Wetenschappers zoeken met Chanel naar de oorzaak van je rimpels

Het is een wetmatigheid: als je ouder wordt, krijg je rimpels. Maar naast die veranderende processen in het lichaam hebben ook zonlicht en vervuiling invloed. Wanneer deze twee factoren samenkomen, spreken de onderzoekers over het ‘stedelijk exposoom’. Het zou mooi zijn als tegen die veroudering wat te doen valt. Iets meer dan de smeerseltjes die nu als hulpmiddel worden aangeboden. Een team van wetenschappers doet daar nu, samen met de Franse mode- en cosmeticagroep Chanel, onderzoek naar in het zogeheten SKINMAGINE-project.

„Het is een uitermate interdisciplinair project“, legt Markus Schosserer uit. Hij is senior scientist aan het Institut für Molekulare Biotechnologie an der Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien. Het karakteriseren van huidveranderingen met behulp van individuele methoden is zeer moeilijk. Daarom bundelen de dermatologen van MedUni Vienna, de biotechnologen van de Universiteit voor Natuurlijke Rijkdommen en Levenswetenschappen Wenen en de chemici van de TU Wien hun methoden en kennis. Samen willen ze massaspectroscopie combineren met andere medische beeldtechnieken voor nieuwe multimodale analysemethoden.

Hoe staat het met het onderzoek naar veroudering van de huid?

“Dit is al het tweede project waarin we samen met Chanel werken aan nieuwe bevindingen op het gebied van huidveroudering,” vertelt Markus Schosserer. “In het eerste project benaderde professor Erwin Tschachler van het Instituut voor Dermatologie van MedUni Wenen ons omdat hij geïnteresseerd was in onze modellen voor cellulaire huidveroudering.

We hebben toen samen modellen ontwikkeld, waarmee we cellen buiten het lichaam konden testen. Het is zeer belangrijk voor de cosmetische industrie om af te stappen van diermodellen. Muizen zijn geen goed model voor de veroudering van de menselijke huid. Hun huid ziet er heel anders uit dan die van de mens. Onze driedimensionale modellen van menselijke huidcellen kunnen die de veroudering goed weergeven.

Om dit te doen, hebben we zogenoemde ‘senescente cellen’ in een kunstmatig huidmodel verwerkt. Senescente cellen zijn cellen die we in de weefselkweek verouderen. Hoe meer senescente huidcellen we in dit huidmodel stoppen, hoe meer het echt op een oude huid lijkt. Hierdoor konden we het huidverouderingsproces reproduceren, waarbij de opperhuid, de toplaag van de huid, steeds dunner wordt.”

Wat voor cellen gebruikt u voor het onderzoek?

“We halen de cellen uit huidbiopsies die overblijven bij chirurgische ingrepen. Meestal is dit voor esthetische liposuctie op de buik. De buikhuid is geschikt omdat er weinig UV-straling op de buik is en de huidcellen dus nog niet beschadigd zijn. Op deze manier hebben we toegang tot de huid van jongere en oudere donoren, die we ex-vivo kunnen onderzoeken. Vanwege onze celbiologische achtergrond werken we ook veel met celculturen. Dit betekent dat we verschillende cellen met elkaar vermengen en vervolgens gebruiken om een kunstmatige huid te kweken.”

Welke vragen wilt u beantwoorden?

“We weten dat senescente cellen bijdragen aan de veroudering van de huid. Maar we willen de mechanismen nog beter begrijpen. Ik ben vooral geïnteresseerd in de eiwitsynthese. We weten al lang dat de eiwitsynthese in het algemeen een grote rol speelt bij verouderingsprocessen in het organisme. We weten bijvoorbeeld dat een organisme dat minder proteïne verbruikt, dat wil zeggen minder proteïnesynthese maakt, langer leeft. Nu willen we graag weten of dit ook leidt tot celveroudering en of we dit kunnen terugdraaien.

Om dit te kunnen doen, moeten we echter de verouderingsprocessen tot in detail kennen. We moeten begrijpen hoe eiwitsynthese werkt en hoe veroudering de moleculaire machines verandert die eiwitten in de cel maken. (Red.: Eiwitsynthese is de vorming van nieuwe eiwitten in cellen, waarbij eiwitten worden opgebouwd uit aminozuren volgens genetische informatie).“

Hoe werkt het vaststellen van de veroudering van de huid?

“Het is zeer complex, omdat er veel factoren bij betrokken zijn. Genetica, UV-stralen, uitlaatgassen, die misschien ook overal anders zijn. Daarom proberen we de zaken in eerste instantie zo eenvoudig mogelijk te houden en in vitro te analyseren. Dus met natuurlijk materiaal op ons model. Om de genetische variatie te kunnen verwijderen, nemen we cellen van slechts enkele donoren. Vervolgens bouwen we onze kunsthuid op en stellen we deze bloot aan gestandaardiseerde UV-straling en nauwkeurig gedefinieerde concentraties van vuil en fijne stofdeeltjes. Op deze manier kunnen we onderzoeken welke veranderingen het stedelijk exposoom veroorzaakt in de huid; zowel op chemisch als op cellulair niveau. Later onderzoeken we ook het proces in monsters van donoren om te zien of de resultaten kunnen worden overgedragen.”

U werkt met multimodale imaging. Wat is dat?

“Het probleem met Raman-microspectroscopie is dat we spectra genereren die zeer complex zijn. Elk macromolecuul in de cel genereert zijn eigen spectrum. Dit leidt tot overlappingen. Het is uiterst moeilijk om te vertellen welk molecuul nu welke verandering ondergaat. Wanneer we verschillende medische beeldmethoden combineren, krijgen we uitgebreide informatie over biologische processen. Maar eerst moet deze beeldinformatie worden samengesteld. Dit is moeilijk omdat de beelden verschillende schalen hebben. Sommige zijn vervormd. En de informatie die ze bevatten, is zeer verschillend. Het is niet eenvoudig om deze informatie met een micrometer- of zelfs met nanometerprecisie over elkaar heen te leggen. De grote uitdaging ligt dan ook bij de chemici en bio-informatici van de TU Wien, die de verschillende microscoopbeelden in elkaar zetten.”

Het doel van het project is ook om een methode te bedenken die direct de conditie van de huid aangeeft.

“We willen eerst de methode vaststellen met ons celmodel. Onze samenwerkingspartners werken echter al met vrijwilligers aan de realisatie van draagbare Raman-sondes. In dit geval hoeft men alleen maar met de sonde de hand te scannen om de spectra te onderzoeken. Met ons model hebben we een aanzienlijk hogere resolutie. We werken aan het overbrengen van de informatie die op ons model wordt gegenereerd, naar de in vivo situatie.”

Wil Chanel in dit project ook plantaardige producten ontwikkelen?

“In onze vorige samenwerking met Chanel hebben we al een plantenextract van guldenroede gevonden dat de tekenen van huidveroudering in onze in-vitromodellen kan vertragen. Chanel heeft deze resultaten later kunnen verifiëren bij de proefpersonen. De toplaag van de huid is bij hen echt een beetje dikker geworden. Onze biologische modellen zijn vrij abstract. Het is een geweldige ervaring om te zien dat ze echt kunnen worden toegepast op de mens. We gaan hetzelfde doen in het nieuwe project.

We krijgen opnieuw extracten of andere plantaardige actieve ingrediënten van Chanel en bestuderen dan of deze extracten de huidveroudering kunnen vertragen of terugdraaien. We testen echter vooral zuivere extracten. Een afgewerkt huidverzorgingsproduct bestaat natuurlijk uit vele andere componenten/ We weten niet hoe het uiteindelijk is geformuleerd. De tests van huidverzorgingsextracten en producten op proefpersonen worden voornamelijk uitgevoerd door onze samenwerkingspartner Chanel.”

Ook interessant: Skinive ontwikkelt zelfdiagnose-app voor huidziektes