Effects of Lycium barbarum L. extract and red laser in the prevention and treatment of the skin photoaging in hairless mice

In the aging process an organic functional decrease occurs. Ultraviolet Radiation (UVR), from the sun, is its main etiological agent. Cellular and structural changes arise as a consequence of the association between UVR and chronological aging. Experimental research on aging should be developed from parameters that separate the characteristics of photoaging from chronological aging and the search for animal models with a tegument structure analogous to that of humans. Different strategies are used for the prevention and treatment of photoaging. The phytochemical analysis of many plants used for this purpose has been shown to contain substances that have important antioxidant effects in the prevention and treatment of photoaging. Photobiomodulation (PBM) is widely indicated in the treatment of photoaging and has been used in different intensities to stimulate or inhibit cellular processes and to facilitate the absorption of substances used as protectors against cell damage. The molecular effects of cellular photobiomodulation therapy have not yet been fully demonstrated and there is a need for further studies that elucidate these mechanisms and understand the beneficial effects of this therapy, including the photoaging process. Thus, the purpose of this study is to investigate and contribute to the elucidation of the isolated and associated action of red laser and Lycium barbarum fruit extract in the prevention and treatment of induced photoaging in the dorsal skin of hairless mice, by identifying the main components of a polysaccharide fraction isolated from the extract of the fruit of Lycium barbarum (LBP fraction) by nuclear magnetic resonance and the techniques of histology, immunohistochemistry and immunofluorescence for qualitative and quantitative analysis of skin components. The results revealed that the bioactive molecules of the LBP fraction have antioxidant and permeation potential in the skin. The treatments performed with the LBP fraction and photobiomodulation during photoaging induction were effective in protecting the skin from epidermal thickening in all experimental groups and degradation of collagen fibers, except for the group that was first treated with LBP fraction and then with the red laser. The treatments were not able to reduce the levels of MMPs in the skin of hairless mice induced by UVR. On the other hand, treatments performed after UVR-induced photodamage decreased epidermal thickening, c-Fos and c-Jun (AP-1) levels and MMP-1, 2 and 9 expression levels on the dorsal skin of the hairless mice of all experimental groups. The group that was treated first with the photobiomodulation and then with the LBP fraction showed an increase of the levels of collagen I, III and FGF2, suggesting a synergism in this order of application. The results suggest the possible use of the LBP fraction in cosmetic formulations due to its antioxidant and permeation potential and its use in association with red laser for the purpose of skin photorejuvenation treatment in aesthetic procedures.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)No processo de envelhecimento ocorre uma diminuição funcional orgânica. A radiação ultravioleta (RUV), proveniente do sol, é o seu principal agente etiológico. Alterações celulares e estruturais surgem como consequência da associação entre RUV e envelhecimento cronológico. As pesquisas experimentais sobre envelhecimento devem ser desenvolvidas a partir de parâmetros que separem as características do fotoenvelhecimento do envelhecimento cronológico e da busca por modelos animais com estrutura tegumentar análoga a de humanos. Diferentes estratégias são utilizadas para a prevenção e tratamento do fotoenvelhecimento. A análise fitoquímica de muitas plantas utilizadas com esta finalidade tem demonstrado que estas contêm substâncias que apresentam efeitos antioxidantes importantes na prevenção e no tratamento do fotoenvelhecimento. A fotobiomodulação (PBM) é amplamente indicada no tratamento do fotoenvelhecimento e tem sido utilizada em diferentes intensidades para estimular ou inibir processos celulares e facilitar a absorção de substâncias utilizadas como protetoras contra danos celulares. Os efeitos moleculares da terapia por fotobiomodulação celular ainda não são completamente demonstrados e há necessidade de mais estudos que venham esclarecer estes mecanismos no processo de fotoenvelhecimento. Desta forma, a proposta deste estudo é investigar e contribuir na elucidação da ação isolada e associada do laser vermelho e do extrato do fruto de Lycium barbarum na prevenção e no tratamento do fotoenvelhecimento induzido na pele do dorso de camundongos hairless, através da identificação dos principais componentes de uma fração de polissacarídeos isolada a partir do extrato do fruto de Lycium barbarum (fração LBP) por ressonância magnética nuclear e das técnicas de histologia, imunohistoquímica e imunofluorescência para análises qualitativas e quantitativas de componentes da pele. Os resultados revelaram que as moléculas bioativas da fração LBP possuem um potencial antioxidante e de permeação na pele. Os tratamentos realizados com a fração LBP e a fotobiomodulação, durante a indução do fotoenvelhecimento, foram eficazes na proteção da pele contra o espessamento epidérmico em todos os grupos experimentais e a degradação das fibras de colágeno, com exceção do grupo que foi tratado primeiramente com a fração LBP e em seguida com o laser vermelho. Os tratamentos não foram capazes de reduzir os níveis de MMPs na pele dos camundongos hairless gerados pela RUV. Por outro lado, os tratamentos realizados após a indução do fotodano promoveram uma diminuição do espessamento da epiderme, dos níveis de c-Fos e c-Jun (AP-1) e dos níveis de expressão da MMP-1, 2 e 9 em todos os grupos experimentais. O grupo que foi tratado primeiro com a fotobiomodulação e em seguida com a fração LBP apresentou um aumento dos níveis de colágeno I, III e FGF2, sugerindo um sinergismo nesta ordem de aplicação. Os resultados sugerem a possível utilização da fração LBP em formulações cosméticas devido seu potencial antioxidante e facilitador de permeação e ainda seu uso em associação com laser vermelho para fim de tratamento fotorejuvenescedor em procedimentos estéticos.FAPESP: 2013/27021-