Peptydy na opalanie – czym jest melanotan, jak działa i co mówią badania?

Opalenizna powstaje, gdy w skórze zwiększa się ilość melaniny, czyli naturalnego barwnika odpowiadającego za jej kolor. Zwykle proces ten uruchamia promieniowanie słoneczne. Badania nad analogami hormonu α-MSH pokazują jednak, że produkcję pigmentu można pobudzić także poprzez bezpośrednie oddziaływanie na melanocyty.

Określenie „peptydy na opalanie” najczęściej odnosi się do Melanotanu I i Melanotanu II. Szczególne zainteresowanie badawcze budzi Melanotan II, analizowany pod kątem wpływu na produkcję melaniny i aktywność receptorów melanokortynowych.

Poniżej wyjaśniamy, gdzie peptydy włączają się w naturalny proces pigmentacji, czym mechanizm Melanotanu II różni się od działania samoopalaczy, jakie wyniki uzyskano dotychczas w badaniach oraz co wiadomo o bezpieczeństwie i statusie tego związku.

Artykuł ma charakter wyłącznie edukacyjny i przedstawia informacje dotyczące Melanotanu II w kontekście badań naukowych, biologii pigmentacji oraz analiz laboratoryjnych. Nie stanowi rekomendacji dotyczącej stosowania tej substancji i nie zawiera informacji dotyczących dawkowania, przygotowywania, podawania ani wykorzystania jej u ludzi lub zwierząt.

Melanotan II nie jest zatwierdzonym produktem leczniczym ani kosmetycznym przeznaczonym do uzyskiwania opalenizny. Opisywane w artykule wyniki badań nie powinny być interpretowane jako potwierdzenie bezpieczeństwa, skuteczności ani zasadności jego stosowania poza kontrolowanymi warunkami badawczymi.

Jak powstaje opalenizna i gdzie działają peptydy?

Melaninę produkują melanocyty, czyli komórki barwnikowe znajdujące się w dolnej części naskórka. Następnie przekazują pigment do sąsiednich komórek. Ilość, rodzaj i rozmieszczenie melaniny wpływają na widoczny kolor skóry.

Wyróżnia się dwa główne rodzaje pigmentu. Brązowo-czarna eumelanina skuteczniej pochłania promieniowanie. Żółto-czerwona feomelanina częściej występuje u osób o jasnej karnacji i większej skłonności do oparzeń.

Szybkie przyciemnienie skóry po ekspozycji na UVA wynika głównie ze zmian w melaninie już obecnej w skórze. Trwalsza opalenizna rozwija się później, gdy promieniowanie pobudza produkcję nowego pigmentu.

W naturalnym procesie opalania skóra uwalnia α-MSH. Hormon ten łączy się z receptorem MC1R znajdującym się na melanocytach i uruchamia procesy prowadzące do zwiększenia produkcji melaniny.

Proces można uprościć do schematu:

promieniowanie UV → α-MSH → receptor MC1R → produkcja melaniny → przyciemnienie skóry

Peptydy melanotropowe naśladują sygnał α-MSH. Zamiast rozpoczynać reakcję od promieniowania, mogą bezpośrednio oddziaływać na receptory uczestniczące w regulacji pracy melanocytów.

Czym są peptydy na opalanie?

„Peptydy na opalanie” nie są oficjalną nazwą jednej grupy produktów. Jest to potoczne określenie związków badanych pod kątem wpływu na pigmentację.

Do najlepiej poznanych syntetycznych analogów α-MSH należą:

• Melanotan I (NDP-α-MSH), znany obecnie jako afamelanotyd;
• Melanotan II, krótszy, cykliczny analog aktywujący kilka receptorów melanokortynowych.

Melanotan I, czyli afamelanotyd, stanowi ważny punkt odniesienia dla badań nad pigmentacją i układem melanokortynowym. Melanotan II jest odrębnym analogiem α-MSH o innym profilu receptorowym i pozostaje przedmiotem badań dotyczących między innymi mechanizmów pigmentacji.

Osobny kierunek badań obejmuje krótsze peptydy biomimetyczne analizowane pod kątem ich wpływu na szlaki związane z pigmentacją. Związki te projektuje się w celu naśladowania wybranych fragmentów α-MSH i badania ich oddziaływania z melanocytami.

Jak Melanotan II wpływa na produkcję melaniny?

W badaniach receptorowych wykazano, że Melanotan II aktywuje receptor MC1R. Po jego pobudzeniu melanocyt zwiększa aktywność enzymów uczestniczących w produkcji pigmentu.

Jednym z najważniejszych enzymów w tym procesie jest tyrozynaza. Bierze ona udział w przemianach prowadzących do powstawania melaniny.

Melanotan II oddziałuje również na receptory MC3R, MC4R i MC5R, które występują także poza skórą. MC3R uczestniczy m.in. w regulacji bilansu energetycznego i składu ciała, MC4R odgrywa istotną rolę w kontroli apetytu i wydatku energetycznego, natomiast MC5R jest związany m.in. z regulacją funkcji gruczołów zewnątrzwydzielniczych. Szerszy profil receptorowy może częściowo wyjaśniać, dlaczego w badaniach obserwowano również reakcje niezwiązane bezpośrednio z pigmentacją.

Melanotan I a Melanotan II

Oba związki opracowano jako trwalsze analogi naturalnego α-MSH. Różnią się jednak budową i selektywnością receptorową.

Cecha	Melanotan I / afamelanotyd	Melanotan II
Budowa	liniowy analog α-MSH	krótszy analog cykliczny
Profil receptorowy	przede wszystkim MC1R	MC1R, MC3R, MC4R i MC5R
Główny badany efekt	wzrost produkcji eumelaniny	wzrost pigmentacji i reakcje pozaskórne
Zakres danych	badania pigmentacji i rozwój leku	małe, wczesne badania u ludzi
Status	afamelanotyd jest składnikiem leku Scenesse	brak zatwierdzonego preparatu do opalania

Afamelanotyd znalazł zastosowanie w leku Scenesse, przeznaczonym dla pacjentów z rzadką chorobą powodującą bolesne reakcje skóry na światło.

Pokazuje to, że aktywacja MC1R może mieć znaczenie kliniczne, ale nie jest równoznaczne z zatwierdzeniem kosmetycznego stosowania innych analogów melanokortynowych.

Melanotan II działa mniej selektywnie. Z tego powodu jego aktywność nie ogranicza się do komórek barwnikowych.

Co badania pokazały na temat pigmentacji?

W badaniach nad analogami α-MSH analizowano ich wpływ na procesy związane z pigmentacją skóry.

W jednym z badań dotyczących Melanotanu I u zdrowych ochotników obserwowano stopniowe zwiększenie pigmentacji w wybranych obszarach skóry. Wyniki wskazywały, że farmakologiczna aktywacja szlaku melanokortynowego może wpływać na produkcję melaniny.

Melanotan II oceniano również w niewielkim, pilotażowym badaniu fazy I obejmującym zdrowych uczestników. W trakcie badania autorzy odnotowali zwiększenie pigmentacji, a także reakcje niezwiązane bezpośrednio z procesem pigmentacji.

Ze względu na małą liczebność badanej grupy oraz wczesny charakter badania wyniki te nie pozwalają określić długoterminowego profilu bezpieczeństwa Melanotanu II ani stanowić podstawy do ustalenia zastosowania kosmetycznego lub konsumenckiego.

Dostępne badania mają przede wszystkim znaczenie mechanistyczne. Pokazują, że aktywacja receptorów melanokortynowych może wpływać na funkcjonowanie melanocytów i proces produkcji melaniny.

Nie oznacza to jednak potwierdzenia bezpieczeństwa ani zasadności stosowania Melanotanu II w celu zmiany koloru skóry.

Czym mechanizm Melanotanu II różni się od działania samoopalaczy?

Melanotan II oraz substancje stosowane w samoopalaczach oddziałują na pigmentację za pośrednictwem całkowicie różnych mechanizmów biologicznych i chemicznych.

Samoopalacze najczęściej wykorzystują dihydroksyaceton, czyli DHA. DHA reaguje z aminokwasami znajdującymi się w powierzchniowych, martwych warstwach naskórka, prowadząc do czasowej zmiany jego koloru.

Proces ten nie polega na aktywacji melanocytów i nie wymaga zwiększenia produkcji melaniny.

W badaniach nad analogami α-MSH, w tym Melanotanem II, analizowany jest natomiast ich wpływ na receptory melanokortynowe oraz komórki uczestniczące w biologicznej produkcji pigmentu.

Z tego względu obserwowanych w badaniach efektów biologicznych Melanotanu II nie należy traktować jako odpowiednika działania produktu samoopalającego ani jako podstawy do jego wykorzystania w takim celu.

Czy pigmentacja związana z Melanotanem II chroni przed UV?

Nie wiadomo.

Melanina uczestniczy w naturalnych mechanizmach ochronnych skóry przed promieniowaniem UV. Nie ustalono jednak, czy i w jakim stopniu zwiększenie pigmentacji obserwowane w badaniach nad Melanotanem II przekłada się na ochronę przed promieniowaniem UVA i UVB.

Dostępne badania dotyczące Melanotanu II koncentrowały się przede wszystkim na jego wpływie na pigmentację i aktywność receptorów melanokortynowych. Na ich podstawie nie można określić, czy obserwowany wzrost pigmentacji wiąże się z istotnym efektem fotoprotekcyjnym.

Co wiadomo o bezpieczeństwie Melanotanu II?

W pilotażowym badaniu fazy I Melanotanu II autorzy odnotowali między innymi nudności, zaczerwienienie skóry, ziewanie oraz spontaniczne erekcje.

Obserwacje te były zgodne z aktywnością Melanotanu II wobec kilku receptorów melanokortynowych.

W literaturze medycznej publikowano również opisy przypadków dotyczące zmian pigmentacyjnych, w tym szybkiego ciemnienia piegów i znamion oraz pojawiania się nowych zmian barwnikowych po wcześniejszej ekspozycji na Melanotan II.

Opisano także pojedyncze przypadki rozpoznania czerniaka u osób, które wcześniej deklarowały używanie Melanotanu II.

Tego rodzaju obserwacje nie pozwalają jednak same w sobie ustalić związku przyczynowo-skutkowego. Sama kolejność czasowa nie jest wystarczającym dowodem, że Melanotan II spowodował rozwój czerniaka.

Dane dotyczące zmian znamion i pigmentacji należy traktować jako sygnały bezpieczeństwa wymagające dalszych badań, a nie jako podstawę do określenia pełnego profilu ryzyka Melanotanu II.

Czy Melanotan II jest zatwierdzonym preparatem do opalania?

Nie.

Melanotan II nie jest zatwierdzonym produktem leczniczym ani kosmetycznym przeznaczonym do uzyskiwania opalenizny. Nie istnieje również zatwierdzony schemat jego stosowania w takim celu.

Status Melanotanu II należy odróżnić od afamelanotydu, będącego substancją czynną zatwierdzonego produktu leczniczego stosowanego w określonym wskazaniu medycznym.

Informacje uzyskane w badaniach nad Melanotanem II nie oznaczają jego dopuszczenia do stosowania jako produktu kosmetycznego lub leczniczego.

Melanotan II w badaniach laboratoryjnych

W warunkach laboratoryjnych Melanotan II może stanowić przedmiot badań dotyczących receptorów melanokortynowych, biologii melanocytów oraz mechanizmów regulujących produkcję melaniny.

Pozwala również analizować zależności między budową peptydu a jego selektywnością wobec poszczególnych receptorów.

Badania in vitro prowadzi się poza żywym organizmem, na przykład z wykorzystaniem hodowli komórkowych.

Odpowiednio scharakteryzowane materiały referencyjne mogą być wykorzystywane do potwierdzania tożsamości substancji oraz opracowywania i walidacji metod analitycznych, takich jak HPLC czy LC-MS.

Badania tego rodzaju umożliwiają analizowanie między innymi zależności pomiędzy strukturą peptydu, jego powinowactwem receptorowym i obserwowaną aktywnością biologiczną.

Więcej informacji o budowie, liofilizacji i analizie peptydów znajduje się w artykule ILABS dotyczącym tego, czym są peptydy i jak wykorzystuje się je w badaniach laboratoryjnych.

Peptydy melanotropowe i Melanotan II — najważniejsze wnioski

Peptydy melanotropowe są badane ze względu na zdolność oddziaływania na receptory uczestniczące w regulacji pracy melanocytów i produkcji melaniny.

W niewielkich, wczesnych badaniach Melanotanu II obserwowano zmiany pigmentacji. Wyniki te dostarczają informacji na temat mechanizmu działania związku, ale nie stanowią podstawy do uznania go za bezpieczny lub zatwierdzony preparat służący do zmiany koloru skóry.

Melanotan II działa poprzez mechanizmy odmienne od DHA stosowanego w samoopalaczach. Różnica ta ma znaczenie przede wszystkim z punktu widzenia biologii i badań mechanistycznych i nie powinna być interpretowana jako porównanie dwóch alternatywnych metod uzyskiwania opalenizny.

Zwiększenie pigmentacji obserwowane w części badań nie jest równoznaczne z ochroną przeciwsłoneczną i nie stanowi podstawy do rezygnacji ze standardowych metod ochrony przed promieniowaniem UV.

Melanotan II nie jest zatwierdzonym produktem leczniczym ani kosmetycznym przeznaczonym do uzyskiwania opalenizny.

Z naukowego punktu widzenia związek pozostaje przedmiotem badań nad układem melanokortynowym, mechanizmami pigmentacji oraz zależnościami pomiędzy budową peptydów a ich aktywnością receptorową.

Bibliografia

1. Cui R. i wsp. Central Role of p53 in the Suntan Response and Pathologic Hyperpigmentation. Cell. 2007;128(5):853–864..
2. Dorr RT. i wsp. Evaluation of Melanotan-II, a Superpotent Cyclic Melanotropic Peptide in a Pilot Phase-I Clinical Study. Life Sciences.
3. Ugwu SO. i wsp. Skin Pigmentation and Pharmacokinetics of Melanotan-I in Humans. Biopharmaceutics & Drug Disposition. 1997;18(3):259–269.
4. Dorr RT. i wsp. Increased Eumelanin Expression and Tanning Is Induced by a Superpotent Melanotropin [Nle4-D-Phe7]-α-MSH in Humans. Photochemistry and Photobiology. 2000;72(4):526–532.
5. Dorr RT. i wsp. Effects of a Superpotent Melanotropic Peptide in Combination With Solar UV Radiation on Tanning of the Skin in Human Volunteers. Archives of Dermatology. 2004;140(7):827–835.
6. Habbema L., Halk AB., Neumann M., Bergman W. Risks of Unregulated Use of Alpha-Melanocyte-Stimulating Hormone Analogues: A Review. International Journal of Dermatology. 2017;56(10):975–980.
7. Breindahl T. i wsp. Identification and Characterization by LC-UV-MS/MS of Melanotan II Skin-Tanning Products Sold Illegally on the Internet. Drug Testing and Analysis. 2015;7(2):164–172.
8. Reid C., Fitzgerald T., Fabre A., Kirby B. Atypical Melanocytic Naevi Following Melanotan Injection. Irish Medical Journal.
9. Composition comprising at least three active agents for colouring and/or pigmenting keratin materials — patent WO2014177406A1.