Beheersing van oxidatieve stress na esthetische ingrepen in de plastische chirurgie en dermatologie

Alfred MARCHAL, PhD in organische chemie, is een internationaal erkende expert op het gebied van antioxidanten en esthetische geneeskunde. Hij heeft 35 jaar academische ervaring in R&D voor farmaceutische organische synthese en fytofarmaceutica. Auteur van veel wetenschappelijke artikelen en patenten in het bijzonder voor vitamine C, vitamine K en hyaluronzuur. Hij leidt de ALPHASCIENCE-onderzoeksafdeling en is bestuurslid bij farmaceutische bedrijven.

De vier stappen van het wondgenezingsproces

Veel factoren kunnen interfereren en zo een onjuiste of verstoorde wondgenezing veroorzaken. De belangrijkste factoren die huidwondgenezing en de potentiële cellulaire en / of moleculaire mechanismen beïnvloeden, zijn zuurstofvoorziening, infectie, leeftijds- en geslachtshormonen, stress, diabetes, zwaarlijvigheid, medicijnen, alcoholisme, roken en voeding.

1e stap: coagulatie

De extravasatie van bloed in de wond wordt geactiveerd om bloedverlies te beperken.
Het stolsel, bestaande uit fibrine, fibronectine, vitronectine, Von Willebrand-factor en trombospondine, vormt de voorlopige matrix voor cellulaire migratie.

2^ndstap: Ontsteking

Primaire ontsteking 24-48 uur

De volgende fase van genezing is een ontsteking met activering van de klassieke moleculaire cascade die leidt tot infiltratie in de wond met granulocyten of PMNL's (polymorfe nucleaire leukocyten. als C5a, bloedplaatjes, TGF-beta, formylmethionylpeptideproduct van bacteriën.

Secundaire ontsteking 48-72 uur

Monocyten worden naar de wond aangetrokken door een verscheidenheid aan chemo-lokstoffen, waaronder stollingscomplementen, immunoglobuline G (IgG), collageen en elastine, cytokinen zoals leukotrieen B4, bloedplaatjesfactoren IV, PDGF en TGF-bèta.

Macrofagen zijn de belangrijkste cellen die aanwezig zijn in de latere fase van het ontstekingsproces en fungeren als belangrijke regulerende cellen voor herstel.

3^rdstap: proliferatie

Celproliferatie vindt in eerste instantie plaats door de migratie van fibroblasten, collageensynthese en angiogenese. Dan is er eindelijk de vorming van granulatieweefsel en epithelisatie.

4^thstap: verbouwen

Matrixsynthese en de hermodelleringfase worden geïnitieerd met de ontwikkeling van granulatieweefsel en gaan gedurende langere tijd door.

Naarmate de matrix rijpt, worden fibronectine en hyaluronzuur afgebroken. De collageenbundels worden groter in diameter.

Oxidatieve stress

Oxidatieve stress weerspiegelt een onbalans tussen de systemische manifestatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en het vermogen van een biologisch systeem om de reactieve tussenproducten gemakkelijk te ontgiften of de resulterende schade te herstellen. Storingen in de normale redoxtoestand van cellen produceren peroxiden en vrije radicalen die alle componenten van de cel beschadigen (eiwitten, lipiden, DNA ...).

Oxidatieve stress door oxidatieve stofwisseling veroorzaakt basisschade en breuken in het DNA. Basisschade is meestal indirect en wordt veroorzaakt door gegenereerde reactieve zuurstofsoorten (ROS).

Bijvoorbeeld: O₂⁻(superoxide radicaal), OH (hydroxyl radicaal) en H₂O₂(waterstof peroxide).

Verder werken sommige reactieve oxidatieve soorten als cellulaire boodschappers bij redox-signalering. Zo kan oxidatieve stress verstoringen veroorzaken in de normale mechanismen van cellulaire signalering.

Bij mensen wordt gedacht dat oxidatieve stress een rol speelt bij de ontwikkeling van vele ziekten en fysieke effecten op de huid.

De ROS spelen een belangrijke rol bij huidletsel en herstel.

Regulatie van het wondgenezingsproces

Het wondgenezingsproces wordt gereguleerd door een verscheidenheid aan verschillende groeifactoren, cytokinen en hormonen. De cellen van het aangeboren immuunsysteem produceren proteolytische en pro-inflammatoire enzymen cytokinen. Ze produceren en scheiden ook grotere hoeveelheden ROS af, die nodig zijn om het organisme te beschermen tegen bacteriën en andere micro-organismen. Bovendien hebben verschillende recente onderzoeken aangetoond dat zij de cruciale regulatoren van dit proces vertegenwoordigen. ROS's zijn nodig voor de verdediging tegen binnendringende ziekteverwekkers en bij lage concentraties zijn ze de cruciale mediatoren van intracellulaire signalering. Een eerdere studie toonde aan dat lage H₂O₂niveaus zijn belangrijk voor de efficiënte neoangiogenese in wonden.

Reactieve zuurstofsoorten (ROS) zijn essentieel tijdens het genezingsproces in meerdere stadia, variërend van het initiële signaal dat de immuunrespons op gang brengt tot het triggeren van intracellulaire redox-afhankelijke signaalroutes die de verdediging tegen binnendringende bacteriën vormen.

Bij de ontstekingsprocessen zijn de radicale soorten voornamelijk afkomstig van neutrofielen, eosinofielen en macrofagen die O afgeven₂, convergerend in de vorming van H₂O₂.

Overmatige ROS in de wondomgeving belemmert de vorming van nieuw weefsel. ROS is schadelijk en kan ernstige cellulaire schade veroorzaken. In menselijke en dierlijke cellen in aanwezigheid van stikstofmonoxide, calcium en pathogenen, wordt het evenwicht tussen oxidatiemiddel- en antioxidantensystemen beïnvloed, waardoor de vorming en accumulatie van ROS in cellen wordt bevorderd en uiteindelijk oxidatieve stress wordt veroorzaakt. Oxidatieve stress kan resulteren in DNA-schade, mutaties en dubbelstrengs aberraties, maar kan ook disfunctie veroorzaken in MAPK / AP-1, NF-KB en JAK / STAT-signaalroutes, apoptose en autofagie.

Intrinsieke en extrinsieke factoren leiden tot beschadiging van de huidbarrière, wat leidt tot een onevenwichtigheid in de oxidant- en antioxidantbalans en een overmatige ROS-productie induceert.

De esthetische werking op de huid zal ROS genereren met verschillende verhoudingen afhankelijk van de grootte van de wonden (chirurgie als open wonden of oppervlakkig zoals peeling, lasers en brandwonden).

Een grote hoeveelheid ROS zal ontstekingen, pijn, ongemak en overpigmentatie veroorzaken na TCA-peeling en laser.

Oxidatieve stress vertegenwoordigt de onbalans tussen oxidatieve en antioxidatieve gebeurtenissen.

Het niet-enzymatische antioxidantensysteem omvat vitamine C en E, glutathion (GSH), carotenoïden, melatonine, A-liponzuur, Zn (II) -glycine en polyfenolen, en sommige van deze moleculen zijn exogene antioxidanten.

De huid gebruikt een aantal endogene antioxidanten om de oxidatieve balans te beschermen, zoals superoxide-dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathionperoxidase (GSH-Px), ascorbinezuur en tocoferolen. De hier gepresenteerde resultaten geven aan dat antioxidantbehandelingen effectief kunnen zijn bij de behandeling van huidaandoeningen waarbij oxidatieve stress een prominente pathogene rol speelt.

De huid regelt zelf de ROS

De antioxidatieve systemen in de menselijke huid zijn onderling afhankelijk, maar werken samen. De behandeling met bekende antioxidanten zoals ascorbinezuur, tocoferolen en polyfenolen verhoogt de weerstand van organismen tegen ROS en voorkomt huidveroudering en ontsteking

Een overzicht van oxidatie in de klinische praktijk van huidveroudering[1]

Vrije radicalen zijn onstabiele chemische soorten, zeer reactief, en worden gevormd door cellulaire entiteiten van verschillende weefsels. Verhoogde productie van deze soorten zonder de juiste effectieve werking van endogene en exogene antioxidant-systemen genereert een toestand van oxidatieve stress.

De antioxidanten zijn chemische stoffen die in de klinische praktijk vaak worden gebruikt voor plaatselijke toepassing en die kunnen bijdragen aan de strijd tegen de radicale soorten die verantwoordelijk zijn voor veel huidbeschadigingen.

Het is een bewijs van de voordelen van de plaatselijke toepassing van antioxidanten in de huid.

Welke antioxidanten te gebruiken?

Om topische toediening van antioxidanten effectief te laten zijn bij het voorkomen en elimineren van vrije radicalen, is het echter van cruciaal belang om de stabiliteit van de uiteindelijke formulering te waarborgen, aangezien de antioxidant in de meeste gevallen zeer onstabiel is en gemakkelijk kan worden geoxideerd en vóórdien inactief wordt. het bereiken van de plaats van actie. Bovendien moeten antioxidanten goed door de huid worden opgenomen om diepere lagen van het weefsel in actieve vorm te bereiken.

Celmembranen zijn de belangrijkste cellulaire bestanddelen die vatbaar zijn voor een oxidatieprocedure die tot stand komt, wat bekend staat als lipideperoxidatie.

Fenolische verbindingen worden gevormd in het secundaire metabolisme van planten en hebben afweerfuncties. Er is waargenomen dat ze in staat zijn te reageren met vrije radicalen om stabiele chemische soorten te vormen. Dit vermogen om de radicale structuren te neutraliseren is te danken aan hun chemische structuur, die hydroxylgroepen heeft met aromatische ringen die een antioxiderende kracht verlenen. We benadrukken de flavonoïden, fenolzuren, eenvoudige fenolen, coumarines, tannines en tocoferolen.

De belangrijkste indicaties zijn voor oppervlakkige esthetische ingrepen. Het is erg belangrijk om antioxidant te gebruiken voor en na bijvoorbeeld peeling, dermabrasie, lasers, Microneedling of Mesotherapie.

De meeste verbindingen moeten als vectoren in modern serum worden geïntegreerd. We kunnen polyfenolen, looizuur, vitamine C, glutamine, fytinezuur, ginkgo biloba, fyto-oestrogeen, EGCG en curcumine gebruiken.

REFERENCES

[1] Heather L. Orsted. (2019). Basic Principles of Wound Healing.

[2] Xue, J., Yu, C., Sheng, W., Zhu, W., Luo, J., & Zhang, Q. et al. (2017). The Nrf2/GCH1/BH4 Axis Ameliorates Radiation-Induced Skin Injury by Modulating the ROS Cascade.

[3] Kohen, R. (1999). Skin antioxidants: Their role in aging and in oxidative stress — New approaches for their evaluation.

[4] Toshihiro Kurahashi, & Junichi Fujii. (2015). Roles of Antioxidative Enzymes in Wound Healing.

[5] Nicholas Bryan, Helen Ahswin, Neil Smart, & Yves Bayon. REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS) – A FAMILY OF FATE DECIDING MOLECULES PIVOTAL IN CONSTRUCTIVE INFLAMMATION AND WOUND HEALING.

[6] Silas Arandas Monteiro e Silva, Gislaine Ricci Leonardi, & Bozena Michniak-Kohn. (2015). An overview about oxidation in clinical practice of skin aging*.

[7] Xu, H., Zheng, Y., Liu, Q., Liu, L., Luo, F., & Zhou, H. et al. (2017). Reactive Oxygen Species in Skin Repair, Regeneration, Aging, and Inflammation.

[8] Zhu G., Wang Q, Lu S., & Niu Y. (2017). Hydrogen Peroxide: A Potential Wound Therapeutic Target.

[9] Dunnill, C., Patton, T., Brennan, J., Barrett, J., Dryden, M., & Cooke, J. et al. (2015). Reactive oxygen species (ROS) and wound healing: the functional role of ROS and emerging ROS-modulating technologies for augmentation of the healing process.

[9] David E. Eisenbud. Oxygen in Wound Healing Nutrient, Antibiotic, Signaling Molecule, and Therapeutic Agent.

[10] Dai, T., Tanaka, M., Huang, Y., & Hamblin, M. (2017). Chitosan preparations for wounds and burns: antimicrobial and wound-healing effects.