Saponinowe i niesaponinowe składniki roślin. Aktywność powierzchniowa i promocja przenikania przeznaskórkowego

Surfaktanty pochodzenia biologicznego i syntetycznego są powszechnie obecne w działalności człowieka, zwłaszcza w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym i spożywczym, gdzie pełnią funkcję emulgatorów, detergentów oraz środków zwilżających i pianotwórczych. Ze względu na ich bezpośredni kontakt z ludzką skórą i błonami biologicznymi, substancje te mają istotne znaczenie z punktu widzenia nauk medycznych, dermatologii i bezpieczeństwa zdrowotnego. Stale rosnąca produkcja i stosowanie surfaktantów syntetycznych budzą coraz większe obawy dotyczące ich potencjalnego wpływu na zdrowie człowieka, co stymuluje rozwój bardziej naturalnych i biokompatybilnych substancji powierzchniowo czynnych – biosurfaktantów. Chociaż biosurfaktanty, w tym saponiny, są często uznawane za bezpieczniejsze dla środowiska i organizmów żywych, coraz więcej badań pokazuje, że wykazują one istotną aktywność biologiczną wobec błon komórkowych, co jest szczególnie ważne z punktu widzenia medycyny, farmacji i dermatologii. Niektóre saponiny są już wykorzystywane do zwiększania przepuszczalności błon komórkowych, co znajduje zastosowanie m.in. w dostarczaniu leków i substancji aktywnych do komórek skóry.

Głównym celem projektu jest szczegółowa analiza wpływu pojedynczych dominujących saponin oraz związków niesaponinowych wyizolowanych z niedostatecznie zbadanych, bogatych w saponiny roślin z rodzaju Herniaria na modelowe błony naśladujące ludzką skórę. Badania te pozwolą lepiej zrozumieć, w jaki sposób te naturalne związki wpływają na barierę skórną, jej przepuszczalność i funkcje ochronne, co ma kluczowe znaczenie dla oceny skuteczności i bezpieczeństwa stosowania preparatów sponinowych na skórę. Modele lipidowe w postaci mono- i dwuwarstw będą wykorzystane do określenia molekularnych mechanizmów oddziaływania saponin z błonami biologicznymi. Pozwoli to zaproponować mechanizm ich działania zwiększającego przenikanie przez skórę oraz wyjaśnić efekty synergistyczne między składnikami ekstraktów roślinnych.

Do realizacji tych badań zastosowane zostaną nowoczesne techniki fizykochemiczne i biofizyczne, szeroko stosowane w biomedycznych badaniach nad błonami komórkowymi, takie jak technika Langmuira, mikroskopia fluorescencyjna oraz reflektometria rentgenowska i neutronowa. Bezpieczeństwo długotrwałego stosowania saponin i ich mieszanin na skórę zostanie ocenione poprzez analizę cytotoksyczności in vitro względem różnych typów komórek skóry (karatynocyty, fibroblasty) oraz modeli 3D ludzkiego naskórka. Ten ostatni model zostanie także wykorzystany do oceny wpływ wybranych saponin i ich mieszanin na transpidermalny transport wybranych związków czynnych. Projekt odpowiada na kluczowe pytania wynikające z wcześniejszych badań nad naturalnymi formulacjami kosmetycznymi, w szczególności dotyczące zasadniczych różnic w oddziaływaniu surfaktantów syntetycznych i biosurfaktantów na struktury lipidowe skóry. Zrozumienie interakcji saponin z modelowymi błonami lipidowymi stworzy solidne podstawy do interpretacji ich działania w trójwymiarowych modelach naskórka oraz w rzeczywistych błonach biologicznych, co jest bezpośrednio istotne dla medycyny, dermatologii i nauk o zdrowiu.