Budowa skóry i przenikanie składników aktywnych, czyli prawdy mity i chwyty (marketingowe) cz.2

Zgodnie z obietnicą kontynuacja skórzastych pogadanek :-) . Pobawimy się troszkę w pogromców mitów :-), ale cierpliwości, wszystko po kolei :-) .

To będzie dłuuuugi post, więc może popcorn i cola do towarzystwa się przydadzą :-) .

Producenci kosmetyków bombardują nas wręcz „inteligentnymi” preparatami, o wyjątkowym i unikalnym składzie. Jednocześnie zapewniając o ich skuteczności potwierdzonej badaniami (ciężko o rzetelną publikację takich „badań”, a nie marketingowy bełkot w bardziej naukowym wydaniu)... Reklamy pokazują nam prostą czynność. Aplikujemy kosmetyk i TADA :-). Po miesiącu, może dwóch stosowania mamy spektakularny efekt ujędrnienia, napięcia, wygładzenia zmarszczek, wyszczuplenia sylwetki i szereg innych działań z zakresu „cudów na kiju” :-P . W tym przypadku nie osiągniemy deklarowanego efektu stosowaniem placebo, ani Goebbels'owską zasadą o kłamstwie...

Składnik aktywny kosmetyku ma do „przebycia” długą drogę (począwszy od warstwy rogowej, musi przebrnąć przez 4-5 warstw naskórka i błonę podstawną), zanim, zgodnie z obietnicami producenta dotrze do tkanki, w której ma zadziałać. Głównym odbiorcą związków biologicznie czynnych hipotetycznie jest skóra właściwa (a w przypadku preparatów wyszczuplających i antycellulitowych, tkanka podskórna). W teorii wszystko wygląda wspaniale, ale w praktyce już nie jest tak różowo. Na sam proces wchłaniania ma wpływ wiele czynników. Więc jak nietrudno się domyślić, tu zaczynają się „schody” dla związków aktywnych :-) .

Szczęśliwi wybrańcy preparatów kosmetycznych wnikają do wnętrza skóry na trzy sposoby. Pierwszą i najkrótszą drogą jest przenikanie przez komórki prostopadle do powierzchni skóry. Tym sposobem przedostają się jedynie najmniejsze cząsteczki. Druga droga, tzw. międzykomórkowa, zachodzi przez otaczający korneocyty cement międzykomórkowy. Przeważająca część związków przenika w ten właśnie sposób. Trzecia droga wchłaniania zachodzi przez przydatki skóry (mieszki włosowe, gruczoły potowe oraz łojowe). Ostatni sposób z racji niewielkiej powierzchni ma minimalny udział, ale umożliwia potencjalnie najgłębszą penetrację (włosy przecież „zakotwiczone” są w skórze właściwej) i przenikanie dużych cząsteczek oraz jonów.

Podstawową barierą, która uniemożliwia, bądź znacząco ogranicza wnikanie substancji w głąb skóry, jest sama struktura warstwy rogowej. Wraz z pokrywającym ją kwaśnym płaszczem lipidowym sprawnie blokuje dostęp do wnętrza skóry. Dużo zależy od grubości warstwy rogowej. Im jest grubsza, tym słabiej penetrują przez nią związki aktywne (można stosować różne peelingi, by ją ścieńczyć). Tym samym najlepsze wchłanianie następuje przez najcieńsze struktury, a mianowicie błony śluzowe (niepełny, dwuwarstwowy naskórek). Dobrą przepuszczalnością odznaczają się także okolice łojotokowe (np. skóra głowy, ze względu na dużą ilość mieszków włosowych oraz gruczołów łojowych). Najsłabiej związki przenikają zaś przez skórę dłoni i stóp, ze względu właśnie na obszerną warstwę rogową. Ponadto z wiekiem dochodzi do pogrubienia terminalnej warstwy naskórka, a co za tym idzie, zmniejsza się przepuszczalność skóry dla składników aktywnych. Także pewne jednostki chorobowe (np. łuszczyca) i dermatozy (egzemy) mają bezpośredni wpływ na przenikanie, gdyż doprowadzają do pogrubienia, bądź uszkodzenia bariery hydro-lipidowej.

Przez warstwę rogową mogą przeniknąć tylko związki o niewielkim ciężarze (najlepiej 500-1000 Da (Daltony), maksymalna masa cząsteczkowa nie może przekraczać 3000 Da). Staje się to przeszkodą nie do przeskoczenia dla większości składników aktywnych, których gabaryty i masa są znacząco większe.

Produkty kosmetyczne zawierają cały szereg związków chemicznych o różnej budowie, co warunkuje ich biodostępność i przenikanie (bądź nie) przez określone warstwy skóry.

Część składników receptury kosmetycznej stanowią związki okluzyjne, których zadaniem jest utworzenie filmu na powierzchni skóry, zapobiegając ucieczce wody z głębszych warstw naskórka (wosk pszczeli, parafina, wazelina, cerezyna, olej mineralny, silikony). Przedstawiciele tej grupy mogą utrudnić wnikanie innych związków w głąb skóry.

Zdecydowanie ułatwioną penetrację mają substancje, które rozpuszczają się w tłuszczach. Głównie chodzi tu o powinowactwo do cementu międzykomórkowego. Jednak im bardziej „tłuszczolubna” substancja, tym trudniej będzie się jej przedostać w głąb skóry, gdyż tam przeważa środowisko wodne. Związki takie w recepturze doczekały się swojej nazwy. Są to emolienty, które podobnie jak związki okluzyjne, zapobiegają nadmiernej utracie wody z naskórka. Dodatkowo zaś wpływają na polepszanie przenikania innych składników aktywnych. Zaliczamy do nich związki, które modyfikują skład cementu międzykomórkowego i uszczelniają go (oleje roślinne- zwłaszcza te bogate w omega-3 i omega-6, oleje odzwierzęce- skwalen, kwasy tłuszczowe, cholesterol). Działanie tych substancji oprócz wspomnianych plusów ma także minusy. Zakotwiczenie emolientu w warstwie rogowej uniemożliwi przeniknięcie go w głąb do żywych warstw naskórka (tam jest już środowisko wodne, a co za tym idzie pożądane są substancje w niej rozpuszczalne). Idealnym rozwiązaniem jest, jeżeli związki mają budowę amfifilową, czyli wykazującą zdolność niepełnego rozpuszczania w środowisku tłuszczowym, jak i wodnym (substancje takie to ceramidy oraz fosfolipidy np. lecytyna).

Związki, które wykazują powinowactwo do wody, dużo trudniej penetrują przez górne warstwy naskórka, ale za to w nagrodę :-) wnikają w jego głąb (po przedarciu się przez martwą część skóry rzecz jasna). Ich przenikanie rośnie się wraz ze zwiększeniem stopnia uwodnienia warstwy rogowej. Z racji swojej budowy dążą do środowiska wodnego, które znajduje się w żywych warstwach naskórka. Do tej grupy związków zaliczamy tzw. humektanty. Są substancjami higroskopijnymi, które wiążą i zatrzymują wodę w naskórku (w recepturze stosuje się je w połączeniu z emolientami i związkami okluzyjnymi, gdyż same mogą przesuszyć skórę, wyciągając wodę z głębszych jej warstw). Do związków tej grupy zaliczamy: hydrochinon, nadtlenek benzoilu, mocznik (do 10%), kwas mlekowy (max. stężenie 4-5%) alginian sodu, glikol propylenowy (na niego trzeba uważać, genialnie się wchłania, wywołując dużo niepożądanych skutków ubocznych m.in. podrażnia skórę, u mnie odpada, wywołując silną reakcję alergiczną w postaci wyprysku kontaktowego) glicerol, sorbitol.

Ponadto w recepturze stosuje się substancje, które polepszają proces wchłaniania związków aktywnych, zmniejszając funkcje obronne skóry. Są to tzw. promotory przejścia przeznaskórkowego, których działania polegają na:

• Tworzenie mikrotuneli przez długotrwałe działanie wody na warstwę rogową, przez które przeniknąć mogą substancje aktywne;

• Ścieńczeniu grubości warstwy rogowej;
• Zwiększeniu stopnia uwodnienia keratyny;
• Wymywaniu lipidów cementu międzykomórkowego znacząco poprawiające wchłanianie bazy kosmetyku;
• Rozluźnianiu połączeń między korneocytami;
• Zastosowanie gliceryny, która zwiększa płynność cementu międzykomórkowego, ułatwiając tym samym wchłanianie małych cząsteczek rozpuszczalnych w środowisku wodnym poprzez rozsunięcie struktur cementu.

Najczęściej stosowane promotory to: glikol propylenowy, wspomniana gliceryna, kwas glikolowy, salicylowy, mlekowy, cytrynowy, kwas hialuronowy, kwasy tłuszczowe, mentol i jego pochodne, skwalen, flawonoidy, olejki eteryczne, alkohole, polialkohole, sulfotlenki.

By polepszyć wchłanianie związków aktywnych składniki zamyka się w tzw. nośnikach. Najbardziej znaną formą nośników są liposomy, ale ten dział doczeka się osobnego posta :-). Ogólnie napiszę tylko, że liposomy są obrazowo wyjaśniając „kuleczkami” :-) o wielkości 100-250nm (mniejszych nie stosuje się w kosmetyce, gdyż przenikają do naczyń krwionośnych). Otacza je błona zbudowana z dwuwarstwy lipidowej, rozpuszczalna w tłuszczach, więc łatwo wnika do cementu warstwy rogowej. Liposomy w swym wnętrzu transportują związki o powinowactwie do środowisk wodnych, które same nie byłyby w stanie, w aktywnej formie, wniknąć do wnętrza skóry. Są również idealnym transporterem dla wrażliwych składników, które łatwo ulegają np. utlenieniu. Najczęściej w liposomach transportowane są aminokwasy, cukry proste, D-panthenol, wyciągi roślinne, mocznik, witaminy, koenzym Q10. Tym samym składniki te pokonują barierę warstwy rogowej.

Na koniec słów kilka o najczęściej stosowanych składnikach aktywnych kosmetyków i ich skuteczności:

- Kolagen- białkowy element skóry właściwej. Jako składnik preparatów kosmetycznych nie ma zdolności penetrowania w głąb naskórka. Spowodowane jest to zbyt dużą cząsteczką (długi, rozgałęziony łańcuch). Ma właściwości higroskopijne, które dodatkowo uzupełniają działanie opisywanych wyżej okluzyjnych i emolientowych składowych kosmetyku, które w efekcie dają uczucie nawilżenia i gładkości skóry. Nie zmienia to jednak faktu, że pozostaje na powierzchni skóry (bez względu na to czy to kolagen roślinny, czy wyizolowany z ryb). Przenikanie składowych i wyizolowanych z kolagenu fragmentów białkowych to już nie to samo, co stwierdzenie, że przenika cała cząsteczka!!! Chwyt marketingowy :-).

-Elastyna- wraz z poprzednikiem buduje warstwę siateczkową skóry właściwej. W kosmetykach stosuje się ją w formie hydrolizatu (hydroliza to rozpad białka pod wpływem wody) zawierającego wolne aminokwasy oraz krótkołańcuchowe peptydy (czyli nie zawiera już elastyny jako całości, a jej składowe), których masy cząsteczkowe wahają się między 400 a 40000 Da. Jak więc wywnioskować można z całej lektury cząsteczki o masie do 3000 Da mogą przeniknąć przez warstwę rogową. W głąb skóry mogą penetrować jedynie najmniejsze cząsteczki i to przy obecności promotorów, jednak nie oszukujmy się, przenikną aminokwasy (jeżeli zamknięte są w liposomach, same mają bardzo znikome zdolności pokonywania bariery skóry, ze względu na nierozpuszczalność w tłuszczach), bądź niewielkie fragmenty peptydowe, nie zaś całe białko elastyny. Tu sytuacja jest identyczna jak z kolagenem, samo białko ma za dużą cząsteczkę. Nie można więc powiedzieć, że elastyna przenika, gdyż to byłoby niezgodne ze stanem faktycznym. Kolejny, ładny chwyt marketingowy :-).

-Biologicznie czynne peptydy- stanowią wciąż obiekt rozlicznych badań, aczkolwiek dotychczasowe wyniki i skuteczność są obiecujące :-). Są to krótkołańcuchowe białka, o niskiej masie cząsteczkowej, które wykazują zdolność przenikania w głąb naskórka docierając do skóry właściwej (pożyjemy zobaczymy :-P). Dzielą się na 3 grupy: peptydy sygnałowe (najczęściej to fragmenty izolowane z kolagenu i elastyny np. SYN-COLL), neuropeptydy (np. Argirelina, SYN-AKE) oraz peptydy transportowe (np. GHK-Cu).

-Witaminy A, E- są witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach. Penetrują aż do skóry właściwej i naczyń krwionośnych. Najczęściej są zamknięte w formie np. liposomów, które zabezpieczają ich trwałość i ułatwiają wnikanie.

-Witamina C- jest rozpuszczalna w wodzie i diabelnie labilna w czystej postaci, dużo lepsza w użyciu jest jej trwała postać, np. palmitynian askorbylu, (osobiście nie kupuję produktów z czystą witaminą C, gdyż jest tak nietrwała, że nawet po największym stężeniu, na krótko po otwarciu, nie zostanie śladu, jeżeli nie zostanie odpowiednio utrwalona). Również przenika w głąb skóry, transportowana w formie liposomowej.

-Koenzym Q10- związek o działaniu zbliżonym do witaminy E. Działa przeciwzmarszczkowo. Stosuje się go w formie zamkniętej w liposomach i stężeniach 2-6%. Przenika przez skórę.

-Kwas hialuronowy- cudowny składnik o właściwościach higroskopijnych, który wywołuje wiele emocji :-). Mamy kwas wielkocząsteczkowy, o wielkości cząsteczek 1 MDa (okrągły milion Daltonów :-)), więc logiczne, że nie może przeniknąć przez warstwę rogową naskórka. Tworzy na powierzchni skóry film, zwiększając miejscowe uwodnienie warstwy rogowej. Jest przez to promotorem :-) dla wnikania innych związków w głąb skóry. Drugim rodzajem jest kwas małocząsteczkowy, o średniej masie cząsteczkowej 0,5 MDa, więc jego działanie pokrywa się z poprzednikiem. Wyróżnia się także kwas małocząsteczkowy typu SLMW (Super Low Molecular Weight), który charakteryzuje się średnią masą 4000-20000 Da. Producenci zapewniają, że przenika on do skóry właściwej. JA powiem tyle, kwas hialuronowy działa :-), podany podskórnie, bądź śródskórnie, w iniekcji :-) (mezoterapia igłowa, mikroigłowa).

Składniki, które wnikają do powierzchniowych warstw naskórka (pisałam o nich już wcześniej, ale jeszcze raz powtórzę): gliceryna, glikol propylenowy (UWAGA PODRAŻNIA), D-panthenol, mocznik, kwasy AHA (glikolowy, mlekowy, cytrynowy) i BHA (kwas salicylowy) plus składniki wspomniane przy liposomach (wnikają do skóry właściwej).

Oczywiście wnikają też inne składniki kosmetyków, z grupy absolutnie niepożądanych, jak konserwanty, stabilizatory emulsji i emulgatory, które genialnie przenikają przez naskórek do skóry właściwej, często dostając się do krwioobiegu, a co za tym idzie wywołują działanie ogólne (podrażnienia, uogólnione alergie ,itp)...

Więc na pytanie czy składniki kosmetyków działają? Odpowiem, działają, tylko nie zawsze te i nie zawsze tak, jak byśmy sobie tego życzyli i jak wmawiają nam ich producenci...

Źródła:

Marzec A., Chemia kosmetyków, Wyd. Dom Organizatora, Toruń 2005.

Martini M.C., Kosmetologia i farmakologia skóry Redakcja naukowa wydania polskiego Waldemar Placek, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008.

Zoe Diana Draelos, Kosmeceutyki, Urban& Partner, Wrocław 2011.

Glinka R., Receptura Kosmetyczna, Oficyna wydawnicza MA, Łódź 2008.
www.biochemia.pl