Ovplyvnenie procesov v koži fytokanabinoidmi

Bc. Nina KUCHARIKOVA

Master's thesis

Effect of phytocannabinoids on processes in the skin

Abstract:

Nadmerná expozícia kože slnečnému žiareniu je spojená so zvýšenou tvorbou reaktívnych druhov kyslíka (ROS), ktoré vyvolávajú oxidačný stres vedúci k predčasnému starnutiu (photoaging). Kanabinoidy, obsahové zložky Cannabis sativa (konopa siata), sú známe svojimi protizápalovými účinkami. Cieľom diplomovej práce bolo zistiť či vybrané kanabinoidy - kanabichromen (CBC), kanabidiol (CBD), kanabigerol (CBG) a kanabinol (CBN) majú schopnosť tlmiť negatívne dopady UV žiarenia na ľudské kožné bunky. U žiadneho z testovaných kanabinoidov nebola preukázaná fototoxicita. CBD vykazoval najvyššie UV-A/UV-B fotoprotektívne vlastnosti na normálnych ľudských dermálnych fibroblastoch (NHDF). CBG vykazoval najlepšiu ochranu na keratinocytoch línie HaCaT. Všetky kanabinoidy, okrem CBC boli schopné potlačiť aktiváciu kaspázy-3 pôsobením UV-A žiarenia. Ochranné vlastnosti kanabinoidov boli potvrdené znížením UV-A stimulovanej hladiny hemoxygenázy-1, pričom na hladinu katalázy mali len minimálny vplyv. Všetky kanabinoidy, okrem CBD boli (foto)stabilné. Faktor ochrany pred slnečným žiarením (SPF) bol stanovený iba u CBC a CBN, ostatné kanabinoidy neabsorbujú v oblasti 290-320 nm. SPF CBC a CBN bol nízky v porovnaní s kyselinou ferulovú, ktorá bola použitá ako štandard. Kanabinoidy nepôsobia ako UV filtre. Ich fotoprotektívny účinok je spojený s iným ochranným mechanizmom, a to pravdepodobne s moduláciou niektorej zo signálnych dráh, napr. drahou riadenou komplexom transkripčného faktora Nrf2. Študované kanabinoidy znížili negatívne účinky UV žiarenia a mohli by sa stať súčasťou dermatologických prípravkov s ochranou v celé oblasti slnečného UV žiarenia.

Abstract:

Overexposure of human skin to solar radiation is associated with the formation of reactive oxygen species (ROS) that may result in oxidative stress leading to skin premature ageing (photoaging). Cannabinoids, components of Cannabis sativa, are known for their anti-inflammatory properties. The main aim of the Diploma Thesis was to determine possible protective effects of selected cannabinoids - cannabichromene (CBC), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG) and cannabinol (CBN) on UV damaged human skin cells. None of selected cannabinoids was phototoxic. CBD was the most potent against UV-A and UV-B radiation in normal human dermal fibroblasts (NHDF). CBG was the most effective in keratinocyte line HaCaT. Apart from CBC all of the cannabinoids were able to reduce the UV-A induced caspase-3 level. Protective properties of cannabinoids were confirmed by lowering UV-A stimulated levels of heme oxygenase-1, however minimal effect was observed on the catalase level. All studied cannabinoids were (photo)stable except for CBD. Sun protection factor (SPF) was estimated only for CBC and CBN, other cannabinoids did not absorb at 290-320 nm. SPFs of CBC and CBN were lower in comparison to ferulic acid chosen as a standard. Cannabinoids do not work as UV filters. Their photoprotective properties are probably linked with other protective mechanism for example with modulation of some signalling pathways e.g. Nrf2-signalling pathway. In summary, studied cannabinoids decreased negative effects of UV radiation and could be active components of dermatological preparations with protection in the whole area solar UV radiation.

Keywords

kanabinoidy, UV žiarenie, oxidačný stres, koža, normálne ľudské kožné fibroblasty, línia keratinocytov HaCaT, UV-A a UV-B protekcia, hemoxygenáza-1, kataláza, kaspáza-3, fotostabilita, SPF

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2020
• Supervisor: doc. RNDr. Jitka Vostálová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry