Hydroporation & Photoporation für eine schöne Haut & Real Anti-Aging!
Die Extrazelluläre Matrix (ECM) spielt eine zentrale Rolle in der Regulation der Zell-Zell-Kommunikation und der Hautregeneration. Moderne Ansätze zur Hautverjüngung nutzen dabei innovative Technologien wie Hydroporation, Photoporation, ECMV-Booster und Exosomen für den transdermalen Transport von physiologischen Wirkstoffen. Diese Verfahren optimieren die Homöostase, Osmolarität, pH-Werte und Viskosität des Hautgewebes und fördern so die Hauterneuerung durch verbesserte Stammzell-Funktionen und Zell-Zell-Kommunikation. Physiologische Proteine – Metallothioneine – haben dabei eine signifikante Bedeutung im Schutz vor oxidativem Stress und fördern den Stoffwechsel von essentiellen Metallen und Spurenelementen, wie beispielsweise Lithium.
Mechanismen der Hautrejuvenation in der Extrazellulären Matrix
Die ECM ist die wässrige Substanz zwischen den Hautzellen, in der alle enzymatischen Reaktionen ablaufen. Die ECM benötigt neben den Substanzen des natürlichen Feuchtigkeitsfaktors (NMF) Hyaluronan als Feuchtigkeitsspeicher. In diesem optimierten Milieu laufen die Regenerationsprozesse an den Fibroblasten ab. Dazu müssen essentielle Nährstoffe für die Haut an den Ort der Regeneration, dem St. Basale, zu den Stammzellen gebracht werden.
Die ECM steuert die grundlegende Physiologie lebender Zellen, einschließlich Zelladhäsion, Zell-zu-Zell-Kommunikation und Zelldifferenzierung. Wenn die ECM altert, wird die Alterung der Haut aufgrund von oxidativem Stress, verminderter Entgiftung und Feuchtigkeitsverlust beschleunigt.
Die Rolle von Osmolarität, pH-Wert und Viskosität
Die Aufrechterhaltung einer optimalen Osmolarität und eines stabilen, sauren pH-Werts ist entscheidend für die Funktion der ECM und die Effektivität von dermatokosmetischen Behandlungen.
JetPro Duo™optimiert die ECM
Mit der Hydroporations-Technik werden schmerz- und berührungsfrei hochreaktive Wirkstoffe, Exosomen und Feuchtigkeits-Substanzen wie Hyaluronan durch die intakte Hautbarriere in die Extrazelluläre Matrix und zu den Stammzellen hydroporiert. Ein pH-optimiertes und viskositätsgerechtes Medium verbessert die Zellumgebung, Wundheilung und die Durchblutung. (Kim et al., 2016).
Hydroporation und Photoporation
Hydroporation und Photoporation sind Technologien, die die Permeabilität der Zellmembran verbessern und so eine effiziente Aufnahme von Wirkstoffen und Exosomen in die Hautzellen ermöglichen. Diese Technologien unterstützen die Integration von ECM-kompatiblen Molekülen in die Zellumgebung, was die Zellproliferation und das Gleichgewicht der Homöostase fördert (Widgerow et al., 2016).
Zell-Zell-Kommunikation und Homöostase
Exosomen fungieren als Mittler der Zell-Zell-Kommunikation und spielen eine entscheidende Rolle in der Regulation der ECM und der Aufrechterhaltung der Homöostase. Sie tragen biologisch aktive Moleküle, die die Zellfunktionen beeinflussen und zur Hautverjüngung beitragen (Rackov et al., 2018; Kim et al., 2022; Park et al. 2022).
Metallothioneine und ihre Bedeutung
Metallothioneine (MTs) sind Proteine, die in Zellen den oxidativen Stress mindern, Schwermetalle entgiften und somit die DNA-Schäden verringern, die bei der Hautalterung eine Rolle spielen. Ihre Integration in ECM-basierte Behandlungen könnte somit die Effektivität der Hautverjüngung verstärken (Lindsey et al., 2003). Neueste Forschungen zur Hautrejuvenation mit MT-beladenen Exosomen im transdermalen Wirkstoff-Transport zeigen hochinteressante Behandlungsergebnisse.
Fazit
Die Optimierung der Extrazellulären Matrix als Zentrum der Hautverjüngung, kombiniert mit Technologien wie Hydroporation, Photoporation und dem Einsatz von Exosomen, kann die dermatologische Ästhetik & die Medical Wellness auf ein neues Level heben.
Literaturverzeichnis
– Kim, E. J., Choi, J., Kim, J. S., Choi, Y. C., & Cho, Y. (2016). Injectable and Thermosensitive Soluble Extracellular Matrix and Methylcellulose Hydrogels for Stem Cell Delivery in Skin Wounds. Biomacromolecules, 17(1), 4-11.
– Wang, L., Abhange, K. K., Wen, Y., Chen, Y., Xue, F., Wang, G., & Wan, Y. (2019). Preparation of Engineered Extracellular Vesicles Derived from Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells with Ultrasonication for Skin Rejuvenation. ACS Omega, 4, 22638-22645.
– Widgerow, A., Fabi, S., Palestine, R. F., Rivkin, A. Z., Ortiz, A., Bucay, V., & Chasan, P. (2016). Extracellular Matrix Modulation: Optimizing Skin Care and Rejuvenation Procedures. Journal of Drugs in Dermatology, 15(4 Suppl), s63-71.
– Rackov, G., García-Romero, N., Esteban-Rubio, S., Carrión-Navarro, J., Belda-Iniesta, C., & Ayuso-Sacido, Á. (2018). Vesicle-Mediated Control of Cell Function: The Role of Extracellular Matrix. Frontiers in Physiology, 9.
– Lindsey, M., Mann, D., Entman, M., & Spinale, F. (2003). Extracellular matrix remodeling following myocardial injury. Annals of Medicine, 35, 316-326.
– Kim, H.M.; Byun, K.-A.; Oh, S.; Yang, J.Y.; Park, H.J.; Chung, M.S.; Son, K.H.; Byun, K. A Mixture of Topical Forms of Polydeoxyribonucleotide, Vitamin C, and Niacinamide Attenuated Skin Pigmentation and Increased Skin Elasticity by Modulating Nuclear Factor Erythroid 2-like 2. Molecules 2022, 27, 1276. https://doi.org/ 10.3390/molecules27041276.
– Park, H.J.; Byun, K.-A.; Oh, S.; Kim, H.M.; Chung, M.S.; Son, K.H.; Byun, K. The Combination of Niacinamide, Vitamin C, and PDRN Mitigates Melanogenesis by Modulating Nicotinamide Nucleotide Transhydrogenase. Molecules 2022, 27, 4923. https:// doi.org/10.3390/molecules27154923.
The extracellular matrix (ECM) plays a central role in regulating cell-to-cell communication and skin regeneration. Modern approaches to skin rejuvenation utilize innovative technologies such as hydroporation, photoporation, ECM boosters, and exosomes for the transdermal delivery of physiological agents. These procedures optimize the homeostasis, osmolarity, pH levels, and viscosity of skin tissue, thereby promoting skin renewal through enhanced stem cell functions and cell-to-cell communication. Physiological proteins, such as metallothioneins, are significant in protecting against oxidative stress and support the metabolism of essential metals and trace elements, such as lithium.
Mechanisms of Skin Rejuvenation in the Extracellular Matrix
The ECM is the aqueous substance between skin cells, where all enzymatic reactions take place. The ECM requires hyaluronan, in addition to the substances of the natural moisturizing factor (NMF), to serve as a moisture reservoir. In this optimized environment, regeneration processes occur at the fibroblasts. Essential nutrients for the skin must be delivered to the site of regeneration, the stratum basale, where the stem cells are located. The ECM regulates the fundamental physiology of living cells, including cell adhesion, cell-to-cell communication, and cell differentiation. As the ECM ages, skin aging is accelerated due to oxidative stress, reduced detoxification, and moisture loss.
The Role of Osmolarity, pH Level, and Viscosity
Maintaining optimal osmolarity and a stable acidic pH is crucial for ECM function and the effectiveness of dermato-cosmetic treatments.
JetPro Duo™ Optimizes the ECM
Through the technique of hydroporation, highly reactive agents, exosomes, and moisturizing substances such as hyaluronan are painlessly and touchlessly hydroporated through the intact skin barrier into the extracellular matrix and to the stem cells. A pH-optimized and viscosity-appropriate medium improves the cellular environment, wound healing, and blood circulation (Kim et al., 2016).
Hydroporation and Photoporation
Hydroporation and photoporation are technologies that enhance the permeability of the cell membrane, enabling efficient uptake of active agents and exosomes into the skin cells. These technologies support the integration of ECM-compatible molecules into the cellular environment, promoting cell proliferation and maintaining homeostatic balance (Widgerow et al., 2016).
Cell-to-Cell Communication and Homeostasis
Exosomes act as mediators of cell-to-cell communication and play a crucial role in regulating the ECM and maintaining homeostasis. They carry biologically active molecules that influence cell functions and contribute to skin rejuvenation (Rackov et al., 2018), (Kim et al., 2022), (Park et al., 2022).
The Importance of Metallothioneins
Metallothioneins (MTs) are proteins that reduce oxidative stress in cells, detoxify heavy metals, and thereby decrease DNA damage, which plays a role in skin aging. Their integration into ECM-based treatments could enhance the effectiveness of skin rejuvenation (Lindsey et al., 2003). Recent research on skin rejuvenation with MT-loaded exosomes in transdermal drug delivery shows highly promising treatment results.
Conclusion
Optimizing the extracellular matrix as the center of skin rejuvenation, combined with technologies such as hydroporation, photoporation, and the use of exosomes, can elevate dermatological aesthetics and medical wellness to a new level.
Dr. Hans-Ulrich Jabs, MD, PhD, MACP-ASIM
Facharzt Innere Medizin, Geriater & Biochemiker
Senior Medical Advisor, Landsberg Academy, Malta (https://www.landsberg.eu/landsberg-academy/)
KZAR – Kompetenzzentrum Autonome Regulationsmedizin.
