Peptider
Peptider
Vi anvender peptider i nogle af vores produkter, og det gør vi for at opnå en bestemt funktion. Du finder blandt andet peptider i disse af vores produkter:
EGF Peptide Repair Serum indeholder Oligopeptide-1, -2 og -5. Disse peptider har vist reduktion af rynker og hudporernes størrelse, en forbedring af hudbarrieren, samt mindskning af ar og genopbyggelse af huden efter akne. Vi anvender 5% EMGPEPTIDE® - BN fra firmaet Guangzhou E.M.G. Biotech Co., Ltd. Argireline Serum® indeholder Acetyl Hexapeptide-8, som virker meget lig Botox (Botulinium neurotoxin) ved nemlig at forhindre, at musklen trækker sig sammen, hvilket kan reducere eksempelvis udtryksrynker. Vi anvender 10% Argireline®- fra firmaet Lipotex S.A.U Barcelona/Spain. Eyelash Serum og Eyebrow Serum indeholder Myristoyl Pentapeptide-17, som kan stimulere udtrykket af genet for keratin, hvilket er et meget vigtigt strukturprotein i hår. Dette peptid bruges især i netop øjenvippe- og øjenbryn-stimulerende produkter.
PRODUKTER MED PEPTIDER
PEPTIDER, PROTEINER OG AMINOSYRER
HVORFOR ER PEPTIDER SÅ EFFEKTIVE I HUDPLEJE?
Peptider er korte kæder af aminosyrer, som kan have vidt forskellige og potente egenskaber. Nogle kan transportere vigtige sporstoffer ind i huden; andre kan give vigtige signaler, som fx kan stimulere kollagenproduktionen og endnu andre kan hæmme neurotransmittere eller enzymer. Mange peptider er interessante i anti-aging produkter som skal hjælpe mod fx rynker og ujævn hudtone.
”Peptid” kommer af det græske ord ”peptós”, som betyder ”fordøjet”, da peptider kan blive dannet ved at nedbryde proteiner. Peptider er nemlig ligesom proteiner kæder af aminosyrer bundet samme med peptidbindinger, som er en amidbinding mellem syre-gruppen på en aminosyre og amin-gruppen på en anden aminosyre. Peptider er i forhold til proteiner normalt kortere kæder og kan inddeles i oligopeptider, som er kæder bestående af 2 til ca 20 aminosyrer og polypeptider, som består af over 20 aminosyrer. Grænsen mellem hvad der kaldes oligopeptid og polypeptid er ikke helt fastlagt i litteraturen, men ligger et sted mellem 10 og 50 aminosyrer. Der findes også cykliske peptider.
Proteiner består normalt af over 100 aminosyrer i en kæde og kan bestå af flere kæder af aminosyrer, som er foldet sammen på en helt særlig måde. Det mindste naturlige protein består dog af kun 46 aminosyrer, mens det største består af 38.138 aminosyrer. Proteiner er vitale for liv generelt og har mange forskellige funktioner. De kan ses som det primære cellulære kommunikationsmiddel, som er afgørende i virkelig mange processer. De er receptorer, enzymer, hormoner, antistoffer, transportører og strukturelle molekyler. Et par få eksempler på proteiner i kroppen er hormonet insulin, strukturproteinerne kollagen, keratin og elastin og enzymerne som sørger for at nedbryde den mad man indtager og dermed giver energi til kroppen.
Ligesom proteiner er peptider vitale for livet. De kan have mange forskellige egenskaber. Nogle er fx antimikrobielle, antivirale, immunmodulerende og anti-inflammatoriske – egenskaber som også er interessant i lægemidler. Der findes lægemidler baseret på peptider og der udvikles fortsat nye. Mange af dem er signalmolekyler og desuden ”byggeklodserne” til dannelse af proteiner sammen med aminosyrerne.
Man har 20 standard aminosyrer, som proteiner og peptider er opbygget af – 9 af disse er essentielle aminosyrer, hvilket vil sige, at menneskekroppen ikke selv kan syntetisere dem, men at de skal tilføjes via kosten. En aminosyre består af en amino-gruppe og en carboxylsyre-gruppe og mellem disse to grupper er der en sidekæde (ofte benævnt ”R” i figurer i litteraturen som figuren nedenfor), som er den del, der gør aminosyrerne forskellige. Når man opskriver en sekvens af aminosyrer, bruges ofte en 3- eller 1-bogstav forkortelse for hver aminosyre (fx Leu eller L for Leucin) og sekvensen skrives normalt således, at N-terminalen (enden hvor der er en fri amino-gruppe) står først og C-terminalen (enden med en fri carboxylsyre-gruppen) står til sidst. Vigtigheden af aminosyrer kan ikke overdrives for uden aminosyrer kan peptider og proteiner ikke opbygges og udfylde alle de vitale funktioner de har. Nogle aminosyrer har også i sig selv en vigtig rolle at spille idet de kan omdannes til andre vigtige stoffer i kroppen – de er såkaldte ”precursors” dvs forstadier. Et eksempel er den essentielle aminosyre phenylalanin, der kan omdannes til aminosyren tyrosin og derfra via en række biosyntese-trin blive til hormonerne adrenalin og noradrenalin, neurotransmitteren dopamin og via kobling til aminosyren cystein og lidt andre biosyntesetrin blive til melanin-pigmentet pheomelanin – et af de stoffer, som giver huden lysbeskyttelse og farve.
Figur 1. En peptidkæde (og proteiner) består af aminosyrer i en kæde – som perler på en snor. (Figur fra Wikipedia)
PEPTIDER I KOSMETIK
Peptider er en relativ ny ingrediens i kosmetik, men har dog været brugt over 20 år og brugen er stigende – især i anti-ageing produkter. Og med god grund, for der er mange studier, som dokumenterer interessante effekter – men der er også meget man ikke ved og mange peptider, som man ikke har gode in vivo studier på – så den kliniske evidens for virkning er ikke så stærk på nogle peptider. De effekter peptider til huden især tillægges er: Stimulering af kollagenproduktionen, sårheling, antimikrobiel virkning, reduktion af rynker og mere jævn hudtone.
Generelt er peptider relativt specifikke, hvilket er en fordel, da det reducerer risikoen for bivirkninger. Ofte viser studier at de er meget potente, så der er ikke behov for store koncentrationer for at opnå en effekt. Desuden er peptiderne normalt opbygget af naturlige aminosyrer, så de er ikke helt ”fremmede” for kroppen. Dette har så den ulempe at de også ofte relativt let nedbrydes af de enzymer, man har i og på huden. Ligesom ved proteiner er der en – i hvert fald teoretisk – risiko for allergi (især ved større peptider, men det afhænger af mange faktorer). Andre ulemper er at peptiderne ofte er ret dyre råvarer og peptiderne er relativt store molekyler og hydrofile, så de har svært ved at komme ind i huden. Disse to emner vil blive uddybet lidt mere.
Årsagen til den relativt høje pris skal især findes i fremstillingsmetoderne, som er mere komplekse end for de fleste kosmetikråvarer. Man har to metoder til kemisk peptid-syntese: I væske-fase eller fast-fase. Væske-fase-metoden bruges mest til små peptider på op til ca 4 aminosyrer (tetrapeptider). Denne metode kræver en del oprensning med kromatografi. I fast-fase-metoden ankres den første aminosyre fast via carboxylsyre-gruppen til et fast stof, hvorefter man kobler aminosyrer på en efter en for til sidst at afkoble peptidet fra det faste stof den var fastankret til. For begge disse metoder bruges der særlige koblingsreagenser og andre reagenser, hvoraf nogle har nogle uheldige egenskaber i forhold til miljø. Med disse metoder er det relativt lige til at designe peptiderne som man vil og modificere dem på forskellige måder – fx for at opnår en højere hud-penetration.
En anden måde at fremstille peptider på er ved at hydrolysere (nedbryde) proteiner. Det er en mindre styret process, men kan være en naturlig metode til peptid-fremstilling.
Metoden kan fx finde sted via fermentering med mikroorganismer eller ekstrakter fra mikroorganismer med et mix af disses enzymer eller det kan være ved brug af specifikke enzymer (proteaser). Dette vil resultere en et mix af forskellige peptider og fri aminosyrer – så der er ofte noget oprensning efterfølgende, hvor man bruger faktioneringsteknikker til at adskille peptiderne og resten fra hinanden og derefter mere oprensning. Kilden til proteinerne er ofte rester fra fødevareindustrien. Rekombinant DNA-teknik, hvor man indsætter gener i fx mikroorganismer, så de kan producere proteiner er generelt ikke anvendt til at fremstille peptider.
Et eksempel på en råvare, som er fremstillet ved hydrolyse, er peptider og proteiner fra havre (Avena Sativa), hvor man har lavet en ekstraktion af havrekerner, fjernet stivelsen og oprenset proteiner og peptider sammen med beta-Glucan (polysakkarider). Denne råvare har i et studie vist rynke-reducerende, fugtgivende og anti-oxidative egenskaber.
I forhold til udfordringen med at få pepetider ind i huden har man udviklet forskellige teknikker. Man kan bruge absorptions-forstærkende stoffer (fx alcohol) i formuleringen, hvilket er stoffer som påvirker huden barriere så der er mere, der trænger ind – hvilket kan være uhensigtsmæssig i nogle sammenhænge. En metode som allerede bruges til en del peptider, er at modificere deres kemiske struktur – ofte ved at sætte en fedtsyre på – således at molekylet bliver lidt mere lipofilt, så det binder bedre til huden. Endnu en metode er at indkapsle peptiderne i små partikler, hvis ”skal” kan være dannet af forskellige materiale. Fx liposomer, som primært består af fedtstoffer, som allerede findes i huden; niosomer, som består af et dobbeltlag af ikke-ioniske overflade aktiver stoffer og ethosomer, som er phospholipid-baserede små partikler med et normalt ethanol-rigt indre.
Peptider til kosmetisk brug inddeles ofte i følgende kategorier: Transporterende peptider; signalpeptider, neurotransmitterhæmmende peptider, og enzymhæmmende peptider. I det følgende vil disse kategorier blive beskrevet.
TRANSPORTEREDE PEPTIDER
Dette er peptider, som kan transportere små stoffer – typisk metallet kobber – ind i huden. Kobber er et helt essentielt metal i kroppen, da det bl.a. indgår i mange enzymer og dermed mange processer – fx sårheling og blodkardannelse. Kobber indgår i enzymet superoxiddismutase (SOD), som er en meget vigtig antioxidant fordelt i hele kroppen og i lysyl oxidase-enzymet som spiller en vigtig rolle i syntesen af kollagen og elastin.
Copper Tripeptide-1 (ofte forkortet Cu-GHK) er et naturligt kobber-komplex, der kategoriseres som en transporterende peptid – og faktisk også et signalpeptid. Det består af aminosyrer-sekvensen: Glycin-Histidin-Lysin og danner spontant komplex med kobber. Det findes naturligt i kroppen (blev første gang isoleret fra plasma i 1973) og er et af de mest velundersøgte peptider. Af interessante egenskaber kan fx nævnes, at det fremmer syntesen af collagen, elastin, proteoglycan og glycosaminoglycan; medvirker i anti-inflammatorisk og antioxidant respons og øger udtrykket af en række ”reparations-gener” i vores DNA. Studier har vist at Copper Tripeptide-1 kan forbedre hudens overordnede udseende, fasthed, elasticitet, tykkelse, fugtighed, lysskader, barriere, sårheling og undertrykke ar-dannende proteiner – og stimulere hårvækst. Flere af de studier, der er udført med dette peptid på mennesker, viser en signifikant forbedring af hudens udseende efter blot 12 uger.
SIGNAL PEPTIDER
Denne kategori af peptider rummer mange forskellige peptider og udgør den største gruppe af peptider anvendt i kosmetik. Signalpeptider kaldes også nogle gange matrikine-peptider og er kendt for at trigge forskellige signal-kaskader – særligt kaskader som fremmer syntesen af extracellulære proteiner – især kollagen. Matrikine-peptider er små peptider afledt af proteolytisk nedbrydning af extracellulære matrix-proteiner, som stimulerer fibroblaster til at producere disse extracellulære matrix-proteiner.
Et af det mest anvendte signalpeptider i kosmetik er Palmitoyl Tetrapeptide-7, som er et fragment af immunoglobulin G (IgG), som nedsætter udskillelsen af det pro-inflammatoriske Interleukin-6 (IL-6), der fx medvirker i den inflammation som UVB kan medføre. Et andet eksempel er Myristoyl Pentapeptide-17, som kan stimulere udtrykket af genet for keratin, som er et meget vigtigt strukturprotein i hår – dette peptid bruges især i øjenvippe- og øjenbryn-stimulerende produkter. I kategorien af signalpeptider findes også en række peptider, som har fået INCI navnene Oligopeptide-1, -2 og -5, som fx in vivo har vist reduktion af hudpore-størrelse og rynker og forbedring af hudbarrieren efter 8 uger.
NEUROTRANSMITTERHÆMMENDE PEPTIDER
Neurotransmittere er signalstofffer, som sender signalet videre i mellemrummet mellem to neuroner (den synaptiske spalte). Når et elektrisk impuls i en nervecelle når til enden af nervecellens axon frigøres neurotransmittere til den synaptiske spalte, hvor de diffunderer over til den tilstødende nabo-nervecelle, hvor de binder sig til specifikke recepter-molekyler. Dette udløser en kaskade af reaktioner, som resulterer i at bestemte ion-kanaler åbner sig i nervecellens membran og derved startes en elektrisk impuls i denne nervecelle og signalet videreføres. På samme måde kan signalet via neurotransmittere videreføres fra en nervecelle til en muskel- eller kirtel-celle. Denne meget komplekse process er grundlaget for alle neurologiske processer – fx smertesignaler, synsignaler, signaler til og fra de indre organer og signaler om at en muskel skal trække sig sammen. Særligt det sidste er interessant i forhold til brug af signalpeptider på huden, for udtryksrynker kommer netop af at muskler i huden gentagende gange sammentrækkes.
Et af de mest kendte neurotransmitterhæmmende peptider til kosmetik er det syntetiske Acetyl Hexapeptide-8 (som også kendes under handelsnavnet Argireline® og havde tidligere INCI-navnet Acetyl Hexapeptide-3). Sekvensen af denne 6-aminosyre-lange peptid, som producers ved fast-fase metoden, er Glutaminsyre-Glutaminsyre-Methionin-Glutamin-Arginin-Arginin og så er det modificeret ved, at der er sat en actyl-gruppe i C-terminalen. Denne aminosyresekvens er en kopi af N-terminalen af SNAP-25 proteinet, der sammen med to andre proteiner i nervecellen former SNARE-komplekset, som afgør om neurotransmitteren acetylcholine frigives fra nervecellen til den synaptiske spalte som forbinder nervecellen og en muskelcelle. Virkningsmekanismen for Acetyl Hexapeptide-8 er i korte træk at peptidet destabiliserer SNARE-komplekset ved at konkurrere med SNAP-25 om pladsen i SNARE-komplekset. Acetyl Hexapeptide-8 placere sig i komplekset i stedet for SNAP-25 og dermed virker komplekset ikke som det skal, hvilket resulterer i at acetylcholin ikke bliver frigivet til den synaptiske spalte og dermed bliver signalet om at den tilstødende mulskelcelle skal trække sig sammen ikke videregivet. Acetyl Hexapeptide-8 virker dermed meget lig Botox (Botulinium neurotoxin), nemlig ved at musklen ikke trækker sig sammen (men botox virkningsmekanisme og effektivitet er anderledes) og kan dermed reducere fx udtryks-rynker; hvilket in vivo studier har vist.
ENZYMHÆMMENDE PEPTIDER
Denne kategori af peptider hæmmer direkte eller indirekte enzymer. Der findes virkelig mange forskellige enzymer i kroppen med vidt forskellige funktioner, men fælles for dem er at de er proteiner og katalyserer en bestem kemisk reaktion i kroppen – fx nedbrydningen af kollagen. I denne kategori af peptider findes fx sojabønne peptider, hvoraf nogle hæmmer Matrix MetalloProteinaser (MMP’er), som nedbryder kollagen; samt silkepeptider og visse oligopeptider, som hæmmer Tyrosinase, der medvirker i biosyntesen af melanin, som giver huden farve.
Man kunne også nævne gruppen af antimikrobielle peptider (AMP’er), som har vist sig at kunne hjælpe hudens immunrespons ved at hæmme bestemte mikroorganisme som forsøger at invadere huden. De kan agere i ”frontlinjen” og nedbryde bakteriers ydre membran og også stimulere andre dele af immunsystemet. Disse antimikrobielle peptider er derfor særligt interessant i forbindelse med hudproblemer, hvor mikrobiomet er i ubalance.
KILDER
Akram, M. et. al. Amino acids: A review article. Journal of Medicinal Plants Research. 2011; vol 5: 3997-4000.
Apostolopoulos, V. et al. A Global Review on Short Peptides: Frontiers and Perspectives. Molecules 2021; vol. 26(2): 430.
Cosmetic Ingredient Review 2021. Safety Assessment of Acetyl Hexapeptide-8 Amide as Used in Cosmetics. Final report, April 2021.
Errante, F.; Ledwoń, P.; Latajka, R.; Rovero, P.; Papini, A. M. Cosmeceutical Peptides in the Framework of Sustainable Wellness Economy. Frontiers in chemistry. 2020; Vol 8: 572923.
Ferreira, M.S.; Magalhães, M.C.; Sousa-Lobo, J.M.; Almeida, I.F. Trending Anti-Aging Peptides. Cosmetics. 2020; vol7(4): 91.
Gorouhi, F.; Maibach, H. I. Role of topical peptides in preventing or treating aged skin. International journal of cosmetic science. 2009; vol 31(5): 327–345.
Hajfathalian, M.; Ghelichi, S.; García Moreno, P. J.; Sørensen, A-D. M.; Jacobsen, C. Peptides:
Production, bioactivity, functionality, and applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2018; vol 58(18): 3097-3129.
Lim, S. H.; Sun, Y.; Thiruvallur Madanagopal, T.; Rosa, V.; Kang, L. Enhanced Skin Permeation of Anti-wrinkle Peptides via Molecular Modification. Scientific reports. 2018; vol 8(1): 6500.
Muttenthaler, M.; King, G.F.; Adams, D.J. et al. Trends in peptide drug discovery. Nature Revievs Drug Discovery. 2021; 20: 309–325.
Pai, V. V.; Bhandari, P.; Shukla, P. Topical peptides as cosmeceuticals. Indian journal of dermatology, venereology and leprology. 2017; vol 83(1): 9–18.
Reddy B.Y; Jow, T, Hantash, B.M. Bioactive oligopeptides in dermatology: Part II. Experimental dermatology. 2012; vol 21(8): 569-575.
Reddy, B.; Jow, T.; Hantash, B. M. Bioactive oligopeptides in dermatology: Part I. Experimental dermatology, 2012; vol 21(8): 563-568.
Schagen, S.K. Topical Peptide Treatments with Effective Anti-Aging Results. Cosmetics. 2017; vol 4(2): 16.
The Lubrizole Corporation technical presentation of Argireline peptide – the first peptide for expression wrinkels. V. 14; 2015.
Wikipedia webside. Amino acids. Lokaliseret 7. Oktober 2021: https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid
Winkey – More Active Presentation of WKPep®Lash – Myristoyl Pentapeptide-4