Las cianobacterias destacan por su capacidad de producir metabolitos secundarios bioactivos con estructuras y mecanismos de acción únicos.
La pérdida de densidad y elasticidad, la aparición de arrugas y la hiperpigmentación se encuentran entre los primeros signos perceptibles del envejecimiento de la piel. Más allá de la radiación UV y el estrés oxidativo, las metaloproteinasas de matriz (MMP) asumen un papel preponderante en el proceso; ya que su desregulación resulta en la degradación de la mayoría de los componentes de la matriz extracelular.
Las cianobacterias son auto renovables, tienen requisitos nutricionales básicos, requieren un espacio de cultivo mínimo y tienen un bajo impacto ambiental; siendo una opción sostenible como fuente verde de ingredientes de cosméticos.
Metabolitos bioactivos de las cianobacterias
Centrándose en las formulaciones para la piel, las cianobacterias producen una amplia gama de metabolitos bioactivos, incluidos compuestos fenólicos, proteínas, pigmentos e inhibidores de MMP, que cubren los principales procesos que constituyen la base del envejecimiento de la piel. Estos son, la antioxidación, la fotoprotección y la capacidad de inhibir enzimas cruciales del ECM. Con respecto a la actividad antioxidante, se ha informado que numerosas cepas tienen una cantidad representativa de metabolitos con capacidad de eliminación de radicales, como los carotenoides; por ejemplo, los de los géneros Leptolyngbya, Synechocystis y Wollea, las ficobiliproteínas (PBP), como Arthospir y Spirulina y compuestos fenólicos, como Nostoc commune. En fotoprotección, las cianobacterias también se destacan por compuestos que absorben los rayos UVR, los aminoácidos similares a las micosporinas (MAA) y la escitonemina (SCY).
Con respecto al potencial para inhibir colagenasas, elastasa, hialuronidasas y tirosinasa, se reportan varios ejemplos, como la micosporina-2-glicina (M2G), aislada de la cianobacteria Aphanothece halophytica, los depsipéptidos cíclicos tutuilamidas A-C, de Schizothrix y Coleofasciculus, un polisacárido de Nostochopsis, y el extracto Phormiskin Bioprotech G ®, de Phormidium persicinum respectivamente.
Potencial biotecnológico de algas verde azules
Un estudio del Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad de Porto, Portugal, exploró, por primera vez, el potencial biotecnológico de extractos secuenciales de diferentes polaridades, obtenidos de cuatro cepas de cianobacterias. Esto aplicado al campo del envejecimiento de la piel, demostrando la naturaleza prometedora, innovadora y multifactorial de estos microorganismos.
Las cuatro cepas de cianobacterias estudiadas fueron: Leptolyngbya boryana LEGE 15486 y Cephalothrix lacustris LEGE 15493 de ecosistemas de agua dulce, y Leptolyngbya cf. ectocarpi LEGE 11479 y Nodosilinea nodulosaLEGE 06104 de hábitats marinos. Se extrajo secuencialmente con acetona y agua, y se analizó la toxicidad de los extractos en líneas celulares con funciones clave en la piel.
Los extractos no tóxicos se caracterizaron químicamente en términos de proteínas, carotenoides, fenoles y clorofila y se exploró su potencial antienvejecimiento. Todo a través de su capacidad para eliminar el radical anión superóxido de radicales libres fisiológicos, para reducir la actividad de las MMP elastasa y hialuronidasa, para inhibir la tirosinasa y así evitar la producción de melanina. Además, para bloquear la radiación UV-B.
Resultados y usos futuros en formulaciones cosméticas
Las especies de Leptolyngbya destacadas con fines antienvejecimiento fueron L. boryana LEGE 15486 , que presentó un notable SPF de 19; estando entre las mejores especies en cuanto a captación de redicales libres y también siendo capaz de inhibir la tirosinasa; demostrando ser prometedor contra el envejecimiento de la piel inducido por los rayos UV; L. ectocarpi LEGE 11479 fue más eficaz en la inhibición de las MMP, siendo así la elección para retardar la pérdida de densidad dérmica.
La actividad biológica mostrada por los extractos de cianobacterias analizados demostró estar claramente correlacionada. De acuerdo con la presencia de PBP bioactivas, los extractos acuosos fueron los más efectivos para la protección UV. Esto, junto con su capacidad de eliminación de radicales, los sugiere como ingredientes prometedores para ser utilizados en formulaciones antienvejecimiento destinadas a prevenir el envejecimiento de la piel exacerbado por factores externos. Por otro lado, los extractos de acetona demostraron ser más efectivos para inhibir la actividad de las enzimas responsables de la degradación de la matriz dérmica y la pérdida de estructura de la piel, siendo así más adecuados para el envejecimiento de la piel relacionado con la edad.
El esquema de extracción secuencial podría permitir la obtención de extractos bioactivos químicamente diferentes a través de la monetización de la biomasa de cianobacterias. Haciendo así el proceso más sostenible y económicamente atractivo. En conjunto, los extractos de cianobacterias demostraron ser dignos de una mayor explotación en el campo del envejecimiento de la piel; centrándose en la búsqueda de ingredientes naturales, seguros y sostenibles para formulaciones cosméticas.
