Ängsskum, en inhemsk växt från Pacific Northwest som odlas som en oljefrögröda, har dykt upp som en potentiell ny källa till skydd mot solens skadliga effekter på huden.

Resultaten av forskare vid Oregon State University är viktiga eftersom nästan 10, 000 människor om dagen i USA diagnostiseras med hudcancer, till stor del orsakad av DNA-skador orsakade av den ultravioletta strålningen solen sänder ut.

Förutom cancer, långvarig exponering för solen kan leda till att huden åldras i förtid, synlig i form av häng och rynkor.

"Det finns en mycket komplex kaskad av biokemiska reaktioner som uppstår när stressreaktioner i huden försöker motverka UV-inducerad skada, " sa medkorrespondent författare Gitali Indra, docent i läkemedelsvetenskap. "Vi behöver bättre sätt att blockera UV-exponering och även sätt att minska skadorna genom att begränsa skadliga fysiologiska processer."

Ängsskum, uppkallad efter krontaket av krämvita blommor som den producerar när en gröda blommar för fullt, innehåller en klass av föreningar som kallas glukosinolater vars derivat har visat sig ha anti-cancer och solljusskyddande egenskaper.

Indra och kollegor i OSU College of Pharmacy tittade på två derivat från ett sådant glukosinolat som lätt finns i "frömjölet" som blivit över från bearbetning av ängsskum oljefrö; ängsskumolja har industriella tillämpningar och används även i schampon och kosmetika.

Forskarna satte upp 3D-facsimiler av mänsklig hud rekonstruerade i odlingsplattor, träffade dem med ultraviolett B-strålning - den mer skadliga av de två typerna för att nå jorden från solen - och behandlade sedan huden med ängsskumderivaten.

Båda derivaten - 3-metoxibensylisotiocyanat och 3-metoxifenylacetonitril - förbättrade UV-skadorna på hudcellerna genom:

• förbjuder tvärbindning av DNA, därigenom förhindrar cancerinitierande mutationer;
• hämmar två enzymer involverade i nedbrytningen av kollagen, hudens primära strukturella protein;
• orsakar en minskning av antalet precancerösa celler;
• och förhindrar hyperplasi - organ- eller vävnadsförstoring som ofta är ett tidigt stadium i cancerutveckling.

"DNA-skador är föregångaren till fotokarcinogenes, och dessa derivat minskar den skadan, vilket innebär förbättrad hudhälsa och minskad cancerrisk, sa Arup Indra, docent i farmaceutiska vetenskaper, affiliate utredare vid OSU:s Linus Pauling Institute och den andra medkorresponderande författaren. "Fynden visar en enorm potential för användbarhet i hudvårdsprodukter, förutom att bara demonstrera vetenskapen på egen hand."

3D-hudrekonstruktionerna som används i studien representerar ett viktigt forskningsverktyg, lade Gitali Indra till.

"Det är väldigt viktigt att inte använda djurmodeller vid testning av kosmetika och hudvårdsprodukter, " sa hon. "Folk gillar inte att se data från djurförsök, speciellt i Europa, där de kommer att sätta en bild på en kanin på en produkt så att folk vet att djur inte användes i testet. Det här är en mycket bra modell som vi kan använda för att testa många typer av läkemedel genom att använda olika analyser."

Hudrekonstruktionerna är byggda från grunden, Arup Indra noterade, menande, till exempel, pigmentproducerande celler och immunceller kan läggas till som en studie kräver.

"Vi kan titta på hur en förening långsamt diffunderar och se hur den påverkar kollagennedbrytning och UV-skydd, " sa han. "Det är verkligen trevligt att vi kan pilla isär dessa olika funktioner."

Eftersom glukosinolatderivaten hämmar de enzymer som behövs för nedbrytningen av kollagen, de fungerar effektivt som anti-aging föreningar.

"De flesta kosmetika korrigerar bara saker, täcka skadan, men detta skyddar faktiskt huden, " sa medförfattaren Fred Stevens, huvudforskare vid Linus Pauling Institute och professor i medicinsk kemi vid College of Pharmacy.

Fynden publicerades i Gränser i farmakologi . Naturliga växtprodukter, Inc., av Salem, Oregon, stödde denna forskning.