Heparan Sulfate Analog (HSA) สารที่ช่วยให้เซลล์ผิวฟื้นฟูซ่อมแซมตัวเองจากภายใน ลดการอักเสบของผิว
ตอนที่แล้วหมอได้แนะนำ Heparan sulfate สารในกลุ่ม Glycosaminoglycans ไปแล้ว ในตอนนี้หมอจะพามาทำความรู้จักกับโมเลกุลเลียนแบบสาร Heparan sulfate ในผิวตามธรรมชาติที่เรียกว่า HSA
จากตอนที่แล้ว เราพอสรุปได้ว่า Heparan sulfate (HS) เป็นสารสำคัญในกลุ่ม Glycosaminoglycans (GAGs) ของร่างกายที่สร้างขึ้นได้เองตามธรรมชาติ มีบทบาทเกี่ยวข้องกับการเกิดการอักเสบ (inflammation) ภายในร่างกาย
จริงๆ แล้ว Glycosaminoglycans พบได้ในเซลล์ต่างๆ ของร่างกาย ไม่ใช่เฉพาะในเซลล์ผิวหนังเท่านั้น ยกตัวอย่างเช่น เราอาจเคยรู้จักสาร Glucosamine (กลูโคซามีน) ที่มีความสำคัญในการทำงานของกระดูก กระดูกอ่อน และข้อ และมีผลยับยั้งการทำงานของสารอักเสบชนิดต่างๆ จึงช่วยลดการอักเสบในข้อได้ สาร Glucosamine นี้เองที่ร่างกายนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างสารโมเลกุลใหญ่กว่า เช่น Glycosaminoglycans (ไกลโคซามิโนไกลแคน) และ Proteoglycans (โปรตีโอไกลแคน) ซึ่งสารเหล่านี้เป็นส่วนประกอบในเนื้อเยื่อชนิดต่างๆ ของร่างกายโดยเฉพาะกระดูกอ่อนของข้อต่อและผิวหนัง
ทั้ง Heparan sulfate และ Hyaluronic acid (กรดไฮยาลูโรนิค) หรือ HA จัดเป็นสารในกลุ่ม Glycosaminoglycans ที่มีคุณสมบัติในการอุ้มน้ำ หรือดึงน้ำเข้าหาตัวเองได้ดี จึงให้ความชุ่มชื้นแก่ผิว แต่กรดไฮยาลูโรนิคเป็นสาร GAGs ชนิดเดียวที่ไม่มีหมู่ซัลเฟต ไม่ได้เป็นส่วนประกอบของโมเลกุล Proteoglycans และไม่มีอยู่ในสารเมทริกซ์ระหว่างเซลล์ (Extracellular matrix หรือ ECM) ที่เติมเต็มช่องว่างระหว่างเส้นใยคอลลาเจนและอีลาสติน ซึ่งมีความสำคัญในการให้ความแข็งแรงทางกายภาพของโครงสร้างผิวและทำให้ผิวมีความยืดหยุ่น ในขณะที่ Heparan sulfate เป็นส่วนประกอบใน ECM และมีหมู่ซัลเฟต (เราจึงเรียกว่า Sulfated GAGs หรือ SuGAGs)
ในทางชีวภาพนั้น SuGAGs มีความสำคัญต่อการทำงานของร่างกายมาก สำหรับเรื่องผิวพรรณ SuGAGs โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Heparan sulfate มีบทบาทจำเป็นในการรักษาความสมดุลและควบคุมการทำงานของโมเลกุลชนิดต่างๆ ทั้ง Growth Factors (สารที่กระตุ้นให้เซลล์เจริญเติบโต) และ โปรตีนที่ใช้ส่งสัญญาณเคมี (sigaling proteins) ที่เรียกว่า chemokines และ cytokines โดยช่วยในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ให้ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงกลไกลการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะระบบภูมิคุ้มกันแต่กำเนิด (innate immunity) ที่ต้านกระบวนการอักเสบ และส่งเสริมให้เกิดการซ่อมแซมและฟื้นฟูตัวเองของเซลล์ผิวจากภายใน จากการศึกษาพบว่า เมื่ออายุมากขึ้น ปริมาณสาร Heparan sulfate ที่ลดลงจะส่งผลให้เกิดการอักเสบเรื้อรัง (chronic inflammation) ในเซลล์ผิว นำไปสู่ปัญหาสุขภาพผิวต่างๆ ที่ตามมา เช่น อาการหน้าแดง (facial redness) และสัญญาณริ้วรอยแห่งวัย ด้วยคุณสมบัติของการเป็นสารที่พบอยู่ใน ECM และความสำคัญในกระบวนปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์นี้เอง Heparan sulfate จึงเป็นที่สนใจในการนำมาใช้เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์บำรุงผิว เพื่อลดการอักเสบ ฟื้นฟู และชะลอวัย แต่ Heparan sulfate เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ และมีขั้วประจุมาก (high polar charge) จึงมีข้อจำกัดในการนำมาใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว เพราะซึมผ่านชั้นผิวไปออกฤทธิ์ได้ยาก
ต่อมาจึงได้มีการพัฒนาสารเลียนแบบ Heparan sulfate ตามธรรมชาติภายในร่างกาย (Endogenous heparan sulfate) โดยปรับเปลี่ยนขนาด รูปทรง และสภาพประจุขั้วของโมเลกุลสาร ให้เหมาะสม (optimised) ต่อการนำมาใช้เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์บำรุงผิวแบบทา เรียกสารชนิดนี้ว่า Low Molecular Weight Heparan Sulfate (LMW‐HS) ที่มาขนาดโมเลกุลเล็ก 6–12 kDa สามารถซึมผ่านชั้นลึกของผิวหนังได้
Heparan Sulfate Analog (HSA) เป็น Low Molecular Weight Heparan Sulfate (LMW‐HS) ที่ถูกวิจัยและพัฒนาโดย Senté Laboratories จากสหรัฐอเมริกา เป็นเทคโนโลยีสิทธิบัตรเฉพาะของ Senté Inc. จึงพบสาร HSA ในผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อการค้า Senté เท่านั้น เช่น Senté Dermal Repair Cream, Senté Dermal Repair Ultra-Nourish, และ Senté Illuminé Eye Cream
สรุป
Heparan Sulfate (HS) เป็นสารสำคัญตามธรรมชาติของร่างกายที่ทำให้ผิวสวยสุขภาพดีจากภายใน ให้ความชุ่มชื้นแก่ผิว ทำให้ผิวแข็งแรง ยืดหยุ่นดี โดยช่วยในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ให้ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเติมเต็มช่องว่างระหว่างเส้นใยคอลลาเจนและอีลาสติน เมื่อเราอายุมากขึ้น HS ที่เริ่มลดลงจะส่งผลให้เกิดสัญญาณเตือนถึงปัญหาผิวที่พบได้บ่อย เช่น ริ้วรอย ผิวแห้ง ขาดน้ำ ผิวอักเสบและไวต่อการระคายเคืองง่าย HS เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่และมีประจุขั้วมาก ไม่สามารถซึมผ่านผิวได้ Heparan Sulfate Analog (HSA) จึงถูกพัฒนาขึ้นมาใช้เป็นสารออกฤทธิ์สำคัญในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว ทดแทน HS ที่ลดลง เพื่อช่วยลดการอักเสบของผิว และช่วยให้ผิวฟื้นฟูและซ่อมแซมตัวได้จากภายใน HSA เป็นเมโลกุลสารสิทธิบัตรเฉพาะ มีอยู่เฉพาะในผลิตภัณฑ์ Senté เท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
- Addor FAS. Beyond photoaging: additional factors involved in the process of skin aging. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2018 Sep 20;11:437–443. doi: 10.2147/CCID.S177448.
- Bucay V, Gold MH, Andriessen A. Low molecular weight heparan sulfate containing facial skin care for reducing inflammation and restoring aged-skin homeostasis. J Cosmet Dermatol. 2020 Aug;19(8):1851–1856. doi: 10.1111/jocd.13528.
- Colvan L, Fleck T, Vega VL. Global periorbital skin rejuvenation by a topical eye cream containing low molecular weight heparan sulfate (LMW-HS) and a blend of naturally derived extracts. J Cosmet Dermatol. 2019 Apr;18(2):530–538. doi: 10.1111/jocd.12857.
- Farrugia BL, Lord MS, Melrose J, Whitelock JM. The Role of Heparan Sulfate in Inflammation, and the Development of Biomimetics as Anti-Inflammatory Strategies. J Histochem Cytochem. 2018 Apr;66(4):321–336. doi: 10.1369/0022155417740881.
- Gallo RL. Proteoglycans and cutaneous vascular defense and repair. J Investig Dermatol Symp Proc. 2000 Dec;5(1):55–60. doi: 10.1046/j.1087–0024.2000.00008.x.
- Gallo RL, Bucay VW, Shamban AT, Lima-Maribona J, Lewis AB, Ditre CM, Mayoral FA, Gold MH. The Potential Role of Topically Applied Heparan Sulfate in the Treatment of Photodamage. J Drugs Dermatol. 2015 Jul;14(7):669–74.
- Kitagawa H, Izumikawa T, Mizuguchi S, Dejima K, Nomura KH, Egusa N, Taniguchi F, Tamura J, Gengyo-Ando K, Mitani S, Nomura K, Sugahara K. Expression of rib-1, a Caenorhabditis elegans homolog of the human tumor suppressor EXT genes, is indispensable for heparan sulfate synthesis and embryonic morphogenesis. J Biol Chem. 2007 Mar 16;282(11):8533–44. doi: 10.1074/jbc.M611107200.
- Lin X, Wei G, Shi Z, Dryer L, Esko JD, Wells DE, Matzuk MM. Disruption of gastrulation and heparan sulfate biosynthesis in EXT1-deficient mice. Dev Biol. 2000 Aug 15;224(2):299–311. doi: 10.1006/dbio.2000.9798.
