Menu

Substancje Syntetyczne i Biologiczne

Kwas poliglutaminowy

Kwas poliglutaminowy (PGA) to naturalny biopolimer produkowany przez bakterie z rodzaju Bacillus – zbudowany z połączonych cząsteczek kwasu glutaminowego. W kosmetyce uchodzi za jeden z najsilniejszych humektantów: tworzy na powierzchni skóry mikrożelowy film zdolny wiązać do 5000 razy więcej wody niż waży. Dla porównania – kwas hialuronowy wiąże około 1000 razy. PGA nie tylko zatrzymuje wodę, ale też hamuje hialuronidazę (enzym rozkładający kwas hialuronowy w skórze) i stymuluje produkcję naturalnych czynników nawilżających. W badaniach in vitro wykazano wpływ na ekspresję genów kolagenu i elastyny, a w badaniach na zwierzętach – przyspieszenie gojenia ran. W medycynie PGA bada się jako biodegradowalny nośnik leków w terapii onkologicznej. Bezpieczeństwo stosowania jest dobrze udokumentowane: testy płatkowe nie wykazały podrażnień ani działania genotoksycznego.

Spis treści

Z tego materiału dowiesz się:

Jak kwas poliglutaminowy nawilża skórę i czym różni się od kwasu hialuronowego?
Jakie dodatkowe właściwości przypisuje mu się na podstawie badań?
Czy PGA jest bezpieczny dla skóry wrażliwej, w ciąży i przy karmieniu piersią?
W jakich produktach aptecznych i kosmetycznych można go znaleźć?
Jaką rolę odgrywa PGA w medycynie i badaniach nad lekami przeciwnowotworowymi?

Czym jest kwas poliglutaminowy i skąd pochodzi?

Kwas poliglutaminowy (PGA, z ang. poly-glutamic acid) to naturalny biopolimer – długi łańcuch połączonych ze sobą cząsteczek kwasu glutaminowego, jednego z aminokwasów. Produkują go bakterie z rodzaju Bacillus w procesie fermentacji⁶. W przyrodzie PGA pojawia się między innymi w natto – tradycyjnej japońskiej potrawie z fermentowanych ziaren soi, która od wieków uchodzi za produkt korzystny dla skóry. W kosmetyce i dermokosmetyce wytwarzany jest przemysłowo właśnie przez mikrobową fermentację.

Wyróżniamy dwie główne formy strukturalne: poli-γ-kwas glutaminowy (γ-PGA), dominujący w zastosowaniach kosmetycznych i biomedycznych, oraz poli-α-kwas glutaminowy (α-PGA), intensywnie badany jako nośnik leków⁷. Różnią się sposobem wiązania aminokwasów w łańcuchu, co przekłada się na inne właściwości fizykochemiczne i różne zastosowania.

Jak kwas poliglutaminowy nawilża skórę?

PGA działa na nawilżenie skóry wielotorowo – i to odróżnia go od większości klasycznych humektantów. Po nałożeniu na skórę tworzy cienki, mikrożelowy film, który pęcznieje i dosłownie pułapkuje cząsteczki wody, wiążąc do 5000 razy więcej wody niż wynosi jego własna masa¹. Dla porównania – kwas hialuronowy wiąże ok. 1000-krotność swojej masy. Ten film ogranicza też przeznaskórkową utratę wody (TEWL), wzmacniając funkcję barierową naskórka⁸.

Równocześnie PGA stymuluje produkcję naturalnych czynników nawilżających (NMF, natural moisturising factors) – związków naturalnie obecnych w warstwie rogowej naskórka. Należą do nich kwas mlekowy, kwas urokainowy i kwas pirolidono-karboksylowy¹². Te substancje pomagają komórkom naskórka utrzymać wilgotność od wewnątrz – niezależnie od tego, ile wody dostarcza kosmetyk z zewnątrz.

Trzeci mechanizm to hamowanie hialuronidazy – enzymu, który rozkłada kwas hialuronowy w skórze właściwej. Ograniczając aktywność tego enzymu, PGA pomaga zachować własne zasoby kwasu hialuronowego skóry²⁹. To działanie uzupełniające – kwas poliglutaminowy nie zastępuje kwasu hialuronowego, lecz go chroni.

Nawilżanie a hydracja – jak to działa w praktyce: PGA działa jak trójwarstwowa tarcza nawilżająca. Warstwa zewnętrzna (film na powierzchni skóry) zatrzymuje wodę i ogranicza jej parowanie. Warstwa środkowa (stymulacja NMF) wzmacnia zdolność naskórka do samodzielnego wiązania wody. Warstwa głębsza (hamowanie hialuronidazy) chroni kwas hialuronowy w skórze właściwej. Efektem jest nawilżenie działające na kilku poziomach jednocześnie – co może tłumaczyć, dlaczego w jednym badaniu klinicznym PGA wypadł lepiej niż kwas hialuronowy w ocenie efektu nawilżającego¹⁰.

Czy kwas poliglutaminowy wpływa na kolagen i elastynę?

Badania in vitro (czyli prowadzone na hodowlach komórkowych, nie u ludzi) wykazały, że PGA zwiększa ekspresję genów COL1A1A i COL1A1B odpowiedzialnych za produkcję kolagenu typu I, a także genów ELN1 i ELN2 związanych z syntezą elastyny¹¹. Te wstępne wyniki sugerują, że PGA może wpływać na gęstość i sprężystość skóry, ale – jak podkreślają sami badacze – konieczne jest potwierdzenie tych obserwacji w rzetelnych badaniach klinicznych na ludziach³.

Podobnie wstępny charakter mają dane dotyczące wpływu PGA na czynniki wzrostu. W badaniach przedklinicznych zaobserwowano, że kwas poliglutaminowy stymuluje lokalną produkcję TGF-β (transformującego czynnika wzrostu beta) i β-kateniny – cząsteczek uczestniczących w proliferacji komórek, syntezie kolagenu i tworzeniu nowych naczyń krwionośnych¹²¹³. Nie należy jednak traktować tych wyników jako udowodnionego działania przeciwstarzeniowego – badania kliniczne są tu jeszcze potrzebne.

Właściwości łagodzące i wpływ na stany zapalne skóry

Dane przedkliniczne wskazują, że PGA obniża ekspresję VEGF-A (naczyniowego śródbłonkowego czynnika wzrostu A) i jego receptora VEGFR-2 – cząsteczek napędzających zapalną angiogenezę, czyli nadmierne tworzenie naczyń krwionośnych w stanach zapalnych¹⁴¹⁵. Ograniczenie przepuszczalności naczyń może przekładać się na zmniejszenie zaczerwienienia i świądu w podrażnionej skórze. Wyniki są obiecujące, lecz wymagają potwierdzenia w badaniach klinicznych.

W badaniach laboratoryjnych γ-PGA wykazał też aktywność przeciwdrobnoustrojową wobec bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, w tym wobec Staphylococcus aureus – bakterii odpowiedzialnej za część przypadków trądziku – oraz wobec grzyba Candida albicans¹⁶¹⁷. Dane te pochodzą głównie z badań in vitro i nie przekładają się bezpośrednio na skuteczność kliniczną.

Gojenie ran – co mówią badania?

W badaniu na zwierzętach (2015, Journal of Microbiology and Biotechnology) zastosowanie PGA na rany doprowadziło do naprawy ponad 70% powierzchni rany po zakończeniu obserwacji, przy wyraźnie szybszym zamykaniu ran w porównaniu z grupą kontrolną¹⁸. Badacze odnotowali większą regenerację naczyń krwionośnych i wzmożone odkładanie kolagenu. Podobne obserwacje – przyspieszenie gojenia przez wzrost produkcji kolagenu, regenerację naczyń i aktywację TGF-β – potwierdziły inne badania na modelach zwierzęcych¹⁹.

Klinicznie PGA jest już stosowany jako składnik opatrunków medycznych zaprojektowanych do łagodzenia i odbudowy uszkodzonej skóry²⁰. γ-PGA znalazł zastosowanie w szwach chirurgicznych i opatrunkach ran – podczas biodegradacji nie wytwarza toksycznych produktów ubocznych, co ogranicza ryzyko infekcji i stanu zapalnego po zabiegach²¹.

Właściwość PGA	Mechanizm	Poziom dowodu
Nawilżanie	Film wiążący wodę, stymulacja NMF, hamowanie hialuronidazy	Badania kliniczne (w tym jedno vs. HA)
Ochrona kwasu hialuronowego	Inhibicja hialuronidazy	Badania in vitro i kliniczne
Wpływ na kolagen/elastynę	Ekspresja genów COL1A1, ELN	Tylko in vitro – wymaga potwierdzenia
Łagodzenie stanów zapalnych	Obniżenie VEGF-A/VEGFR-2	Przedkliniczne – wymaga potwierdzenia
Gojenie ran	Wzrost TGF-β, β-kateniny, kolagenu, angiogenezy	Badania na zwierzętach + zastosowania kliniczne (opatrunki)
Działanie przeciwdrobnoustrojowe	Aktywność vs. S. aureus, C. albicans	Głównie in vitro

PGA jako nośnik leków – nadzieja onkologii: Poli-α-kwas glutaminowy (α-PGA) jest badany jako biodegradowalny nośnik substancji czynnych w terapii nowotworowej. Koniugat PGA-paklitaksel (znany jako Opaxio™ lub CT-2103) przeszedł do III fazy badań klinicznych jako terapia podtrzymująca w raku jajnika i uzyskał status leku sierocego FDA w leczeniu złośliwych nowotworów mózgu⁵. Mechanizm działania opiera się na biodegradacji przez enzym katepsynę B w kwaśnym środowisku lizosomów oraz na biernym gromadzeniu leku w tkance nowotworowej (efekt EPR)²². PGA-nośniki mogą przedłużać czas uwalniania leku 3–5-krotnie w porównaniu z klasycznymi formulacjami²¹. To zastosowanie jest wciąż w fazie badań i nie jest dostępne jako standardowa terapia.

Kiedy skontaktować się z lekarzem?

Kwas poliglutaminowy stosowany miejscowo (w kremach, serach, żelach) jest bardzo dobrze tolerowany. Testy płatkowe w warunkach okluzji przez 24–48 godzin nie wykazały żadnych reakcji – ani rumienia, ani obrzęku, ani świądu⁴. Badania in vitro nie potwierdziły działania genotoksycznego²³. Nie opisano klinicznych przeciwwskazań do stosowania w ciąży i podczas karmienia piersią⁴.

Mimo to skonsultuj się z lekarzem lub farmaceutą, jeśli:

po zastosowaniu preparatu z PGA pojawi się zaczerwienienie, pieczenie, obrzęk lub wysypka, które nie ustępują po odstawieniu produktu,
stosujesz PGA na uszkodzoną, zmienioną zapalnie lub pooperacyjną skórę i chcesz się upewnić co do doboru odpowiedniego preparatu,
przyjmujesz leki immunosupresyjne lub masz choroby autoimmunologiczne skóry – brak danych o interakcjach w tych grupach,
rozważasz stosowanie suplementów diety zawierających PGA (np. w celu poprawy wchłaniania wapnia) – w tej formie PGA nie jest lekiem i jego skuteczność u ludzi jest oparta na ograniczonych danych²⁴.

Kwas poliglutaminowy to składnik bezpieczny i dobrze zbadany pod kątem tolerancji skórnej. Szukaj go w kremach nawilżających, serach i maskach – szczególnie tych przeznaczonych dla skóry suchej, wrażliwej lub po zabiegach kosmetycznych. Można stosować go codziennie, zarówno rano (przed kremem z filtrem), jak i wieczorem. PGA dobrze łączy się z kwasem hialuronowym, niacynamidem i ceramidami. Jeśli zależy ci na efekcie nawilżającym, wybieraj produkty z PGA o wyższym stężeniu – składnik ten jest aktywny już w niewielkich ilościach, ale efekt jest proporcjonalny do jakości całej formulacji.

Pytania i odpowiedzi

Czym różni się kwas poliglutaminowy od kwasu hialuronowego?

Oba składniki są humektantami, ale PGA wiąże do 5000 razy więcej wody niż waży, podczas gdy kwas hialuronowy – ok. 1000 razy¹. Dodatkowo PGA hamuje hialuronidazę, czyli chroni własny kwas hialuronowy skóry przed rozkładem, co kwas hialuronowy sam z siebie nie robi². W jednym badaniu klinicznym PGA wypadł lepiej od kwasu hialuronowego w ocenie efektu nawilżającego¹⁰.

Czy kwas poliglutaminowy jest bezpieczny dla skóry wrażliwej?

Tak – PGA ma wysoką masę cząsteczkową, przez co słabo przenika przez skórę, co przekłada się na bardzo dobrą tolerancję²³. Testy płatkowe w warunkach okluzji przez 24–48 godzin nie wykazały żadnych reakcji alergicznych ani podrażnień⁴. Jest zalecany nawet do formulacji przeznaczonych do skóry po zabiegach²⁵.

Czy można stosować kwas poliglutaminowy w ciąży i podczas karmienia piersią?

Na podstawie dostępnych danych nie opisano przeciwwskazań do stosowania PGA miejscowego w ciąży i podczas karmienia piersią⁴. Wysoka masa cząsteczkowa ogranicza przenikanie składnika przez skórę. Mimo to w razie wątpliwości warto skonsultować się z lekarzem prowadzącym.

Jak często można stosować kwas poliglutaminowy?

PGA jest bezpieczny do codziennego stosowania – rano i wieczorem²⁰. Nie powoduje fotouczulenia ani podrażnień przy regularnym użyciu, dlatego nadaje się do całorocznych rutyn pielęgnacyjnych⁴.

Czy kwas poliglutaminowy naprawdę redukuje zmarszczki?

Badania in vitro sugerują, że PGA może zwiększać ekspresję genów kolagenu (COL1A1) i elastyny (ELN), co mogłoby wpływać na sprężystość skóry¹¹. Jednak te wyniki nie zostały jeszcze potwierdzone w dużych badaniach klinicznych – redukcja zmarszczek jest możliwa pośrednio przez optymalne nawilżenie, ale nie można jej gwarantować³.

Z jakimi składnikami można łączyć kwas poliglutaminowy?

PGA dobrze współpracuje z kwasem hialuronowym, ceramidami i niacynamidem – wzajemnie uzupełniają mechanizmy nawilżające i barierowe²⁶. Badano też synergię PGA z antyoksydantami: PGA może stabilizować te substancje i zwiększać ich biodostępność w skórze²⁷.

Czy kwas poliglutaminowy pomaga przy trądziku?

W badaniach laboratoryjnych γ-PGA wykazał aktywność wobec Staphylococcus aureus – jednej z bakterii odpowiedzialnych za trądzik¹⁶. Są też wstępne dane wskazujące na możliwość łagodzenia stanów zapalnych przez obniżenie ekspresji VEGF-A¹⁴. To jednak dane przedkliniczne – brak badań klinicznych potwierdzających skuteczność PGA w leczeniu trądziku.

Czy kwas poliglutaminowy przyspiesza gojenie ran?

W badaniach na zwierzętach PGA przyspieszył zamykanie ran i zwiększył odkładanie kolagenu – ponad 70% powierzchni rany uległo naprawie po zakończeniu obserwacji¹⁸. Klinicznie PGA jest już stosowany w opatrunkach medycznych na uszkodzoną skórę²⁰. Dane z badań na ludziach są jednak ograniczone.

Czy kwas poliglutaminowy można przyjmować doustnie?

Istnieją wstępne dane sugerujące, że doustna suplementacja PGA może poprawiać wchłanianie wapnia u kobiet po menopauzie²⁴. Badano też jego potencjalny wpływ na poziom trójglicerydów we krwi²⁸. Są to jednak dane wstępne, a PGA jako suplement doustny nie jest powszechnie stosowany ani zalecany – przed podjęciem suplementacji skonsultuj się z lekarzem lub farmaceutą.

Czym jest koniugat PGA-paklitaksel i czy jest dostępny w Polsce?

Koniugat PGA-paklitaksel (Opaxio™, CT-2103) to eksperymentalny lek przeciwnowotworowy, w którym PGA pełni rolę biodegradowalnego nośnika paklitakselu – substancji stosowanej w chemioterapii⁵. Preparat jest w III fazie badań klinicznych i nie jest dostępny jako standardowa terapia w Polsce. To zastosowanie PGA jest zupełnie inne niż w kosmetyce.

Czy kwas poliglutaminowy jest substancją naturalną czy syntetyczną?

PGA jest naturalnym biopolimerem produkowanym przez bakterie z rodzaju Bacillus w procesie fermentacji⁶. Do celów kosmetycznych i przemysłowych wytwarzany jest biotechnologicznie – przez mikrobową fermentację. Jest w pełni biodegradowalny i nie wytwarza toksycznych produktów rozkładu²¹.

Jak szybko widać efekty stosowania kwasu poliglutaminowego?

Efekt nawilżający PGA jest widoczny stosunkowo szybko – film na powierzchni skóry tworzy się bezpośrednio po aplikacji i ogranicza utratę wody. Badania kliniczne wskazują na poprawę elastyczności i tekstury skóry przy regularnym stosowaniu²⁹. Długoterminowe efekty (np. wpływ na kolagen) wymagają dalszych badań³⁰.

Natto – japońskie źródło kwasu poliglutaminowego

Kwas poliglutaminowy jest naturalnie obecny w natto – tradycyjnej japońskiej potrawie z fermentowanych ziaren soi. Za jego produkcję odpowiada bakteria Bacillus subtilis, ta sama, którą stosuje się biotechnologicznie do przemysłowej produkcji PGA⁶. Charakterystyczna lepka, „ciągnąca” konsystencja natto pochodzi właśnie od PGA. W Japonii natto jest spożywane od ponad tysiąca lat i wiązane z dobrym stanem skóry – dziś wiadomo, że γ-PGA produkowany przez Bacillus subtilis może wykazywać właściwości nawilżające i stymulować naturalne czynniki nawilżające w naskórku³¹.

Czy kwas poliglutaminowy zastąpi kwas hialuronowy?

Choć PGA przewyższa kwas hialuronowy pod względem zdolności wiązania wody (do 5000 vs. ok. 1000-krotności masy)¹, badania nad jego skutecznością kliniczną są wciąż ograniczone w porównaniu z dobrze przebadanym kwasem hialuronowym. Jak zaznacza literatura, PGA otrzymał dotąd znacznie mniej uwagi naukowej niż kwas hialuronowy czy retinoidy, a wiele wyników wymaga potwierdzenia w dużych badaniach klinicznych³². Oba składniki mogą działać synergistycznie – PGA chroni kwas hialuronowy przed enzymatycznym rozkładem, więc stosowane razem mogą dawać lepszy efekt niż każdy z nich osobno².

PGA w medycynie regeneracyjnej – więcej niż kosmetyk

γ-PGA jest badany jako materiał do zastosowań regeneracyjnych: szwy chirurgiczne i opatrunki z PGA degradują się bez wytwarzania toksycznych produktów ubocznych, co zmniejsza ryzyko stanów zapalnych po operacjach²¹. Wstępne dane wskazują, że materiały na bazie PGA mogą przyspieszać regenerację tkanki kostnej o 15–20%²¹. Prowadzi się też badania nad zastosowaniem α-PGA jako wektora do bezpiecznego transferu genów i potencjalnego nośnika w szczepionkach³³. To obszar intensywnych badań, a wyniki mają charakter wstępny.