Aquaporin Là Gì Và Có Vai Trò Như Thế Nào Với Làn Da?
Aquaporin là gì?
Aquaporin (AQP) là các protein xuyên màng mà nước và một số chất nhất định có thể đi qua. Aquaporin tạo thành các kênh giúp vận chuyển nước (và đôi khi cả các chất hòa tan nhỏ) giữa các tế bào. Có 13 loại aquaporin được tìm thấy ở động vật có vú. Aquaporin 1, 2, 4, 5 và 8 chỉ vận chuyển nước trong khi aquaporin 3, 7, 9 và 10 còn vận chuyển cả glycerol và các chất hòa tan nhỏ khác.
Các sản phẩm chăm sóc da kích thích aquaporin
Bản thân aquaporin không có tác dụng khi được thêm vào các sản phẩm chăm sóc da nên đừng tìm kiếm những sản phẩm có aquaporin trong danh sách thành phần. Thay vào đó, bạn nên tìm những thành phần kích thích hoạt động của aquaporin. Dưới đây là một số sản phẩm chăm sóc da tác động đến kênh aquaporin:
- Essopi Retinol Treatment Serum 3X
- Medature Encapsulated Retinol Serum
- Murad Daily Clarifying Peel
- Zerafite Wrinkle Defense Barrier Cream
- Medature Clarifying B Toner
- Murad Multi-Vitamin Infusion Oil
- Essopi Retinol Treatment Serum 3X
Các thành phần chăm sóc da kích hoạt aquaporin như thế nào?
Mặc dù bản thân aquaporin không cần năng lượng nhưng hoạt động của aquaporin có thể được kích thích bởi các chất làm tăng sự biểu hiện và tích tụ của aquaporin trong màng tế bào. Ví dụ, sự biểu hiện và tích tụ của aquaporin trên màng tế bào được kích thích bởi các yếu tố tăng trưởng và cytokine, điều này làm tăng số lượng kênh aquaporin để tạo điều kiện cho nước và chất hòa tan khuếch tán.
Điều quan trọng cần biết là bản thân protein aquaporin không cần năng lượng để vận chuyển nước hay các chất hòa tan nhưng số lượng và hoạt động của aquaporin trong màng tế bào có thể được điều hòa bởi các quá trình truyền tín hiệu tế bào khác cần năng lượng. Sau đó, aquaporin làm trung gian cho quá trình vận chuyển nước thụ động downhill (vận chuyển từ nồng độ cao đến thấp) thông qua các kênh bổ sung được đưa vào màng tế bào.
Các thành phần chăm sóc da tác động lên aquaporin
Bạn sẽ không thấy aquaporin được liệt kê trong danh sách thành phần của các sản phẩm chăm sóc da. Thay vào đó, hãy tìm những thành phần kích thích aquaporin. Nghiên cứu ban đầu về việc ứng dụng aquaporin trong chăm sóc da được thực hiện bởi F. Bonte của hãng mỹ phẩm Christian Dior. Ông phát hiện ra rằng Ajuga turkentanica kích thích aquaporin 3 và Dior là hãng mỹ phẩm đầu tiên có công nghệ này.
Ajuga turkentanica
Ajuga turkestanica là một loại thảo dược được sử dụng trong y học cổ truyền và thực phẩm bổ sung cho người tập thể hình. Ajuga turkestanica chứa các hợp chất hoạt tính sinh học như phytoecdysteroid và iridoid glycoside.
Các nghiên cứu cho thấy chiết xuất ajuga turkestanica có thể làm tăng biểu hiện và hoạt động của aquaporin-3 (AQP3) trong tế bào da. Aquaporin-3 có vai trò rất quan trọng trong quá trình vận chuyển nước và glycerol giữa các tế bào sừng để hydrat hóa cho da.
Trong nghiên cứu thực hiện trên các tế bào biểu bì được nuôi cấy ở người, ajuga turkestanica giúp làm tăng lượng protein aquaporin-3. Khi bôi lên da, ajuga turkestanica làm tăng biểu hiện gen aquaporin-3 và giảm mất nước qua da.
Bằng cách kích thích aquaporin-3, ajuga turkestanica cải thiện sự biệt hóa và hydrat hóa biểu bì. Ajuga turkestanica tăng cường các kênh giữ ẩm tự nhiên của da và điều này giúp cải thiện chức năng hàng rào bảo vệ da.
Ajuga turkestanica là một thành phần có nguồn gốc thực vật độc đáo tác động đến các kênh aquaporin nội tại. Tuy rằng bản thân aquaporin không thẩm thấu vào da nhưng ajuga turkestanica cung cấp phương tiện điều hòa các kênh vận chuyển nước này.
>>>> Xem thêm: chăm sóc da mặt sau sinh
Cannabinoid
Một số nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra vai trò của cannabidiol (CBD) – một hợp chất có nguồn gốc từ cây cần sa - trong việc điều hòa aquaporin, đặc biệt là aquaporin-3. Aquaporin-3 có mức độ biểu hiện cao ở tế bào sừng biểu bì và có vai trò rất quan trọng đối với quá trình hydrat hóa da do đảm nhận chức năng vận chuyển nước và glycerol. Trong một nghiên cứu trên chuột không lông, bôi dung dịch CBD 1% hàng ngày làm tăng đáng kể mức độ hydrat hóa da. Tác dụng dưỡng ẩm này đi kèm với sự tăng biểu hiện aquaporin-3 trên da ở cả cấp độ mRNA và protein. Tuy nhiên, CBD không làm thay đổi các yếu tố giữ ẩm khác của da như axit hyaluronic, ceramide và filaggrin. Sự kích thích có chọn lọc của aquaporin-3 cho thấy có khả năng các protein này góp phần vào đặc tính cấp ẩm cho da của CBD.
CBD có thể tăng aquaporin-3 bằng cách kích hoạt thụ thể PPARγ, mặc dù cơ chế chính xác của điều này vẫn chưa được xác định rõ. Nhìn chung, CBD là một thành phần dưỡng da cho thấy tiềm năng tăng cường hydrat hóa cho da. Bằng cách điều chỉnh lại aquaporin-3, CBD có thể cải thiện chức năng hàng rào bảo vệ da và giữ nước lại bên trong da.
Một số sản phẩm chăm sóc da chứa CBD:
- Murad Multi-Vitamin Infusion Oil: Sản phẩm này chứa dầu hạt cần sa, dầu jojoba, dầu hạt chùm ngây, dầu hạt tầm xuân và axit linoleic có tác dụng dưỡng ẩm cho da.
Glyceryl glucoside
Glyceryl glucoside là một chất giữ ẩm tự nhiên có thể kích thích hoạt động của aquaporin-3 để cấp ẩm cho da. Aquaporin-3 vận chuyển nước và glycerol trong tế bào sừng biểu bì, điều này rất quan trọng cho việc cân bằng độ ẩm của da.
Trong một nghiên cứu thực hiệ trên tế bào sừng được nuôi cấy ở người, glyceryl glucoside làm tăng aquaporin-3 ở cả cấp độ mRNA và protein. Khi bôi lên da của những tình nguyện viên, glyceryl glucoside thâm nhập vào lớp biểu bì nguyên vẹn và điều chỉnh biểu hiện gen aquaporin-3.
Sự kích thích aquaporin-3 này giúp cải thiện chức năng của hàng rào cản bảo vệ da, điều này được thể hiện qua sự giảm mất nước qua da. Glyceryl glucoside hút độ ẩm vào da và kích thích các kênh giữ ẩm tự nhiên của da.
Một số sản phẩm chứa glyceryl glucoside:
- Eucerin Aquaporin Active for Dry Skin
- Zerafite Wrinkle Defense Barrier Cream
Retinoic acid
Retinoic acid, một dẫn xuất của vitamin A, là một thành phần được sử dụng phổ biến để điều trị các vấn đề về da như dày sừng, mụn trứng cá và lão hóa da. Tuy nhiên, retinoic acid có thể gây ra các tác dụng phụ như khô da, bong tróc da và kích ứng.
Một số bằng chứng cho thấy các loại retinoid như retinol ảnh hưởng đến biểu hiện của aquaporin.
Một nghiên cứu thực hiện trên tế bào sừng HaCaT được nuôi cấy ở người cho thấy retinoic acid làm tăng mRNA và protein aquaporin-3 cũng như số lượng tế bào. Sự kích thích aquaporin này diễn ra khi sử dụng isotretinoin, acitretin và adapalene.
Mức độ hoạt động của aquaporin cao hơn đồng nghĩa với việc da bị mất nước nhiều hơn, đây có thể là lý do tại sao retinoic acid gây khô da. Sử dụng retinoic acid với liều lượng thích hợp có thể làm giảm tác dụng phụ đồng thời có được lợi ích phục hồi hàng rào bảo vệ da của aquaporin-3.
Nhìn chung, có vẻ như retinoic acid điều hòa biểu hiện của aquaporin-3 trong ống nghiệm. Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm về mối liên hệ này để cải thiện liệu pháp retinoid.
>>>> Xem thêm: chăm sóc vùng da dưới cánh tay
Củ nghệ
Loại gia vị và thảo dược này có chứa hợp chất hoạt tính curcumin. Các nghiên cứu cho thấy hợp chất curcumin có thể làm tăng biểu hiện aquaporin-3 và sự vận chuyển glycerol trong tế bào sừng được nuôi cấy ở người. Curcumin mang lại lợi ích này bằng cách kích hoạt thụ thể PPARγ. Nghiên cứu trên chuột cho thấy bôi chiết xuất nghệ lên da có thể làm tăng lượng aquaporin-3. Tác dụng tăng cường aquaporin của củ nghệ có thể góp phần cấp ẩm cho da.
Chất làm đầy (filler) và aquaporin
Các chất làm đầy (filler) axit hyaluronic như SkinVive, Restylane, Juvederm và Voluma có khả năng liên kết nước cao. Khi được tiêm vào da, các chất làm đầy này sẽ hấp thụ nước từ vùng mô xung quanh và nở ra, điều này giúp làm căng và cung cấp nước cho làn da. Quá trình này được cho là có thể kích thích và mở rộng các kênh aquaporin, nhờ đó các kênh sẽ vận chuyển nước vào tế bào da hiệu quả hơn. Tuy nhiên, vẫn cần phải nghiên cứu thêm để xác nhận chắc chắn tác động của filler axit hyaluronic đến các kênh aquaporin.
Các loại aquaporin
Aquaporin 3
Aquaporin-3 (AQP3) là loại aquaporin chính trong lớp biểu bì của da. Cả nước và glycerol đều có thể đi qua loại aquaporin này. Từ nhiều năm trước, các nhà khoa học đã biết glycerol đóng vai trò quan trọng trong việc cấp ẩm cho da. Lý do của điều này đã sáng tỏ hơn sau khi aquaporin-3 được phát hiện. Các nghiên cứu cho thấy khiếm khuyết aquaporin-3 ở chuột dẫn đến khô lớp biểu bì, giảm hydrat hóa, lượng glycerol, độ đàn hồi và khả năng phục hồi hàng rào bảo vệ da bị suy giảm.
Aquaporin 5
Aquaporin-5 (AQP5) là một loại protein aquaporin khác được tìm thấy trong da, đặc biệt là ở tuyến mồ hôi. Aquaporin 5 có biểu hiện cao ở các đoạn xoắn và ống dẫn của tuyến mồ hôi. Aquaporin 5 đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất và tiết mồ hôi – phản ứng tự nhiên của cơ thể với sự tăng nhiệt độ hoặc một số yếu tố tác động khác. Các nghiên cứu trên chuột phát hiện ra rằng loại bỏ aquaporin 5 làm giảm mồ hôi, điều này cho thấy tầm quan trọng của aquaporin 5 đối với chức năng của tuyến mồ hôi. Aquaporin 5 còn có thể giúp điều hòa sự tăng sinh và biệt hóa biểu bì. Nghiên cứu nhận thấy biểu hiện của aquaporin 5 suy giảm ở một số loại viêm da như viêm da cơ địa, điều này cho thấy aquaporin 5 có khả năng liên quan đến sinh bệnh học. Tuy nhiên, vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn nữa về chức năng và sự điều hòa chính xác của aquaporin 5 trong sinh lý da. Điều hòa aquaporin 5 có thể giúp điều trị một số vấn đề về tuyến mồ hôi tăng tiết mồ hôi khu trú nguyên phát, tình trạng đổ mồ hôi quá nhiều. Nói chung, aquaporin 5 cũng một loại aquaporin không thể thiếu để duy trì độ ẩm cho da và cân bằng nội môi nhờ vai trò quan trọng qua sự tiết mồ hôi.
Aquaporin 9
Aquaporin 9 (AQP9) chỉ được tìm thấy ở lớp hạt (stratum granulosum) của lớp biểu bì. Loại aquaporin này dường như có thể vận chuyển glycerol và ure.
Aquaporin cấp ẩm cho da như thế nào?
Aquaporin tạo điều kiện cho sự vận chuyển nước, glycerol và các chất hòa tan giữa các tế bào sừng. Điều này cần thiết cho nhiều chức năng của da như hydrat hóa, tăng sinh, biệt hóa và sửa chữa hàng rào bảo vệ da.
Aquaporin-3 đưa nước và glycerol vào tế bào. Glycerol có vai trò là yếu tố giữ ẩm tự nhiên, trong khi nước duy trì quá trình hydrat hóa da. Aquaporin-3 còn hỗ trợ sự phát triển biểu bì và chữa lành vết thương. Tóm lại, aquaporin là các kênh giúp duy trì hydrat hóa liên tục cho da.
Làm thế nào để có được lợi ích của aquaporin?
Một số sản phẩm chăm sóc da có chứa aquaporin hoặc "kích hoạt" aquaporin. Tuy nhiên, aquaporin có kích thước quá lớn nên nếu bôi ngoài da thì sẽ không thể thâm nhập đủ sâu vào da để phát huy tác dụng.
Do đó, thay vì tìm những sản phẩm có chứa aquaporin, bạn nên tìm những sản phẩm chứa thành phần giúp tăng lượng aquaporin tự nhiên, ví dụ như ajuga turkenstancia, ceramide, niacinamide hay curcumin. Retinoid và chất chống oxy hóa có thể giúp ngăn ngừa sự suy giảm aquaporin-3 do tia cực tím.
Các chất làm đầy axit hyaluronic như Skinvive có thể giúp kích hoạt aquaporin-3 trong da.
Aquaporin và hàng rào bảo vệ da
Hàng rào bảo vệ có vai trò ngăn ngừa mất nước và bảo vệ da khỏi các chất gây hại từ bên ngoài. Khi bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như da khô hoặc bệnh chàm, hoạt động của aquaporin sẽ thay đổi:
- Aquaporin 3 tăng lên dẫn đến da bị mất nước quá nhiều
- Aquaporin 5 bị giảm do tình trạng viêm, dẫn đến mất cân bằng lượng nước trong da.
Mặc dù chưa được hiểu rõ hoàn toàn nhưng aquaporin rất quan trọng đối với chức năng bình thường của hàng rào bảo vệ da.
Aquaporin và viêm da
Bệnh trứng cá đỏ
Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra vai trò của aquaporin-3 trong bệnh trứng cá đỏ (rosacea) – một dạng viêm da. Bệnh trứng cá đỏ có biểu hiện đặc trưng là các mảng da nổi sẩn hay mụn mủ đỏ và giãn mạch máu.
Một nghiên cứu đã chứng minh rằng aquaporin-3 được tăng cường điều chỉnh trong tế bào sừng biểu bì và tế bào T CD4+ ở da của cả người và chuột mắc bệnh trứng cá đỏ. Ở những con chuột bị bệnh trứng cá đỏ do bôi LL37, việc loại bỏ aquaporin-3 đã giúp tăng khả năng kháng bệnh.
Trong tế bào sừng, aquaporin-3 đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt NF-κB và sản xuất chemokine. NF-κB kích thích sự giải phóng các chemokine thu hút các tế bào miễn dịch và điều này làm trầm trọng thêm tình trạng viêm.
Ngoài ra, sự thiếu hụt AQP3 đã ức chế sự biệt hóa tế bào T helper 17 (Th17), có thể là do sự thiếu hụt AQP3 làm giảm mức STAT3 phosphoryl hóa. Tế bào Th17 điều khiển phản ứng tự miễn và có liên quan đến bệnh trứng cá đỏ.
Nói chung, những phát hiện này cho thấy aquaporin-3 cần thiết cho sự kích hoạt quá trình truyền tín hiệu chemokine và NF-κB biểu bì. Nghiên cứu còn cho thấy một vai trò chưa được biết đến trước đây của aquaporin-3 trong khả năng miễn dịch qua trung gian tế bào Th17 trong sinh bệnh học bệnh trứng cá đỏ.
Nghiên cứu cho thấy biểu hiện của aquaporin-3 tỷ lệ thuận với mức độ nghiêm trọng của bệnh trứng cá đỏ. Điều này và một số bằng chứng khác cho thấy aquaporin-3 tham gia vào tình trạng viêm da đặc trưng của bệnh trứng cá đỏ.
Việc loại bỏ aquaporin-3 đã làm giảm kiểu hình viêm ở chuột. Các phân tích cho thấy aquaporin-3 tham gia vào con đường truyền tín hiệu tế bào NF- κB và Th17 – những đường truyền tín hiệu liên quan đến tình trạng viêm. Rất có thể tới đây aquaporin-3 sẽ là mục tiêu điều trị mới để kiểm soát bệnh trứng cá đỏ.
Mụn trứng cá
Ở làn da bị mụn trứng cá, aquaporin-3 có biểu hiện và hoạt động ở mức độ cao hơn so với da không bị mụn, điều này làm tăng lượng nước bị mất đi qua lớp biểu bì. Sự tăng cường điều chỉnh aquaporin-3 này có thể góp phần vào một số đặc điểm sinh lý bệnh học của mụn trứng cá, gồm có sản xuất quá nhiều bã nhờn, tăng sinh tế bào sừng và viêm.
Nghiên cứu chỉ ra rằng da bị tổn thương do mụn trứng cá có aquaporin-3 biểu hiện quá mức so với da không bị tổn thương. Biểu hiện và chức năng aquaporin-3 bị thay đổi có thể làm tăng sự mất nước qua lớp biểu bì và điều này có liên quan đến sinh bệnh học của mụn trứng cá. Tuy nhiên, vẫn cần nghiên cứu thêm để hiểu rõ hơn về mối liên hệ giữa aquaporin-3 và mụn trứng cá.
Aquaporin hỗ trợ quá trình hydrat hóa da, chức năng của hàng rào bảo vệ da… bằng cách vận chuyển nước và các chất hòa tan giữa các tế bào. Mặc dù aquaporin bôi ngoài da không có tác dụng nhưng các thành phần chăm sóc da, thuốc hoặc liệu pháp tiêm thúc đẩy aquaporin có rất nhiều hứa hẹn trong lĩnh vực trị mụn trứng cá.