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GLYKOSPHINGOLIPIDE: Was sind sie? Wozu sind sie da? Wer braucht sie?

Was ist das?

Glykosphingolipide sind die Hauptform der Glykolipide in tierischen Geweben.

Glykolipide (von griechisch glycos – süß und lipos – Fett) sind komplexe Lipide, die durch Kombination von Alkoholen, Fettsäuren und Kohlenhydraten entstehen. Glykolipide sind in Geweben weit verbreitet, vor allem im Nervengewebe und im Gehirngewebe. Zusammen mit den Phospholipiden sind die Glykolipide Teil der Zellmembranen (ihrer äußeren Lipidschicht).
Glykosphingolipide als eine Klasse von Glykolipiden basieren auf Ceramid, einer Verbindung des Aminoalkohols Sphingosin mit einer langkettigen Fettsäure. Dieses Ceramid-Grundgerüst ist durch eine β-Glykosidbindung zu komplexen Glykanen verbunden. Im Allgemeinen sind die Strukturen der Glykosphingolipide vielfältig:

  • Aufgrund von Variationen in der Struktur des Glykankerns: Es gibt mehr als 400 Glykanreste mit 12 verschiedenen Zuckern, die nicht miteinander verwandt oder mit 19 anderen Zuckereinheiten verbunden sind. Die häufigsten Kohlenhydrate in Glycosphingolipiden sind: Glucose, Galactose, N-Acetylglucosamin, N-Acetylgalactosamin, Sialinsäure.
  • Aufgrund von Variationen in der Ceramidstruktur: Die an ein Sphingosin gebundene Fettsäure kann eine

Kohlenstoffkettenlänge von C14 bis C24 haben und kann in der Sättigung und/oder Hydroxylierung variieren.

Diese kombinierte Struktur bildet ein amphiphiles Molekül mit einer hydrophilen Kohlenhydratstelle (polarer “Kopf”) und einer hydrophoben Lipidstelle (unpolarer “Schwanz”, Fettsäurereste).

Der hydrophobe Teil ist in die Lipiddoppelschicht der Zellmembranen eingebettet, während der Kohlenhydratteil nach außen geht.

Die einfachsten Vertreter der Glykosphingolipide sind die sogenannten Cerebroside: Glucosylceramid (Glucocerebrosid; ClcCer) und Galactosylceramid (Galactocerebrosid; GalCer).

Galaktosylceramide sind die wichtigsten Glykosylphingolipide in Hirngeweben und kommen in allen Nervengeweben vor.

Glucosylceramid ist der Hauptbestandteil der Hautlipide, wo es für die Bildung von Lamellenkörpern im Stratum corneum und für die Aufrechterhaltung der wasserdurchlässigen Barriere der Haut unerlässlich ist. Glucosylceramid ist das einzige Glycosphingolipid, das in Pflanzen, Pilzen und Tieren vorkommt.

Aus der Sicht der Kosmetologie und Dermatologie sind die Glucosylceramide am interessantesten. Sie sind die wichtigsten Glykosphingolipide der Epidermis und für die gesunde Bildung und das Aussehen der oberen Hautschichten verantwortlich.

Wofür? (Funktion der Glykosylceramide)

Als sekundäre Bestandteile von Zellmembranen und Membrankompartimenten modulieren Glykosphingolipide verschiedene Aspekte der Zellbiologie. Sie stehen unter anderem im Zusammenhang mit dem Zellwachstum, der Zelldifferenzierung, der Beeinflussung der Apoptose, der Zellproliferation, der Endozytose, dem intrazellulären Transport, der Zellmigration und der Seneszenz.

Fast alle Glykosphingolipide sind antigenisch aktiv, d.h. sie wirken als Immunogene. Einige Glykosphingolipide spielen die Rolle von Zellrezeptoren für bakterielle Toxine und wahrscheinlich auch für Bakterien und Viren, endogene extrazelluläre Moleküle.
Es wird angenommen, dass Glykosphingolipide Schutz vor rauen extrazellulären Bedingungen wie niedrigem pH-Wert und zerstörerischen Enzymen bieten. Sie helfen den Zellen bei der Interaktion mit der extrazellulären Matrix und anderen Zellen.
Sie lassen sich leicht in die Zellmembran einbauen, erhalten die ordnungsgemäße Zellfunktion aufrecht, haben eine hohe Oberflächenaktivität zum Schutz der Haut und unterstützen die antimikrobielle Resistenz der Haut.

Im komplexen System der Nervenimpulse fungieren Glykosphingolipide als Signalmoleküle, die der Zelle helfen, notwendige Substanzen zu identifizieren und durch die Membran zu leiten.

Glucosylceramide pflanzlichen Ursprungs können die Hautbarriere erheblich reparieren und stärken, die Feuchtigkeitskanäle in der Haut verbessern, die Faktoren beseitigen, die Anzeichen von Hautalterung verursachen Empfindlichkeit der Haut, Trockenheit, Stumpfheit.

Die Forschung belegt die Rolle des Glucosylceramids als wesentliche Vorstufe des Ceramids, das für die Bildung des Stratum corneum unerlässlich ist.

Glucosylceramid wird synthetisiert, in das Stratum corneum transportiert und dann einer enzymatischen Hydrolyse unterzogen, die zur Ablagerung von Ceramid führt.

Ceramide sind ein wichtiger Bestandteil der äußeren Hautschicht und für die Aufrechterhaltung der Barrierefunktion der Epidermis verantwortlich – ein wichtiger Schutz gegen das Austrocknen der Haut. Ohne ausreichende Mengen dieser Lipide kann es zu Trockenheit, Schuppenbildung, Dermatitis usw. kommen.

Glykosphingolipide schützen auch die Keratinozyten vor oxidativen Schäden, erhalten ihre Barrierefunktion aufrecht und produzieren neue Proteine, die zur Erneuerung gesunder Hautzellen beitragen.

Glykosphingolipide in der Hautpflege

Glycosphingolipide in kosmetischen Produkten sind biotechnologischen Ursprungs und absolut identisch mit den natürlichen Bestandteilen der Epidermis.

Als Ergebnis biochemischer Reaktionen bilden Glykosphingolipide:

  • hydrophile Kanäle im Stratum corneum der Epidermis
  • erhöhen die Durchlässigkeit der Membran für gezielt wirkende Komponenten
  • stimulieren die Synthese ihrer eigenen Ceramide
  • Stellen die Lipidbarriere der Haut wieder her
  • Fördern die Normalisierung des pH-Wertes der Haut
  • Verringern das Risiko von Entzündungsreaktionen

Glykosphingolipide tragen zur Restrukturierung und Stärkung der Barrierefunktion der Haut bei und verbessern die Adhäsion der Wurzelzellen Sie haben beruhigende, heilende und feuchtigkeitsspendende Eigenschaften und schützen die Haut vor aggressiven Umwelteinflüssen.

Aufgrund ihres Nutzens für die Zellerneuerung der Haut und ihrer Wirkung auf die Transplantation von Keratinozyten können Glykosphingolipide dazu beitragen, die Zeichen der Hautalterung und Narben nach Akne zu reduzieren.

Glykosphingolipide können die Haut auch vor freien Radikalen und Lichtalterung schützen. Sie wirken als Antioxidantien und können UV-Strahlen absorbieren. Natürlich ist dieser natürliche Schutz kein Ersatz für Sonnenschutzmittel, aber er hilft, die negativen Auswirkungen von UV-Licht auf die Haut zu verringern.

Glykosphingolipide sind also molekulare Bestandteile der Epidermis, die nicht nur mehrere wichtige Funktionen wie Struktur- und Signalfunktionen erfüllen, sondern auch für die Zelladhäsion und die interzelluläre Interaktion sorgen. Diese nützlichen Lipide (Fette) sind also essentiell für unsere Haut, insbesondere für fettige Haut, so paradox es auch klingen mag.

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