dược lý của axit lipoic chống oxy hóa Gen Pharmacol 29: 315-331, 1997

Bisby RH, Parker AW: Phản ứng chống oxy hóa của axit dihydrolipoic và lipoamide với bộ ba duroquinone [erratum xuất hiện trong Biochem Biophys Res Commun 1998 ngày 10 tháng 8; 249 (1): 297) Biochem Biophys Res Commun 244: 263-267,1998

De Tullio MC, Arrigoni O: Hy vọng, thất vọng và nhiều hy vọng hơn nữa từ vitamin C [Đánh giá] [103 lượt tham khảo] Cell Mol Life Sci 61: 209-219, 2004

Hermann R, Niebch G, Borbe HO, và cộng sự: Dược động học bảo vệ đối tượng và sinh khả dụng của các công thức axit alpha-lipoic khác nhau ở những người tình nguyện khỏe mạnh Eur J Pharm Sci 4:

167-174, 1996

Lin JY, Selim MA, Shea CR, Grichnik JM, Omar MM, Monteiro-Riviere NA, Pinnell SR: Bảo vệ tia UV bằng cách kết hợp chất chống oxy hóa cục bộ vitamin C và vitamin E J Am Acad Dermatol 48: 866-874, 2003

Lu C, Liu Y: Tương tác của các cation gốc axit lipoic với chất tương tự vitamin C và E và các dẫn xuất của axit hydroxycinnamic Arch Biochem Biophys 406: 78-84, 2002

Matsugo S, Han D, Tritschler HJ, Packer L: Sự phân hủy các dẫn xuất của axit alpha-lipoic bằng cách quang hóa-hình thành axit dihydrolipoic từ axit alpha-lipoic Biochem Mol Biol Int 38: 51-59, 1996 Morikawa T, Yasuno R, Wada H: Tế bào động vật có vú có tổng hợp axit lipoic không? Xác định cDNA của chuột mã hóa enzym tổng hợp axit lipoic nằm trong ti thể FEBS Lett 498: 16-21,2001

Pick (J, Haramaki N, Constantinescu A, Handelman GJ, Tritschler HJ, Packer L: Glutathione reductase và lipoamide dehydrogenase có đặc tính stereo đối lập nhau đối với chất đối quang của axit alpha-lipoic Biochem Biophys Res Commun 206: 724-730,1995

Podda M, Rallis M, Traber MG, Packer L, Maibach HI: Nghiên cứu động học về sự phân bố ở da và dưới

da sau khi bôi [7,8- 14C] axit rac-alpha-lipoic lên chuột không có lông Biochem Pharmacol 52: 627-633,1996

Podda M, Traber MG, Packer L: Alpha-lipoate: Đặc tính và tác dụng chống oxy hóa trên da Trong: Fuchs J, Packer L, Zimmer G (eds) Axit Lipoic trong Sức khỏe và Bệnh tật New York: Dekker, 1997; tr 163-180

Podda M, Tritschler HJ, Ulrich H, Packer L: Bổ sung axit alpha-lipoic ngăn ngừa các triệu chứng thiếu vitamin E Bloch Biophys Res Commun 204: 98-104,1994

Podda M, Zollner TM, Grundmann-Kollmann M, Thiele J J, Packer L, Kaufmann R: Hoạt động của axit alpha-lipoic trong việc bảo vệ chống lại stress oxy hóa ở da Curr Problems Dermatol 29: 43-51, 2001 Scott BC, Aruoma Ol, Evans PJ, và cộng sự: Axit lipoic và dihydrolipoic là chất chống oxy hóa Một đánh giá quan trọng Free Radical Res 20: 119-133, 1994

Teichert J, Hermann R, Ruus p, Preiss R: Động học, chuyển hóa và bài tiết axit alpha-lipoic trong huyết tương sau khi uống ở người tình nguyện khỏe mạnh J Clin Pharmacol 43: 1257-1267, 2003

Trujillo M, Radi R: Phản ứng peroxynitrit với dạng khử và dạng oxi hóa của axit lipoic: Những hiểu biết mới về phản ứng của peroxyniirit với thiols Arch Biochem Biophys 397: 91-98, 2002