Análisis in vitro del efecto fotoprotector de nanoformulaciones de extractos ricos en aminoácidos tipo micosporina obtenidos del alga mazzaella laminarioides (luga cuchara)

Abstract

La radiación ultravioleta provoca daños en el DNA que pueden dar lugar a cáncer a la piel y otros efectos dañinos a la salud. La radiación ultravioleta B (UVB) es causante del carcinoma de células basales, con una prevalencia en el país de 70-80 % y carcinoma de células escamosas, con una prevalencia de 20-30 %. La radiación ultravioleta A (UVA) puede producir melanoma, que tiene menos de un 1 % de prevalencia, pero con una altísima tasa de mortalidad, 1 por cada 100 mil habitantes en Chile. Los productos de protección solar comprenden diferentes tipos de compuestos orgánicos o inorgánicos, los cuales filtran un amplio espectro de rayos UV solares y evitan los daños inducidos por los rayos ultravioleta en la piel. Sin embargo, estos productos fabricados por el hombre podrían producir efectos negativos en la salud, generando la búsqueda de productos protectores naturales asociados a cosmética y compatibles con el medio ambiente. Los aminoácidos tipo micosporinas (MAAs) son metabolitos secundarios presentes en algas rojas, tales como Mazzaella laminarioides (Luga cuchara), los cuales presentan propiedades antioxidantes y fotoprotectoras. En este estudio, una línea celular de queratinocitos (HaCaT) fue utilizada como modelo de células de piel, para evaluar el efecto fotoprotector de nanoformulaciones de quitosano conteniendo extractos de Luga cuchara con alto contenido de MAAs en pre y post tratamiento con UVB. Los resultados de fotoprotección obtenidos de esta investigación se realizan con MAA nanoformulada en concentraciones de 15 a 45 g/mL de contenido de MAA encapsulada. Células HaCaT incubadas por 4 horas con las nanoformulaciones presentaron una viabilidad similar a las células no expuestas al UVB, sometidas a dosis de 5 a 30 J/cm2 . Fue posible concluir un efecto fotoprotector al daño UV otorgado por las nanoformulaciones de extractos de alga (Luga cuchara) ricos en MAAs mediante tratamiento previo a la irradiación (pre incubación) y posterior a la irradiación (post incubación), demostrando su potencial aplicación como protectores solares naturales.

Ultraviolet radiation causes DNA damage that can lead to skin cancer and other harmful health effects. Ultraviolet B (UVB) radiation causes basal cell carcinoma, with a national prevalence of 70-80% and squamous cell carcinoma, with a prevalence of 20-30%. Ultraviolet A radiation (UVA) can cause melanoma, which has less than 1 % prevalence, but with a very high mortality rate, 1 per 100 thousand inhabitants in Chile. Sunscreen products comprise different types of organic or inorganic compounds, which filter a broad spectrum of the sun's UV rays and prevent UV-induced damage to the skin. However, these man-made products could produce negative effects on health, generating the search for natural protective products associated with cosmetics and compatible with the environment. Mycosporine-like amino acids (MAAs) are secondary metabolites present in red algae, such as Mazzaella laminarioides (Luga cuchara), which exhibit antioxidant and photoprotective properties. In this study, a keratinocyte cell line (HaCaT) was used as a skin cell model to evaluate the photoprotective effect of chitosan nanoformulations containing Luga cuchara extracts with high MAAs content in pre and post UVB treatment. The photoprotection results obtained from this research are performed with nanoformulated MAA at concentrations of 15 to 45 g/mL of encapsulated MAA content. HaCaT cells incubated for 4 hours with the nanoformulations showed similar viability to cells not exposed to UVB, subjected to doses of 5 to 30 J/cm2. It was possible to conclude a photoprotective effect to UV damage provided by the nanoformulations of seaweed extracts (Luga cuchara) rich in MAAs by pre-irradiation (pre-irradiation) and post-irradiation (post-incubation) treatment, demonstrating their potential application as natural sunscreens.