Chất ức chế tyrosinase là một nhóm hoạt chất làm sáng da, cải thiện tình trạng sắc tố da bao gồm thâm và nám da đang được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi. Chất ức chế tyrosinase làm sáng da bằng cách ngăn chặn hoạt động của tyrosinase – một enzyme quan trọng trong quá trình tổng hợp sắc tố melanin, sắc tố khiến làn da bị thâm sạm và sẫm màu hơn.
Tyrosinase là gì?
Tyrosinase là một enzyme oxidoreductase có liên quan đến quá trình oxy hóa – khử trong lớp biểu bì và là một enzyme chủ chốt, đóng vai trò quan trọng trong quá trình melanogenesis – một quá trình tổng hợp sắc tố melanin, là tác nhân chính tạo nên sắc tố cho da, mắt và tóc của con người.
Melanin là một trong những sắc tố phân bố rộng rãi, có thể tìm thấy trong vi khuẩn, nấm, côn trùng, thực vật, động vật có xương sống và động vật không xương sống. Ở người, melanin, cụ thể là eumelanin và pheomelanin, chịu trách nhiệm cho các màu từ nâu đến đen và vàng đến hồng tương ứng, giúp thể hiện màu sắc rõ ràng ở da, lông, tóc và đồng tử. Melanin được tiết ra bởi tế bào hắc sắc tố melanocyte phân bố trong lớp đáy biểu bì của da. Như vậy, việc tăng sắc tố melanin là nguyên nhân dẫn đến làn da sẫm màu hơn.
Vai trò chính của melanin là bảo vệ lỗ chân lông và da khỏi bức xạ UV. Tuy nhiên, việc sản xuất quá mức sắc tố, do tác động của tyrosinase, có thể gây ra các rối loạn khác nhau ở da liên quan đến tăng sắc tố như thâm, nám, sạm, thậm chí là ung thư da. Do đó, việc điều hòa tổng hợp melanin bằng cách ức chế enzyme tyrosinase là động lực chính cho các nhà nghiên cứu trong bối cảnh ngăn ngừa rối loạn tăng sắc tố.
Chất ức chế tyrosinase – Phương pháp dưỡng trắng, trị thâm nám hiệu quả
Với xu hướng về thẩm mỹ và làm đẹp ngày càng phổ biến thì những nghiên cứu về các hoạt chất giúp dưỡng trắng, ngăn ngừa và làm mờ thâm, nám, sạm ngày càng được tiến hành nhiều hơn, bao gồm các chất ức chế tyrosinase.
Chất ức chế tyrosinase hoạt động bằng cách liên kết và ức chế hoạt động của tyrosinase trong quá trình xúc tác tổng hợp sắc tố melanin, cụ thể là eumelanin và pheomelanin. Khi enzyme này bị bất hoạt, không có loại melanin nào trên da có thể được tạo ra.
Chất ức chế tyrosinase được chia làm 4 loại
- Chất ức chế cạnh tranh (competitive inhibitors): ngăn cơ chất gắn với enzyme bằng cách cạnh tranh với cơ chất để gắn vào enzyme, do đó các chất ức chế và chất nền sẽ loại trừ lẫn nhau. Một số hoạt chất tiêu biểu trong nhóm như hydroquinone, resorcinol, flavonoid.
- Chất ức chế phi cạnh tranh (uncompetitive inhibitors): chỉ có thể liên kết với phức hợp cơ chất – enzyme. Một số hoạt chất tiêu biểu trong nhóm như deoxy arbutin, luteolin, 2,6-DHAP.
- Chất ức chế hỗn hợp (mix type): một chất ức chế loại hỗn hợp (cạnh tranh và phi cạnh tranh) có thể liên kết không chỉ với enzyme tự do mà còn với cơ chất. Đối với hầu hết các chất ức chế hỗn hợp, các hằng số liên kết cân bằng của chúng đối với enzyme tự do và phức hợp cơ chất – enzyme tương ứng là khác nhau. Một số hoạt chất tiêu biểu trong nhóm như acid cinnamic, aloin, dẫn xuất hydroxypyridine, dẫn xuất acid phthalic.
- Chất ức chế không cạnh tranh (non-competitive inhibitors): là dạng chất ức chế hỗn hợp nhưng liên kết với enzyme tự do để làm giảm hoạt độ enzyme mà không ảnh hưởng đến liên kết của cơ chất. Một số hoạt chất tiêu biểu trong nhóm như barbarin, acid propanoic, caffein.
Một số hoạt chất có khả năng ức chế enzyme tyrosinase phổ biến hiện nay
Hoạt chất hydroquinone
Hydroquinone (HQ) đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để điều trị các rối loạn tăng sắc tố da khác nhau bao gồm melasma, tàn nhang và tăng sắc tố sau viêm. Ngoài ra, nó còn được sử dụng như một hoạt chất làm sáng da cho mục đích mỹ phẩm.
Hydroquinone làm giảm sắc tố da bằng cách ức chế tổng hợp melanin. Nó ức chế sự chuyển đổi L-3,4- dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) thành melanin bằng cách ức chế tyrosinase do sự tương đồng về cấu trúc của nó với một chất tương tự tiền chất melanin.
Khi được sử dụng tại chỗ, HQ giúp cải thiện màu da và làm sáng các đốm nâu hiệu quả. HQ là một chất chuyển hóa của benzen nên có nhiều mối quan tâm về mức độ an toàn và tác dụng phụ tiềm ẩn của nó trên da bao gồm kích ứng da, mẫn cảm và ochronosis – một tình trạng đặc trưng bởi màu xanh xám và độ dày của da. Do đó, có một số hạn chế khi sử dụng HQ trong các sản phẩm mỹ phẩm hiện nay.
Trên thực tế, tại Hoa Kỳ, các sản phẩm HQ không kê đơn hiện không được FDA chấp thuận. Tuy nhiên, HQ an toàn và hiệu quả nếu được sử dụng hợp lý ở nồng độ phù hợp và có sự theo dõi, giám sát của Bác sĩ Da liễu. Các Bác sĩ Da liễu thường kê toa sản phẩm có chứa HQ cho các tình trạng da cụ thể đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng đúng cho bệnh nhân.
Acid kojic
Acid kojic (KA) là một chất chuyển hóa tự nhiên được sản xuất bởi nấm, có khả năng ức chế hoạt động tyrosinase trong quá trình tổng hợp melanin. Nó làm giảm sự tăng sắc tố bằng cách ức chế sản xuất tyrosinase tự do đồng thời cũng là một chất chống oxy hóa mạnh. Acid kojic thường được sử dụng ở nồng độ từ 1% đến 4%.
Hoạt chất arbutin
Arbutin là một trong những hoạt chất làm sáng da và khử hắc sắc tố phổ biến rộng rãi nhất trên thế giới.
Arbutin, dẫn xuất beta-D-glucopyranoside của hydroquinone, là một hợp chất có nguồn gốc từ thực vật được tìm thấy trong lá khô của một số loài thực vật bao gồm bearberry (arctostaphylos uva-ursi), blueberry, cranberry và cây lê. Arbutin ức chế hoạt động của tyrosinase trong quá trình tổng hợp melanin và là một chất chống oxy hóa và chống viêm.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng arbutin giúp cải thiện làn da bền vững, làm sáng da nói chung và thâm mụn nói riêng; đồng thời được đánh giá là an toàn hơn so với hydroquinone.
Acid azelaic
Acid azelaic là một acid dicarboxylic xuất hiện trong các loại ngũ cốc như lúa mì, lúa mạch đen và lúa mạch và được ứng dụng nhiều trong da liễu. Acid azelaic đã được chứng minh là ức chế hoạt động tyrosinase, làm giảm sự hình thành các tế bào melanocytes và có đặc điểm chống viêm, làm cho nó trở thành một thay thế hấp dẫn cho liệu pháp trị nám.
Ngoài ra, đặc tính chống viêm, chống oxy hóa và kháng khuẩn của acid azelaic còn giúp chống lại mụn trứng cá và được sử dụng trong điều trị các loại mụn trứng cá khác nhau. Cho đến nay, tác dụng ức chế đối với tế bào melanocytes của acid azelaic chủ yếu được quan tâm hàng đầu, giúp nó được sử dụng phổ biến trong điều trị các rối loạn tăng sắc tố như nám, thâm mụn và tăng sắc tố sau viêm. Các sản phẩm có chứa acid azelaic trên thị trường dưới dạng mỹ phẩm và thuốc thường có nồng độ acid azelaic từ 5% đến 20%.
Hoạt chất mequinol
Mequinol là một dẫn xuất của hydroquinone, tuy nhiên cơ chế hoạt động của nó vẫn còn chưa được làm rõ hoàn toàn. Mequinol hoạt động như một chất nền cho tyrosinase, do đó ức chế sự hình thành tiền chất melanin.
Trong một nghiên cứu trên lâm sàng, mequinol 2% phối hợp với tretinoin 0,01% được đánh giá là có hiệu quả cao trong điều trị tàn nhang và các tổn thương liên quan tới tăng sắc tố. Tuy nhiên, nó có thể xuất hiện các tác dụng phụ như ban đỏ, nóng rát, ngứa, bong da, kích ứng da. Khi sử dụng kết hợp với kem chống nắng có thể làm giảm tần suất xuất hiện tác dụng phụ.
Acid ascorbic (vitamin C)
Acid ascorbic (vitamin C) là một hoạt chất tự nhiên và là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể.
Vitamin C ức chế tổng hợp melanin thông qua tương tác với các ion đồng (Cu) tại vị trí hoạt động của tyrosinase và ức chế hoạt động của enzyme tyrosinase, do đó giúp làm giảm sự hình thành melanin. Tuy nhiên, vitamin C là một hoạt chất không ổn định, nó thường được sử dụng kết hợp với các hoạt chất khác để điều trị rối loạn tăng sắc tố trong da liễu.
Ngoài ra, vitamin C còn đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp collagen, làm sáng da, điều hòa miễn dịch, điều trị ung thư và đặc biệt là chống oxy hóa mạnh mẽ.
Hoạt chất phenylethyl resorcinol
Phenylethyl resorcinol (PR) là một chất làm trắng mới được phát hiện có khả năng ức chế hoạt động tyrosinase. Nó là một hợp chất tổng hợp có nguồn gốc từ các hợp chất tự nhiên được tìm thấy trong vỏ thông scotch. Phenylethyl resorcinol đã được chứng minh là một thành phần làm trắng và làm sáng được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm.
Theo nghiên cứu, phenylethyl resorcinol là một trong những chất ức chế tyrosinase mạnh nhất, mạnh gấp 22 lần so với acid kojic. Ngoài ra, nó còn có tác dụng chống oxy hóa tốt hơn so với vitamin E, vitamin C. Tuy nhiên, việc sử dụng phenylethyl resorcinol bị hạn chế do sự không ổn định khi gặp ánh sáng và độ hòa tan trong nước kém.
N-acetyl-4-S-cysteaminylphenol (NCAP)
NCAP là một tác nhân phenolic ức chế hoạt động tyrosinase bằng cách hoạt động như là một chất nền thay thế. NCAP được chứng minh là ổn định và ít gây kích ứng hơn hydroquinone. Tác dụng làm mờ nám xuất hiện sau khi điều trị 2-4 tuần bằng NCAP. Các nghiên cứu khác nhau sử dụng 4% NCAP đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt ở những bệnh nhân bị nám.
Hoạt chất aloesin từ dịch chiết lô hội
Aloesin là một dẫn xuất tự nhiên của lô hội ức chế tyrosinase ở nồng độ không gây độc tế bào. Aloesin ức chế cạnh tranh quá trình oxy hóa DOPA và là chất ức chế không cạnh tranh của tyrosine hydroxylase. Hiện nay, aloesin đang được tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm. Aloesin cho thấy tiềm năng là một tác nhân cải thiện sắc tố trong ứng dụng mỹ phẩm và trị liệu trong tương lai.
Một làn da trắng sáng, không tì vết là một trong những đặc điểm mà bất kỳ ai cũng mong muốn có được. Trong đó, thâm nám là một tình trạng da liễu phổ biến có thể gây ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống và giao tiếp xã hội của người gặp phải.
Tyrosinase là một enzym đóng vai trò thiết yếu trong quá trình tổng hợp melanin, nên sự ức chế hoạt động của nó được coi là một phương pháp hợp lý và khả thi để ngăn ngừa sự tích lũy melanin quá mức trong da. Do đó, các chất ức chế tyrosinase được đánh giá là hoạt chất tiềm năng và hấp dẫn trong điều trị rối loạn tăng sắc tố, làm sáng da, cải thiện tình trạng thâm mụn. Tuy nhiên, nếu muốn sử dụng chất ức chế tyrosinase để làm đẹp thì cần phải hiểu rõ thông tin về hoạt chất, hiểu về làn da và tình trạng da hiện tại.
Doctor Acnes mong rằng bài viết trên có thể cung cấp các kiến thức hữu ích về các hoạt chất làm trắng sáng da đang được sử dụng phổ biến hiện nay, đặc biệt là các hoạt chất ức chế tyrosinase.
Tài liệu tham khảo
- M. Casanola-Martin, Gerardo; Le-Thi-Thu, Huong; Marrero-Ponce, Yovani; A. Castillo-Garit, Juan. “Tyrosinase Enzyme: 1. An Overview on a Pharmacological Target“
- Hassan M, Shahzadi S, Kloczkowski A. “Tyrosinase Inhibitors Naturally Present in Plants and Synthetic Modifications of These Natural Products as Anti-Melanogenic Agents: A Review“. Molecules. 2023 Jan 2;28(1):378. doi: 10.3390/molecules28010378. PMID: 36615571; PMCID: PMC9822343
- Chang TS. “An updated review of tyrosinase inhibitors“. Int J Mol Sci. 2009 May 26;10(6):2440-2475. doi: 10.3390/ijms10062440. PMID: 19582213; PMCID: PMC2705500
- Kim, Hee-Do, Hyunju Choi, Fukushi Abekura, Jun-Young Park, Woong-Suk Yang, Seung-Hoon Yang, and Cheorl-Ho Kim. 2023. “Naturally-Occurring Tyrosinase Inhibitors Classified by Enzyme Kinetics and Copper Chelation” International Journal of Molecular Sciences 24, no. 9: 8226. https://doi.org/10.3390/ijms24098226
-
Fabian IM, Sinnathamby ES, Flanagan CJ, Lindberg A, Tynes B, Kelkar RA, Varrassi G, Ahmadzadeh S, Shekoohi S, Kaye AD. “Topical Hydroquinone for Hyperpigmentation: A Narrative Review“. Cureus. 2023 Nov 15;15(11):e48840. doi: 10.7759/cureus.48840. PMID: 38106810; PMCID: PMC10723018.
- Sarkar R, Arora P, Garg KV. “Cosmeceuticals for Hyperpigmentation: What is Available?“. J Cutan Aesthet Surg. 2013 Jan;6(1):4-11. doi: 10.4103/0974-2077.110089. PMID: 23723597; PMCID: PMC3663177
- Sauer N, Oślizło M, Brzostek M, Wolska J, Lubaszka K, Karłowicz-Bodalska K. “The multiple uses of azelaic acid in dermatology: mechanism of action, preparations, and potential therapeutic applications“. Postepy Dermatol Alergol. 2023 Dec;40(6):716-724. doi: 10.5114/ada.2023.133955. Epub 2024 Jan 8. PMID: 38282869; PMCID: PMC10809820
- Sanadi RM, Deshmukh RS. “The effect of Vitamin C on melanin pigmentation – A systematic review“. J Oral Maxillofac Pathol. 2020 May-Aug;24(2):374-382. doi: 10.4103/jomfp.JOMFP_207_20. Epub 2020 Sep 9. PMID: 33456250; PMCID: PMC7802860
- Kim BS, Na YG, Choi JH, Kim I, Lee E, Kim SY, Lee JY, Cho CW. “The Improvement of Skin Whitening of Phenylethyl Resorcinol by Nanostructured Lipid Carriers“. Nanomaterials (Basel). 2017 Aug 28;7(9):241. doi: 10.3390/nano7090241. PMID: 28846658; PMCID: PMC5618352
Bài viết này có hữu ích không?
Chọn 1-5 sao cho chất lượng bài viết
