Shop this Blog

Aquaporine in der Hautpflege und injizierbaren Füllstoffen

Geschrieben von: Dr. Leslie Baumann

|

|

Lesezeit 16 min

Als Dermatologe und Hautpflegeexperte fragen Patienten oft Mich über die neuesten Hautpflegewirkstoffe wie Aquaporine informieren. Aquaporine haben in letzter Zeit Aufmerksamkeit erregt, da ihre Aktivität zunimmt, wenn SkinVive, eine Form von Hyaluronsäure, in die Haut injiziert wird. Aber was sind Aquaporine und spenden sie Ihrer Haut wirklich Feuchtigkeit, wenn sie Cremes zugesetzt werden? Hier erfahren Sie, was Sie über Aquaporine in der Hautpflege und der Haut wissen müssen.

Aquaporin channel in Skin

Was sind Aquaporine?

Die Definition von Aquaporin ist eine Pore, durch die Wasser und bestimmte Substanzen gelangen können, um sich zwischen Zellen zu bewegen. Aquaporine (AQPs) sind integrale Membranproteine, die Wasserkanäle bilden, um den Wassertransport zwischen Zellen zu erleichtern. Es gibt 13 Arten von Aquaporinen, die bei Säugetieren vorkommen. Die Aquaporine 1, 2, 4, 5 und 8 transportieren nur Wasser, während 3, 7, 9 und 10 auch Glycerin und andere kleine gelöste Stoffe transportieren.

Hautpflegeprodukte, die Aquaporin stimulieren

Aquaporin selbst wirkt nicht, wenn Sie es in Hautpflegeprodukte geben. Achten Sie daher nicht auf Aquaporin auf dem Etikett. Suchen Sie stattdessen nach Inhaltsstoffen, die die Aquaporinaktivität stimulieren. Hier sind einige Produkte, die auf Aquaporinkanäle wirken:

Um herauszufinden, welches dieser Produkte für Ihren Hauttyp am besten geeignet ist, machen Sie am Hauttyp-Quiz und kaufen Sie bei Ihrem Baumann-Hauttyp ein (Es gibt 16 Hauttypen!)


skincare ingredients that act on aquaporin

Wie aktivieren Hautpflegeinhaltsstoffe AQP?

Obwohl Aquaporine selbst keine Energie benötigen, kann ihre Aktivität durch Substanzen stimuliert werden, die ihre Expression und Anreicherung in der Zellmembran erhöhen. Beispielsweise wird die Aquaporin-Expression und Membranlokalisierung durch Wachstumsfaktoren und Zytokines stimuliert, wodurch die Anzahl der verfügbaren Aquaporin-Kanäle für eine erleichterte Diffusion von Wasser und gelösten Stoffen erhöht wird.

Der Schlüssel liegt darin, dass die Aquaporin-Proteine ​​selbst keine Energie benötigen, um Wasser/gelöste Stoffe zu transportieren, ihre Häufigkeit und Aktivität in der Membran jedoch durch andere zelluläre Signalprozesse, die Energie benötigen, hochreguliert werden kann. Die Aquaporine vermitteln dann den passiven, bergab verlaufenden Wassertransport durch die zusätzlich in die Membran eingebrachten Kanäle.

Hautpflegeinhaltsstoffe, die auf Aquaporin wirken

Sie werden Aquaporin nicht auf den Produktetiketten sehen, sondern suchen Sie stattdessen nach Inhaltsstoffen, die Aquaporin stimulieren. Der ursprüngliche Wok zu Aquaporin wurde von F. durchgeführt. Bonte bei Christian Dior Hautpflege. Er zeigte, dass Ajuga turkentanica Aquaporin 3 stimuliert und Dior die erste Hautpflegelinie war, die über diese Technologie verfügte.

Ajuga turkestanica

Ajuga turkestanica ist ein Kraut, das in der traditionellen Medizin und in Nahrungsergänzungsmitteln für das Bodybuilding verwendet wird. Es enthält bioaktive Verbindungen wie Phytoecdysteroide und Iridoidglykoside.

Studien zeigen, dass A. Turkestanica-Extrakte können die Expression und Aktivität von Aquaporin-3 (AQP3) in Hautzellen erhöhen. AQP3 ist wichtig für den Transport von Wasser und Glycerin zwischen den Keratinozyten, um die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen.

In kultivierten menschlichen Epidermiszellen, A. Die Behandlung mit Turkestanica erhöhte den AQP3-Proteinspiegel. Bei topischer Anwendung an Freiwilligen steigerte es die AQP3-Genexpression und verringerte den transepidermalen Wasserverlust.

Durch die Stimulierung von AQP3, A. turkestanica verbessert die Differenzierung und Hydratation der Epidermis. Es stärkt die natürlichen Feuchtigkeitskanäle der Haut und führt so zu einer besseren Barrierefunktion.

A. turkestanica stellt einen einzigartigen botanischen Inhaltsstoff dar, der auf die intrinsischen Aquaporinwege wirkt. Während Aquaporine selbst nicht in die Haut eindringen, ist A. turkestanica bietet eine Möglichkeit, diese Wassertransporter zu modulieren.

Cannabinoide

Neueste Studien 926) haben eine Rolle der aus Cannabis gewonnenen Verbindung Cannabidiol (CBD) bei der Modulation von Aquaporinen, insbesondere Aquaporin-3 (AQP3), aufgedeckt. AQP3 wird stark in epidermalen Keratinozyten exprimiert und ist für die Hautfeuchtigkeit durch den Transport von Wasser und Glycerin von entscheidender Bedeutung. In einer Studie an haarlosen Mäusen erhöhte die tägliche topische Anwendung einer 1 %igen CBD-Lösung die Hautfeuchtigkeit deutlich. Dieser feuchtigkeitsspendende Effekt ging mit einer erhöhten AQP3-Expression in der Haut sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene einher. Andere feuchtigkeitsspendende Faktoren wie Hyaluronsäure, Ceramide oder Filaggrin veränderte CBD jedoch nicht. Die selektive Stimulation von AQP3 deutet darauf hin, dass es wahrscheinlich zu den hautfeuchtigkeitsspendenden Eigenschaften von CBD beiträgt.

CBD kann AQP3 durch die Aktivierung von PPARγ-Rezeptoren erhöhen, obwohl die genauen Mechanismen noch unklar sind. Insgesamt ist CBD ein vielversprechender kosmetischer Inhaltsstoff, der die Hautfeuchtigkeit steigern kann. Durch die Hochregulierung von AQP3 kann CBD die endogene Wasserretention und Barrierefunktion der Haut verbessern.

Dieses Gesichtsöl enthält Cannabissamenöl, Jojobaöl, Moringasamenöl, Rosa Canina-Samenöl und Linolsäure, um die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen. Das Cannabis wird dabei helfen, Aquaporinkanäle zu stimulieren.

Glycerylglucosid

Glycerylglucosid ist ein natürliches Feuchthaltemittel, das die Aktivität von Aquaporin-3 (AQP3) stimulieren kann, um die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen. AQP3 transportiert Wasser und Glycerin in epidermalen Keratinozyten und spielt eine Schlüsselrolle für den Feuchtigkeitshaushalt der Haut.

In einer Studie an kultivierten menschlichen Keratinozyten erhöhte Glycerylglucosid die AQP3-mRNA- und Proteinspiegel. Bei topischer Anwendung bei Freiwilligen drang Glycerylglucosid in die intakte Epidermis ein und regulierte die AQP3-Genexpression hoch.

Diese AQP3-Stimulation ging mit einer verbesserten Barrierefunktion einher, was sich in einem verringerten transepidermalen Wasserverlust zeigte. Glycerylglucosid zieht Feuchtigkeit in die Haut und stimuliert die natürlichen Feuchtigkeitskanäle der Haut.

 

Produkte mit Glycerylglucosid:

Dieses Produkt ist eine hervorragende Feuchtigkeitscreme zur Barrierereparatur. Es stimuliert Aquaporinkanäle, zeigt unter dem Mikroskop das Malteserkreuzmuster und weist das korrekte Verhältnis von Ceramiden, Fettsäuren und Cholesterin von 1:1:1 auf. Es enthält außerdem viele Anti-Aging-Wirkstoffe und Wirkstoffe, die dazu beitragen, die Haut vor Verschmutzung zu schützen.

Die Retinsäure

Retinsäure, ein Derivat von Vitamin A, wird häufig zur Behandlung von Hauterkrankungen wie abnormale Keratinisierung, Akne und Hautalterung eingesetzt. Eine der häufigsten Nebenwirkungen ist jedoch trockene, sich schälende Haut und Reizungen.


Einige Hinweise deuten darauf hin, dass Retinoide wie Retinol die Aquaporin-Expression beeinflussen.


Eine Studie (6) an kultivierten menschlichen HaCaT-Keratinozyten ergab, dass Retinsäure-Medikamente die AQP3-mRNA, die Proteinspiegel und die Zellzahlen erhöhten. Diese Aquaporin-Stimulation erfolgte bei der Behandlung mit Isotretinoin, Acitretin und Adapalen.


Eine höhere Aquaporinaktivität führt zu einem stärkeren Wasserverlust, was möglicherweise die austrocknende Wirkung der Retinsäure erklärt. Die richtige Dosierung kann Nebenwirkungen reduzieren und gleichzeitig von den Barrierereparatureffekten von AQP3 profitieren.

Insgesamt scheint Retinsäure die AQP3-Expression in vitro zu modulieren. Eine weitere Erforschung dieses Zusammenhangs und der Aquaporin-Regulierung könnte die Retinoidtherapie verbessern.


Im Folgenden finden Sie einige gute Retinole für Anfänger.  Retinol wird in der Haut in Retinsäure umgewandelt.


Kurkuma

Das Volksgewürz Kurkuma enthält den Wirkstoff Curcumin. Studien zeigen, dass Curcumin die AQP3-Expression und den Glycerintransport in kultivierten menschlichen Keratinozyten steigern kann. Es kann durch die Aktivierung von PPARγ-Rezeptoren wirken. Das Auftragen von Kurkumaextrakten auf die Haut von Mäusen erhöht auch den AQP3-Spiegel. Die Fähigkeit von Kurkuma, die Aquaporine zu steigern, trägt wahrscheinlich zu seiner hautfeuchtigkeitsspendenden Wirkung bei.


Diese Hautpflegeprodukte enthalten Kurkuma:

Hautfüller und AQP

Hyaluronsäurefüller wie SkinVive, Restylane, Juvederm und Voluma haben ein hohes Wasserbindungsvermögen. Wenn sie als Hautfüller injiziert werden, absorbieren sie Wasser aus dem umliegenden Gewebe. Dadurch dehnen sich die Füllstoffe aus, wodurch die Haut gedehnt und mit Feuchtigkeit versorgt wird. Es wird angenommen, dass diese mechanische Wirkung Aquaporine stimuliert und die Wasserkanäle öffnet, sodass sie Wasser effizienter in die Hautzellen transportieren. Die genauen Mechanismen erfordern jedoch weitere Untersuchungen zur endgültigen Bestätigung.

Arten von AQPs

Aquaporin 3

AQP3 ist das wichtigste Aquaporin in der menschlichen Epidermis und ist sowohl für Wasser als auch für Glycerin durchlässig. Seit Jahren wissen Wissenschaftler, dass Glycerin eine Schlüsselrolle bei der Feuchtigkeitsversorgung der Haut spielt. Die Gründe wurden klarer, nachdem AQP3 entdeckt wurde. Studien zeigen, dass AQP3-Defekte bei Mäusen zu epidermaler Trockenheit, verminderter Hydratation, vermindertem Glyceringehalt, geringerer Elastizität und beeinträchtigter Barrierewiederherstellung führen.

AQP5

Aquaporin-5 (AQP5) ist ein weiteres Wasserkanalprotein, das in der Haut, insbesondere in Schweißdrüsen, vorkommt. AQP5 wird in den sekretorischen Spiralen und Gängen der Schweißdrüsen stark exprimiert. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Produktion und Sekretion von Schweiß als Reaktion auf Hitze oder andere Reize. Studien an Mäusen zeigen, dass AQP5-Knockout das Schwitzen beeinträchtigt, was auf seine Bedeutung für die Funktion der Schweißdrüsen hinweist. AQP5 kann auch dabei helfen, die epidermale Proliferation und Differenzierung zu regulieren. Bei einigen entzündlichen Hauterkrankungen wie atopischer Dermatitis wurde festgestellt, dass seine Expression verringert ist, was auf eine mögliche Beteiligung an der Pathogenese der Krankheit schließen lässt. Es besteht jedoch noch weiterer Forschungsbedarf zu den genauen Funktionen und Regulierungen von AQP5 in der Hautphysiologie. Die Modulation von AQP5 bietet möglicherweise Möglichkeiten zur Behandlung bestimmter Schweißdrüsenerkrankungen wie der primären fokalen Hyperhidrose, die durch übermäßiges Schwitzen gekennzeichnet ist. Insgesamt stellt AQP5 durch seine schweißproduzierende Rolle ein weiteres Aquaporin dar, das für die Aufrechterhaltung der Hautfeuchtigkeit und Homöostase von entscheidender Bedeutung ist.

AQP9

Dieses Aquaporin 9 kommt nur in derStratum granulosum-Schicht der Epidermis vor. Es scheint Glycerin und Harnstoff zu transportieren.

aquaporin hydration

Wie spenden AQPs der Haut Feuchtigkeit?

Aquaporine erleichtern den Transport von Wasser, Glycerin und gelösten Stoffen zwischen Keratinozyten. Dies fördert viele Hautfunktionen wie Feuchtigkeitsversorgung, Proliferation, Differenzierung und Barrierereparatur.

AQP3 bringt Wasser und Glycerin in die Zellen. Glycerin fungiert als natürlicher Feuchtigkeitsfaktor, während Wasser die Hydratation aufrechterhält. AQP3 unterstützt auch die epidermale Entwicklung und Wundheilung. Insgesamt handelt es sich bei Aquaporinen um dynamische Kanäle, die eine konstante Feuchtigkeitsversorgung der Haut ermöglichen.

AQP in die Haut bringen

Topische Produkte können Aquaporine enthalten oder diese „aktivieren“. Bei der Formulierung in Hautpflegeprodukten sind Aquaporine zu groß und diese Proteine ​​können nicht tief genug eindringen, um bei topischer Anwendung eine echte Wirkung zu erzielen.

Suchen Sie stattdessen nach Inhaltsstoffen, die den natürlichen Aquaporinspiegel steigern, wie Ajuga Turkenstancia, Ceramide, Niacinamid und Kurkuma. Retinoide und Antioxidantien helfen ebenfalls, indem sie UV-bedingte Rückgänge von AQP3 verhindern.

Injizierbare Mittel wie Skinvivé (TM)  mit Hyaluronsäure sind interessant, weil sie AQP3 in der Haut zu aktivieren scheinen.

Aquaporine und die Hautbarriere

Die Feuchtigkeitsbarriere der Haut verhindert Wasserverlust und schützt vor Reizstoffen. Bei einer Beeinträchtigung wie trockene Haut oder Ekzem ändert sich die Aquaporinaktivität:

  • AQP3 ist erhöht, was zu einem übermäßigen Wasserverlust führt.

  • AQP5 ist bei entzündlichen Erkrankungen reduziert und stört den normalen Wasserhaushalt.

     

Obwohl nicht vollständig geklärt, sind Aquaporine für die normale Barrierefunktion von entscheidender Bedeutung.

aquaporins for inflammation

Aquaporine bei Hautentzündungen

Rosacea

Neueste Studien haben eine Rolle von Aquaporin-3 (AQP3) bei der entzündlichen Hauterkrankung Rosacea aufgedeckt. Rosacea ist durch Gesichtsrötung, Pickel und erweiterte Blutgefäße gekennzeichnet.

Eine Studie (16) zeigte, dass AQP3 in den epidermalen Keratinozyten und dermalen CD4+ T-Zellen von Rosacea-Patienten und Mausmodellen hochreguliert ist. Bei Mäusen mit Rosacea, die durch die Anwendung von LL37 ausgelöst wurde, führte der AQP3-Knockout zu einer Resistenz gegen die Krankheitsentwicklung.

In Keratinozyten spielt AQP3 eine wesentliche Rolle bei der NF-κB-Aktivierung und der anschließenden Chemokinproduktion. NF-κB stimuliert die Freisetzung von Chemokinen, die Immunzellen rekrutieren und so Entzündungen verstärken.

Darüber hinaus hemmte der AQP3-Mangel die Differenzierung der T-Helfer-17-Zellen (Th17), möglicherweise durch eine Verringerung der phosphorylierten STAT3-Spiegel. Th17-Zellen steuern Autoimmunreaktionen und sind an Rosacea beteiligt.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass AQP3 für die Aktivierung der epidermalen NF-κB- und Chemokin-Signalisierung erforderlich ist. Es zeigt auch eine bisher unbekannte Rolle von AQP3 bei der durch Th17-Zellen vermittelten Immunität bei der Rosacea-Pathogenese.

 Die  Studie zeigt, dass die AQP3-Expression mit dem Schweregrad der Rosacea korreliert. Dieser und andere Hinweise deuten auf eine Beteiligung von AQP3 an der charakteristischen Entzündung von Rosacea hin.

Tatsächlich schwächte die AQP3-Deletion den entzündlichen Phänotyp bei Mäusen ab. Analysen ergaben eine Beteiligung von AQP3 an entzündungsbedingten NF-κB- und Th17-Zellwegen. AQP3 könnte daher ein neues therapeutisches Ziel für die Behandlung von Rosacea sein.

Akne

AQP3-Expression und -Aktivität sind in von Akne betroffener Haut im Vergleich zu normaler Haut erhöht, was einen stärkeren Wassertransport durch die Epidermis erleichtert. Diese AQP3-Hochregulierung kann zu einigen pathophysiologischen Merkmalen von Akne beitragen, einschließlich übermäßiger Talgproduktion, abnormaler Keratinozytenproliferation und Entzündung.

Untersuchungen deuten darauf hin, dass AQP3 in Akne-Läsionen im Vergleich zu nicht-läsionaler Haut überexprimiert wird. Durch die Erhöhung der Wasserdurchlässigkeit in der Epidermis können eine veränderte AQP3-Expression und -Funktion an der Akne-Pathogenese beteiligt sein. Es bedarf jedoch noch weiterer Forschung, um die spezifischen Beiträge vollständig zu verstehen.

Aquaporine ermöglichen Hydratation, Barrierefunktion und mehr, indem sie Wasser und gelöste Stoffe zwischen Zellen transportieren. Während topische Aquaporine wahrscheinlich nicht wirken, ist die Modulation mit Inhaltsstoffen, Medikamenten oder speziellen Injektionsmitteln vielversprechend.


Um die besten Hautpflegeprodukte für Ihren Hauttyp zu finden, machen Sie am Hautpflege-Routine-Quiz und erstellen Sie eine maßgeschneiderte Hautpflegeroutine von vielen Marken.


[[ctaquiz]]

Level up your skin care knowledge with medical advice from dermatologists

Wie wirken Aquaporine?

AQPs sind Proteinkanäle, die in die Zellmembranen der Haut eingebettet sind und den Wasserdurchtritt ermöglichen, während sie den Durchgang von Ionen und anderen gelösten Stoffen verhindern. Indem sie Wasser durch die Hautzellen dringen lassen, spielen Aquaporine eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Hydratation, der Temperaturkontrolle und anderen Funktionen im Zusammenhang mit dem Wasserhaushalt der Haut.

Warum sind Aquaporine wichtig?

AQPs sind in der Haut wichtig, da sie Wasser, Glycerin und Harnstoff durch die Plasmamembranen zwischen den Hautzellen passieren lassen und so den Wassertransport ermöglichen, der für die Hydratation, Temperaturregulierung und andere Funktionen von entscheidender Bedeutung ist. Da die Plasmamembranen ansonsten für Wasser undurchlässig sind, stellen Aquaporine den einzigen Weg für den Wassertransport zwischen den Hautzellen dar.

Sind Aquaporine aktiver Transport?

AQPs erleichtern den passiven Transport von Wasser und kleinen gelösten Stoffen durch Zellmembranen entlang ihres Konzentrationsgradienten, anstatt den aktiven Transport gegen einen Konzentrationsgradienten.

Verwenden Aquaporine ATP?

Nein, AQPs verwenden kein ATP.Aquaporine erleichtern die passive Diffusion von Wasser und kleinen gelösten Stoffen durch Zellmembranen anstelle des aktiven Transports, sodass sie kein ATP als Energiequelle benötigen oder nutzen.

Wer hat Aquaporine in der Haut entdeckt?

Der vollständige Zeitplan für die Entdeckung der Aquaporin 3 (AQP3)-Expression in der menschlichen Haut mit Referenzen ist: Im Jahr 1993 wurde AQP3 erstmals von zwei unabhängigen Gruppen identifiziert und aus Rattennieren kloniert: Agre et al. „Neues Aquaporin AQP3: cDNA und funktionelle Expression in Xenopus laevis-Oozyten.„Proceedings of the National Academy of Sciences 90.3 (1993): 814-818.Ishibashi et al. „Molekulare Klonierung und Expression eines Mitglieds der Aquaporin-Familie mit Permeabilität für Glycerin und Harnstoff zusätzlich zu Wasser, das an der basolateralen Membran von Nierensammelrohrzellen exprimiert wird." Journal of Biological Chemistry 269.14 (1994): 10697-10702.Im Jahr 2002 stellten Sougrat et al. veröffentlichte die erste Studie, die die AQP3-Expression in menschlicher Hautepidermis und rekonstruierter Epidermis nachweist: Sougrat et al. „Funktionelle Expression von AQP3 in menschlicher Hautepidermis und rekonstruierter Epidermis.„Journal of Investigative Dermatology 118.4 (2002): 678-685.Im Jahr 2006 stellten Olsson et al. auch zur Charakterisierung von AQP3 in der menschlichen Haut veröffentlicht: Olsson et al. „Identifizierung von AQP5 in der menschlichen Haut und Überprüfung seiner Expression in menschlichen Schweißdrüsen.“" Journal of Biological Chemistry 281.27 (2006): 18997-19007.Zusammenfassend sagen Sougrat et al. waren 2002 die ersten, die experimentelle Beweise für die Lokalisierung von AQP3 in der menschlichen Haut veröffentlichten. Die erste Identifizierung von AQP3 erfolgte 1993 in Rattennieren durch die Gruppen Agre und Ishibashi.

Was ist ein Aquaporin?

AQPs sind integrale Membranproteine, die Poren in der Membran biologischer Zellen bilden, um den Transport von Wasser und kleinen gelösten Stoffen zu erleichtern. Durch die Bereitstellung eines Kanals für die passive Bewegung von Wassermolekülen in und aus einer Zelle spielen Aquaporine eine wesentliche Rolle bei der Aufrechterhaltung der Wasserhomöostase in vielen Geweben und Organsystemen.

Kommen Aquaporine in allen Zellen vor?

AQPs werden in vielen Zelltypen exprimiert, jedoch nicht ubiquitär in allen Zellen; Beispielsweise sind sie in Keratinozyten der Haut und Epithelzellen der Niere vorhanden, in Fibroblasten und anderen Bindegewebszellen jedoch typischerweise nicht. Welche spezifischen Arten von Aquaporinen exprimiert werden, hängt von den physiologischen Wassertransportfunktionen ab, die das jeweilige Gewebe oder Organ benötigt.

Warum brauchen Wassermoleküle Aquaporin?

Zellmembranen sind aufgrund der hydrophoben Doppelschichtstruktur der Zellmembranen ohne Aquaporine für Wasser undurchlässig. AQPs bilden selektive Porenkanäle, die eine schnelle passive Diffusion von Wasser durch die Zellmembran entlang ihres Konzentrationsgradienten ermöglichen und so den Wassertransport ermöglichen, der für viele physiologische Prozesse unerlässlich ist.

Wo befinden sich Aquaporine?

In der Haut befinden sich Aquaporine in den Plasmamembranen von Keratinozyten in den Epidermisschichten, besonders häufig in der Basal- und Dornschicht.

Benötigen Aquaporine Energie?

Aquaporine erleichtern den passiven Transport von Wasser und kleinen gelösten Stoffen durch Zellmembranen entlang ihres Konzentrationsgradienten, sodass sie weder ATP noch andere Energiequellen benötigen.

Wie wirken Aquaporine?

Aquaporine sind Proteinkanäle, die den Durchgang von Wasser und kleinen gelösten Stoffen durch die Zellmembran ermöglichen und gleichzeitig den Durchgang von Ionen und anderen gelösten Stoffen verhindern. Wenn Wassermoleküle mit einer Aquaporinpore in Kontakt kommen, werden sie neu ausgerichtet und durch vorübergehende Wechselwirkungen mit den Aminosäuren, die den Aquaporinkanal auskleiden, im Gänsemarsch durch die Pore geleitet.Die wichtigsten Punkte sind, dass 1) Aquaporine einen selektiven Kanal bereitstellen, der nur Wasser und kleine gelöste Stoffe durch die Zellmembran passieren lässt, und 2) sie Wasser im Gänsemarsch durch spezifische Wechselwirkungen und Ausrichtungen transportieren, während Wasser durch die Pore fließt. Dies erleichtert eine schnelle passive Bewegung des Wassers entlang seines Konzentrationsgradienten.

Wo kommen Aquaporine vor?

AQPs kommen in den Zellmembranen vieler Zelltypen im gesamten Körper vor, werden jedoch in Geweben, die am Flüssigkeitstransport beteiligt sind, stark exprimiert. Einige wichtige Standorte sind: Niere – Aquaporine sind entscheidend für die Wasserrückresorption in den Nierentubuli.Haut – Keratinozyten in der Epidermis enthalten Aquaporine zur Hydratation.Lunge – Aquaporine in den Alveolarepithelzellen sind an der Regulierung der Luftfeuchtigkeit beteiligt.Sekretionsdrüsen – Aquaporine ermöglichen die Wassersekretion in Speicheldrüsen, Schweißdrüsen usw.Augen – Aquaporine fördern die Wasserzirkulation in der Hornhaut, der Linse und anderen Augengeweben.Gehirn – Astrozyten, Ependymzellen und andere Gehirnzellen exprimieren Aquaporine, um die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit zu regulieren.Blutgefäße – Aquaporine steuern den Wasseraustausch zwischen Blut und interstitieller Flüssigkeit.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aquaporine im gesamten Körper vorkommen, am häufigsten jedoch in Zellen vorkommen, die an Wassertransportfunktionen beteiligt sind.

Kann Wasser die Zellmembranen passieren?

Wasser muss durch Aquaporinkanäle fließen, um von Zelle zu Zelle zu gelangen. Es gibt viele Arten von AQP-Kanälen.

Benötigen Aquaporine eine lebende Zelle, um zu funktionieren?

Aquaporine können den Wassertransport durch Membranen sogar in künstlichen Vesikeln oder nach der Isolierung aus Zellen erleichtern, was darauf hindeutet, dass sie Wasser passiv entlang seines Konzentrationsgradienten transportieren und keine zelluläre Energie oder Stoffwechsel benötigen. Dadurch können die Auswirkungen von Hautpflegeinhaltsstoffen auf die Aquaporinfunktion im Labor an Ex-vivo-Hautproben und künstlichen Hautmodellen untersucht werden.Der entscheidende Vorteil besteht darin, dass Aquaporine keine lebenden Zellen für den Wassertransport benötigen und ihre Aktivität durch den Einbau in künstliche Membranen und Hautkonstrukte in vitro untersucht werden kann. Dies ermöglicht kontrollierte Experimente darüber, wie verschiedene Verbindungen die Wasserbewegung durch Aquaporine in Hautmodellen beeinflussen, die die menschliche Haut nachahmen.

Beste Referenzen und wissenschaftliche Veröffentlichungen zu Aquaporin

  1. Baumann L. Feuchtigkeitscremes in Kap. 43 von Baumanns Cosmetic Dermatology Ed 3. (McGraw Hill 2022)
  2. Baumann, L. Kapitel 29 und 30. Cosmeceuticals und Cosmetic Ingredients (McGraw Hill 2015)
  3. Boury-Jamot, M., Daraspe, J., Bonté, F., Perrier, E., Schnebert, S., Dumas, M., & Verbavatz, J. M (2009). Hautaquaporine: Funktion bei der Hydratation, Wundheilung und Homöostase der Hautepidermis. Aquaporine, 205-217.
  4. Dumas, M., Sadick, N. S, Noblesse, E., Juan, M., Lachmann-Weber, N., Boury-Jamot, M., & Bonté, F. (2007). Befeuchtet die Haut durch Stimulierung der Biosynthese von Aquaporinen. Journal of Drugs in Dermatology: JDD, 6(6 Suppl), s20-4.
  5. Sougrat, R., Morand, M., Gondran, C., Bonté, F., Dumas, M., & Verbavatz, J. M (2000). Funktionelle Expression von AQP3 in menschlichen Epidermis- und Keratinozyten-Zellkulturen. In Molekularbiologie und Physiologie des Wasser- und Stofftransports (S. 179-183). Boston, MA: Springer US.
  6. Xing, F., Liao, W., Jiang, P., Xu, W., & Jin, X. (2016). Wirkung von Retinsäure auf die Aquaporin-3-Expression in Keratinozyten. Genet Mol Res, 15(15016951), 9.
  7. Bonté, F., Noblesse, E., Juan, M., Verbawatz, J. M, & Dumas, M. (2009). Eine Studie zur Bedeutung von Aquaporinen für die menschliche Haut. Chinese Journal of Dermatology, 42(5), 327-329.
  8. Xing, F., Liao, W., Jiang, P., Xu, W., & Jin, X. (2016). Wirkung von Retinsäure auf die Aquaporin-3-Expression in Keratinozyten. Genet Mol Res, 15(15016951), 9.
  9. Boury-Jamot, M., Sougrat, R., Tailhardat, M., Le Varlet, B., Bonté, F., Dumas, M., & Verbavatz, J. M (2006) Expression und Funktion von Aquaporinen in der menschlichen Haut: Ist Aquaporin-3 nur ein Glycerintransporter? Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranen, 1758(8) , 1034-1042.
  10. Takata K, Matsuzaki T, Tajika Y. Aquaporine: Wasserkanalproteine ​​der Zellmembran. Prog Histochem Cytochem. 39:1, 2004
  11. Choi EH, Man MQ, Wang F, et al. Ist endogenes Glycerin ein entscheidender Faktor für die Hydratation des Stratum Corneum beim Menschen? J Invest Dermatol. 125:288, 2005
  12. Hara M, Ma T, Verkman AS. Selektiv reduziertes Glycerin in der Haut von Mäusen mit Aquaporin-3-Mangel kann für eine beeinträchtigte Skifeuchtigkeit, Elastizität und Wiederherstellung der Barriere verantwortlich sein. J Biol. Chem. 277:46616, 2002.
  13. Hara M, Verkman AS. Der Glycerinersatz korrigiert eine fehlerhafte Hautfeuchtigkeit, Elastizität und Barrierefunktion bei Mäusen mit Aquaporin-3-Mangel. Proc Natl Acad Sci U S A. 100:7360, 2003.
  14. Cao C, Wan S, Jiang Q, et al. All-trans-Retinsäure dämpft die durch ultraviolette Strahlung verursachte Herunterregulierung von Aquaporin-3 und der Wasserdurchlässigkeit in menschlichen Keratinozyten J Cell Physiol. 215:506, 2008.
  15. Sugiyama, Y., Yamazaki, K., Kusaka-Kikushima, A., Nakahigashi, K., Hagiwara, H., & Miyachi, Y. (2014). Analyse der Aquaporin-9-Expression in menschlicher Epidermis und kultivierten Keratinozyten. FEBS Open Bio, 4, 611-616.
  16. Tricarico, P. M, Mentino, D., De Marco, A., Del Vecchio, C., Garra, S., Cazzato, G., & Calamita, G. (2022). Aquaporine sind einer der entscheidenden Faktoren für die Störung der Hautbarriere bei entzündlichen Hauterkrankungen. International Journal of Molecular Sciences, 23(7), 4020.
  17. Dumas M, Gondran C, Barré P, et al. Wirkung eines Ajuga turkestanica-Extrakts auf die Aquaporin-3-Expression, den Wasserfluss, die Differenzierung und die Barriereparameter der menschlichen Epidermis. Eur J Dermatol.12:XXV, 2002.
  18. SKINVIVE™ von JUVÉDERM® Patientenetikett 2023.
  19. Safa M., Natalizio A., Hee, CK. Eine prospektive, offene Studie zur Bewertung des Einflusses der VYC-12L-Injektion auf die Hautqualitätsmerkmale bei gesunden Freiwilligen. Klinische, kosmetische und untersuchende Dermatologie. 2022
  20. SKINVIVE™ von JUVÉDERM® Gebrauchsanweisung 2023.
  21. Nakab L., Hee CK, Guetta O. Verbesserungen der biologischen Marker für die Hautqualität bei Hautexplantaten unter Verwendung des Hyaluronsäurefüllers VYC-12L. Plastic Reconstr Surg Glob Open.
  22. Yin, Z., & Ren, H. (2023). Aquaporine in der Haut In Aquaporine (S. 211-223). Singapur: Springer Nature
  23. Chen, M., Peng, Q., Tan, Z., Xu, S., Wang, Y., Wu, A., & Deng, Z. (2023). Der gezielte Einsatz von Aquaporin-3 lindert Hautentzündungen bei Rosacea. International Journal of Biological Sciences, 19(16), 5160-5173 . Singapur 2020.
  24. Ramos Del Cano, L. (2023). Untersuchung der Rolle von Aquaporin 5 bei der epidermalen Barrierefunktion.
  25. Camilion, J. V, Khanna, S., Anasseri, S., Laney, C., & Mayrovitz, H. N (2022). Physiologische, pathologische und zirkadiane Faktoren, die die Hautfeuchtigkeit beeinflussen. Cureus, 14(8).
  26. Ikarashi, N., Shiseki, M., Yoshida, R., Tabata, K., Kimura, R., Watanabe, T., & Kamei, J. (2021). Die Anwendung von Cannabidiol erhöht das kutane Aquaporin-3 und übt eine feuchtigkeitsspendende Wirkung auf die Haut aus. Pharmazeutika, 14(9), 879.
  27. Shahid, H., Shahzad, M., Shabbir, A., & Saghir, G. (2019). Immunmodulatorisches und entzündungshemmendes Potenzial von Curcumin zur Behandlung von allergischem Asthma: Auswirkungen auf die Expressionsniveaus entzündungsfördernder Zytokine und Aquaporine. Entzündung, 42, 2037-2047.

Aquaporin-Bildnachweis: OpenStax College – Anatomy & Physiology, Connexions-Website.http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19. Juni 2013.,Commons.Wikimedia.org/w/index.php?curid=30148553