Zeitschrift für Alterungswissenschaft

Abstrakt

Auswirkungen von GHK-Cu auf MMP- und TIMP-Expression, Kollagen- und Elastinproduktion sowie Gesichtsfaltenparameter

Travis Badenhorst, Darren Svirskis, Mervyn Merrilees, Liane Bolke und Zimei Wu

Hintergrund: Glycyl-L-Histidyl-L-Lysin-Kupfer (GHK-Cu) ist ein endogener Tripeptid-Kupfer-Komplex, der an der Kollagensynthese beteiligt ist und topisch als Anti-Aging- und Wundheilmittel für die Haut verwendet wird. Seine biologischen Wirkungen sind jedoch noch nicht vollständig geklärt.

Ziele: Untersuchung der Auswirkungen von GHK-Cu auf die Genexpression von Metalloproteinasen (MMPs) und Gewebeinhibitoren von Metalloproteinasen (TIMPs) sowie auf die Produktion von Kollagen und Elastin durch menschliche adulte dermale Fibroblasten (HDFa); und Untersuchung der Wirksamkeit der topischen Anwendung von GHK-Cu auf Faltenparameter bei Freiwilligen.

Methoden: Kultivierte HDFa wurden mit GHK-Cu bei 0,01, 1 und 100 nM in Zellkulturmedium inkubiert. Die Genexpression (mRNA) für MMP1, MMP2, TIMP1 und TIMP2 in behandelten und Kontroll-HDFa wurde mittels RT-PCR gemessen. Die zelluläre Produktion von Kollagen und Elastin wurde kolorimetrisch unter Verwendung kommerzieller Testkits gemessen. Korrelationen zwischen Genexpression und Kollagen- und Elastinproduktion wurden ermittelt. Eine randomisierte, doppelblinde klinische Studie mit zweimal täglicher Anwendung von GHK-Cu, eingekapselt in einem lipidbasierten Nanoträger, auf die Gesichtshaut weiblicher Probanden (n= 40, Alter 40 bis 65) wurde über 8 Wochen durchgeführt. Das Formulierungsvehikel (ein Serum) und ein kommerzielles Kosmetikprodukt, das Matrixyl® 3000, ein lipophiles GHK-Derivat, enthielt, wurden als Kontrollen verwendet.

Ergebnisse: GHK-Cu erhöhte die Genexpression von MMP1 und MMP2 bei der niedrigsten Konzentration signifikant und erhöhte gleichzeitig die Expression von TIMP1 bei allen getesteten Konzentrationen. Alle untersuchten Konzentrationen von GHK-Cu erhöhten sowohl die Kollagen- als auch die Elastinproduktion. Eine Erhöhung des mRNA-Expressionsverhältnisses von TIMPs zu MMPs war mit einer erhöhten Kollagen-/Elastinproduktion verbunden. Die Anwendung von GHK-Cu in Nanoträgern auf der Gesichtshaut von Freiwilligen reduzierte das Faltenvolumen (31,6 %; p=0,004) im Vergleich zu Matrixyl® 3000 signifikant und reduzierte das Faltenvolumen (55,8 %; p<0,001) und die Faltentiefe (32,8 %; p=0,012) im Vergleich zum Kontrollserum signifikant.

Schlussfolgerungen: GHK-Cu steigerte die Kollagen- und Elastinproduktion durch HDFa-Zellen signifikant, abhängig von der relativen mRNA-Expression ihrer TIMP(s) gegenüber MMP. Die topische Anwendung von GHK-Cu mit Hilfe von Nanoträgern reduzierte das Faltenvolumen in signifikant stärkerem Maße als das Vehikel allein oder ein kommerzielles Produkt mit Matrixyl 3000®, einem lipophilen GHK-Derivat.