Kwasy w kosmetykach

Ludzi interesują produkty naturalne, pozbawione składników pochodzenia syntetycznego bądź zawierające ich znikomą ilość, ale chcą też wiedzieć, że składniki te zostały zademonstrowane i sprawdzone w warunkach klinicznych. Istnieją również czynniki środowiskowe, które kształtują Aktualności w pielęgnacji skóry ze względu na ich wpływ na potrzeby skóry, np. stres związany z pandemią.

W związku z globalną pandemią zdrowia i dobrego samopoczucia, w 2021 roku nastąpił wzrost skinifikacji urody. Nie wystarczyło już polegać na podkładach i rozświetlaczach, aby uzyskać zdrowy blask; chcieliśmy, aby ciężko pracujące składniki aktywne i składniki- bohaterowie odmładzały naszą skórę na bardziej znaczącym poziomie. Kultowe kremy i ser zostały zastąpione przez kultowe składniki, ponieważ ludzie starali się poszerzyć swoją wiedzę na temat pielęgnacji skóry. Ale co czeka nas w tym roku?

Poniżej znajduje się kilka ciekawych informacji o jednym z surowców będącym składnikiem kosmetyków, a mianowicie o HYDROKSYKWASACH.

AHA, BHA, KWASY OWOCOWE I POLIHYDROKSYKWASY W PIELĘGNACJI SKÓRY

Hydroksykwasy (HA od hydroxyacids) mają znaczący wpływ na pielęgnację skóry od czasu wprowadzenia ich do dermatologii około 40 lat temu [2]. Od momentu włączenia ich do preparatów kosmetycznych są one stosowane w leczeniu trądziku, ichtioz, zrogowaceń, łuszczycy, fotostarzenia się skóry i innych schorzeń.

Po tych zmianach HA są stopniowo dodawane do różnych produktów kosmetycznych przeznaczonych do codziennego stosowania oraz do stosowania przez dłuższy czas. Obecnie najczęściej stosowanymi HA w kosmetykach są kwas glikolowy, kwas mlekowy i kwas salicylowy. Jednym z najczęściej wymienianych korzystnych efektów stosowania HA jest poprawa wyglądu skóry z objawami fotostarzenia. Siłą napędową coraz częstszego stosowania Has w dermatologii kosmetycznej i systemach pielęgnacji skóry jest ich działanie przeciwstarzeniowe. W oparciu o ich strukturę i funkcję, HA można podzielić na α-HAs, β-Has oraz kwas salicylowy (SA) i jego pochodne. Najbardziej rozpowszechnionym przedstawicielem α-HA jest kwas glikolowy, który był jednym z pierwszych HA, które znalazły się w preparatach kosmetycznych. Innym α-HA stosowanym w różnych preparatach miejscowych jest kwas mlekowy (L-form) [3].

Reprezentantami β-HA są kwas hydroksybutanowy, kwas jabłkowy i kwas cytrynowy. Kwas cytrynowy jest obecnie szeroko stosowany w różnych preparatach kosmetycznych jako przeciwutleniacz. SA i jego pochodne są szeroko stosowane we współczesnych preparatach kosmetycznych. W literaturze kosmetycznej i dermatologicznej SA jest często opisywany jako β-HA [4]. Polihydroksykwasy (PHAs) i polihydroksy-bionikwasy (PHBAs) są nowością w dziedzinie kosmetycznej. Stanowią one nową generację HAs o wielu korzyściach dla skóry, co sprawia, że są bardzo popularne w kosmetyce i produktach do pielęgnacji skóry. Strukturę wybranych HA przedstawiono na rysunku 1.

DZIAŁANIE PREPARATÓW ZAWIERAJĄCYCH HYDROKSYKWASY

Ze względu na szybkie rozprzestrzenianie się HA w świecie kosmetycznym, ocena bezpieczeństwa tych produktów stała się kluczowym zagadnieniem z zakresu zdrowia publicznego. Cosmetic Ingredient Review (CIR) ocenił dostępne dowody i stwierdził, że składniki α-HA nie są toksyczne z punktu widzenia reprodukcji lub rozwoju, nie są mutagenne lub rakotwórcze ani nie uczulają skóry [5]. Ponadto, panel CIR zalecił, aby stężenie wynosiło maksymalnie 10% i pH było równe lub wyższe niż 3,5 w preparatach kosmetycznych zawierających α-HAs. Ponadto panel CIR zalecił, aby produkty zawierające α-HAs były tworzone w taki sposób, aby nie zwiększały wrażliwości na słońce oraz aby doradzać konsumentom stosowanie codziennej ochrony przeciwsłonecznej. Kilka lat później ten sam panel CIR ocenił produkty zawierające SA i salicylany i zalecił, aby przy opracowywaniu składu kosmetyków brać pod uwagę wrażliwość na światło słoneczne, co było tym samym zaleceniem, które przedstawiono we wstępnej ocenie produktów zawierających α-HA.

Wiedza na temat udziału jakichkolwiek kosmetyków/produktów do pielęgnacji skóry w indukowaniu fotokarcynogenezy jest wciąż w powijakach. Największe i najbardziej kompleksowe jak dotąd badanie, sponsorowane przez National Toxicology Program (NTP), dotyczyło potencjału fotokarcynogennego HAs. Autorzy donieśli, że kwas glikolowy nie modyfikował fotokarcynogenezy indukowanej przez SSR, podczas gdy SA (4%, stężenie kosmetyczne) działał fotoprotekcyjnie.

Ważny wkład w tę dziedzinę został niedawno opublikowany przez Lu i wsp. [6]. Badali oni cztery dostępne na rynku kremy nawilżające na modelu mysim i stwierdzili, że wszystkie produkty, stosowane miejscowo u myszy, wykazywały aktywność nowotworową. Praca ta przedstawia ważne odkrycie i zasługuje na krótkie omówienie w tym miejscu. Obawy dotyczące różnych skutków działania kremów kosmetycznych na skórę nie są całkiem nowe. W wielu opublikowanych pracach i badaniach klinicznych, w tym we wspomnianym wyżej badaniu NTP, sugerowano, że istnieje wymierny wpływ różnych środków kosmetycznych na reakcje skóry na promieniowanie UVR.

Protokół zastosowany przez Lu i wsp. różni się znacząco od wcześniej opisanych metod. Lu i jego zespół zastosowali cztery wybrane kremy u myszy z wysokim ryzykiem rozwoju nowotworów skóry bez ekspozycji na UVB (określanych jako myszy wysokiego ryzyka) po pierwszych 3 miesiącach ekspozycji. W tym przypadku zaobserwowanych wyników nie można wyjaśnić wpływem nośnika na właściwości optyczne skóry.

W związku z tym w pracy postawiono pytanie, czy te środki są bardziej aktywnymi związkami (promotorami nowotworów). Można się było spodziewać, że takie odkrycia wywołają natychmiastowe reakcje.

Dwa komentarze do pracy Lu zostały opublikowane w tym samym numerze czasopisma. Pierwszy komentarz, autorstwa Staeba i wsp., zawierał krytykę projektu eksperymentów; drugi komentarz, autorstwa Ellefsona, kwestionował podejście statystyczne. Obie grupy wyraziły pewne wątpliwości co do wiarygodności wyników Lu i wsp. Trzeci komentarz, autorstwa Forbesa, zawierał omówienie pracy i krótki przegląd dziedziny. Jest oczywiste, że potrzeba więcej tego rodzaju badań. Najważniejszą kwestią, jaka wyłania się z tych trudnych danych laboratoryjnych, jest jednak znaczenie tych wyników dla ludzi. Rynek kosmetyczny nie jest bynajmniej statyczny, a nowe produkty, w tym HA i ich pochodne, są stale wprowadzane do i tak już szerokiego repertuaru kosmetyków. W tym miejscu warto przytoczyć kilka przykładów. Seo i wsp. badali wpływ kwasu p-kumarowego (PCA), hydroksypochodnej kwasu cynamonowego, na rumień i pigmentację skóry ludzkiej wystawionej na działanie promieniowania UV. W badaniu wzięło udział 21 osób z typami skóry III–IV wg Fitzpatricka.

Autorzy donoszą, że PCA stosowany miejscowo zapobiegał powstawaniu rumienia wywołanego promieniowaniem UV i następującej po nim pigmentacji skóry ludzkiej. Autorzy przypuszczali, że PCA może hamować indukcję rumienia poprzez zmianę ekspresji genów lub zmniejszenie stanu zapalnego wywołanego promieniowaniem UV. Ponadto autorzy zasugerowali, że PCA działa również jako silny inhibitor tyrozynazy. Podsumowując, Seo i wsp. stwierdzili, że produkt nie wykazuje widocznych działań niepożądanych, a zatem może być użytecznym składnikiem aktywnym w preparatach kosmetycznych. Im i wsp. badali właściwości fizykochemiczne pochodnych estrów tłuszczowych SA pod kątem ochrony przed promieniowaniem UV.

Badaniom poddano oksysalicylan oktanoilu, nonanoilu, dekanoilu, laurylu, mirystylu i palmitoilu (C16SA). Autorzy stwierdzili, że C16SA jest łatwo hydrolizowany do związku macierzystego w homogenatach skóry, co sugeruje, że może być przekształcany w SA po podaniu miejscowym. Ponadto, w porównaniu z innymi badanymi pochodnymi, wykazywał najniższe przenikanie SA we wszystkich rodzajach skóry oraz mniejszą akumulację i mniejszy wychwyt w fazie lipidowej. Na podstawie uzyskanych wyników zasugerowali, że C16SA może być potencjalnym kandydatem do ochrony przed promieniowaniem UV.

O innym zastosowaniu pochodnej SA donieśli ostatnio Merinville i wsp. Dostarczyli oni dowodów na to, że salicylan sodu (SS) otrzymany w wyniku neutralizacji 1% SA wodorotlenkiem sodu może przynieść zadowalające korzyści przeciwstarzeniowe, przy znacznie zmniejszonym podrażnieniu skóry, które często występuje po zastosowaniu SA na skórę wrażliwą. Przeprowadzili oni trzy badania kliniczne, a dzięki pomiarom biomarkerów biologicznych, optycznych i obserwacyjnych mogli wykazać znaczące działanie przeciwstarzeniowe SS, który jest szczególnie odpowiedni dla osób o skórze wrażliwej.

Ostatnio Tasic-Kostov i wsp. przeprowadzili badanie mające na celu ocenę bezpieczeństwa i skuteczności kwasu laktobionowego w porównaniu z kwasem glikolowym. W projekcie wzięło udział siedemdziesięciu siedmiu ochotników, u których zmierzono kolor skóry (rumień i wskaźnik melaniny), przeznaskórkową utratę wody, pojemność elektryczną i pH skóry. Autorzy potwierdzili, że kwas laktobionowy przyniósł skórze więcej korzyści w porównaniu z odpowiednimi preparatami kwasu glikolowego, szczególnie w odniesieniu do podrażnienia skóry i osłabienia bariery ochronnej.

OBECNE ZASTOSOWANIA I PRZYSZŁE KIERUNKI ROZWOJU

Określenie wrażliwości danej osoby na światło słoneczne ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia wpływu preparatów zawierających HA na promieniowanie UV. MED jest zwykle określany dla każdej osoby w celu oceny jej wrażliwości na promieniowanie UV w połączeniu z wiedzą na temat typu skóry Fitzpatricka.

W ramach Międzynarodowej Komisji Oświetleniowej (Commission Internationale de L'éclairage – CIE) działa obecnie komitet techniczny, którego zadaniem jest określenie typowych MED dla osób o wszystkich typach skóry, a wkrótce zostanie opublikowany raport techniczny zawierający zalecenia i wytyczne (http://div6.cie.co.at/?i_ca_id=609&pubid=318). Parametr MED pozwala na porównanie biologicznie równoważnych efektów wynikających z 1 MED z wcześniejszymi danymi z literatury. Zazwyczaj do wyznaczenia MED stosuje się serię naświetlań wzrastającymi dawkami, jak opisano w poprzednich badaniach. Fototyp uczestnika, wielkość obszaru badania, położenie geograficzne skóry, zawartość melaniny w danym miejscu i źródło promieniowania UV różnią się w zależności od badania klinicznego i stanowią szczególne wyzwanie przy określaniu MED. Aby umożliwić porównanie wyników badań klinicznych, dawki UV muszą być ważone długością fali przy użyciu referencyjnego spektrum działania CIE dla rumienia. Dwadzieścia cztery godziny po ekspozycji na promieniowanie UV przeszkoleni obserwatorzy określają MED na podstawie oceny wzrokowej przy użyciu skali, w której 1 MED jest definiowany jako różowy rumień z co najmniej jedną wyraźną granicą.

Oczywiście, określenie to może być subiektywne i w dużym stopniu zależy od wyszkolonego obserwatora. Ocena wizualna MED. ma kilka ograniczeń, zwłaszcza gdy uwzględni się różne warunki oświetlenia, temperatury otoczenia i kąty widzenia podczas oceny wizualnej w różnych ośrodkach klinicznych. Aby rozwiązać ten problem, w przypadku filtrów przeciwsłonecznych istnieją pewne standardowe wymagania dotyczące warunków oświetleniowych, które zostały określone w monografi i US FDA Sunscreen Monograph i które mogą być również stosowane do oceny HA. Ponadto, zwiększona zawartość melaniny stanowi wyzwanie przy rozróżnianiu rumienia i jest to obszar, w którym spektroskopia rozproszonego odbicia (DRS) ma przewagę nad oceną wizualną. Ponad dwie dekady temu wykonano pionierskie prace, w których określono zastosowanie zmiennych systemu przestrzeni barw CIE L*a*b* i przekształcono je w wektorową reprezentację pigmentacji skóry, zdefiniowaną jako indywidualny kąt typologii (ITA = [arctan (L*-50/b)] × 180/Pi).

Jednak system CIE L*a*b* jest niewystarczający do rozróżnienia rumienia maskowanego przez większą zawartość melaniny, dlatego też pomiar chromoforów skóry, takich jak melanina, oksyhemoglobina i deoksyhemoglobina, za pomocą DRS jest bardzo pożądany do nieinwazyjnego określenia MED. Opublikowano kilka prac na temat wykorzystania DRS, które dowodzą, że może być ona stosowana jako pomoc w przewidywaniu i pomiarze MED dla efektów HA UV.

W ostatniej dekadzie technologie tablic genowych zmieniły sposób oceny odpowiedzi biologicznych skóry, umożliwiając wgląd w globalny profil genomu w określonych momentach czasu i w określonych warunkach środowiskowych. Ostatnio dzięki zastosowaniu mikromacierzy scharakteryzowano różne spektralne reakcje skóry ludzkiej na powtarzające się ekspozycje na promieniowanie UVA i/lub UVB. Ponadto oceniano również ostre dawki promieniowania słonecznego o pełnym spektrum i symulowanego promieniowania UVA z filtrem SPF 15 lub bez niego. Nie ma jednak praktycznie żadnych opublikowanych badań mikromacierzy oceniających preparaty HA w odniesieniu do wpływu UV na skórę, ale przeprowadzono kilka interesujących badań, w których oceniano reakcje skóry z lub bez UV, po uprzednim zastosowaniu związków rozjaśniających lub drażniących skórę. Jest to obszar, który ma duży potencjał, aby stać się metodą z wyboru w badaniach przesiewowych bezpieczeństwa preparatów kosmetycznych. Metody oceny globalnej ekspresji genów skorelowanej z efektami działania kosmetyków mogą również zapewnić wgląd w profile osób reagujących i niereagujących na preparaty zawierające HAs.

WPŁYW HYDROKSYKWASÓW NA PIGMENTACJĘ SKÓRY

Wykazano również, że HA mają znaczący wpływ na pigmentację skóry. Wykazano, że α-HAs, takie jak kwas glikolowy i kwas mlekowy, są skuteczne w leczeniu różnych rodzajów zmian hiperpigmentacyjnych, takich jak fotostarzenie, melasma, plamy soczewicowate i przebarwienia pozapalne. Uważa się, że proponowany mechanizm leżący u podstaw tych efektów obejmuje przebudowę naskórka i przyspieszone łuszczenie, co powoduje szybsze i skuteczniejsze rozproszenie istniejącego pigmentu. Usuki i wsp. przeprowadzili badanie in vitro [7], w którym wykazali, że kwas glikolowy i mlekowy hamują syntezę melaniny poprzez hamowanie aktywności tyrozynazy, krytycznego enzymu biorącego udział w syntezie melaniny, w komórkach czerniaka ludzkiego i mysiego. Zarówno transkrypcja, jak i translacja tyrozynazy uległy znacznemu zmniejszeniu, co spowodowało ograniczenie funkcji enzymu, ale nie miało znaczącego wpływu na wzrost komórek.

Na podstawie tej analizy in vitro przypuszcza się, że zwiększony obrót naskórka i zahamowanie tworzenia melaniny to skutki stosowania kwasu glikolowego i mlekowego. Potencjalny wpływ HAs na pigmentację skóry wynikającą z ekspozycji na promieniowanie UV (tj. opalania) został słabiej scharakteryzowany. Wpływ kwasu glikolowego na pigmentację skóry wywołaną promieniowaniem UV badano u osób rasy azjatyckiej i kaukaskiej, które poddawano naświetlaniu promieniami UVA i UVB po obu stronach dolnej części pleców i na przeciwległych wyprostowanych przedramionach.

Zabiegi stosowano raz dziennie przez 1 tydzień, a następnie dwa razy dziennie przez 7 tygodni; jako kontrolę zastosowano żel placebo po przeciwnych stronach. Na obszarach poddanych działaniu kwasu glikolowego zaobserwowano zwiększone opalanie wywołane promieniowaniem UVB na przedramieniu i w dolnej części pleców u przedstawicieli obu ras w porównaniu z obszarami kontrolnymi, na których nie stosowano tego preparatu. Natomiast tylko u Azjatów zaobserwowano wzrost opalenizny na zewnętrznej stronie przedramienia. Ostatnio badano również stosowanie kwasów PHAs na skórze fotostarzejącej się w kilku fototypach skóry; wyniki wskazują, że oprócz kilku korzystnych efektów na fizjologię skóry, kwasy PHA powodują znaczne rozjaśnienie skóry, chociaż mechanizm, w jaki to następuje, nie został jeszcze wyjaśniony. Ostatnio oceniano skuteczność kwasu glikolowego w połączeniu ze złuszczaniem skóry za pomocą lasera nieablacyjnego, intensywnego światła pulsacyjnego i kwasu trójchlorooctowego.

W badaniu tym wykazano, że kwas glikolowy stosowany z tymi innymi zabiegami wywiera efekt synergiczny w celu poprawy parametrów skóry, w tym rozjaśnienia skóry i wygładzenia nierównomiernej pigmentacji. Większość z tych badań klinicznych przeprowadzono z udziałem osób o typie skóry I–III, dlatego aby rozwiązać podobne problemy dotyczące wpływu HA na osoby o ciemniejszej karnacji, konieczne są badania z udziałem osób o ciemniejszej karnacji (IV–VI).

PODSUMOWANIE

HAs i produkty pokrewne, takie jak PHAs i PHBAs, są obecnie standardowymi składnikami kosmetyków i produktów do pielęgnacji skóry, a także wielu preparatów dermatologicznych. Mogą być stosowane w różnego rodzaju nośnikach, wbudowane w liposomy lub w różnych formach nanocząsteczkowych. Nadal potrzebujemy więcej informacji na temat bezpieczeństwa długotrwałego stosowania tych produktów. Jest to szczególnie widoczne w przypadku wpływu HAs na skórę narażoną na działanie promieni słonecznych. Miejscowo stosowane HA mogą oddziaływać na wiele podstawowych procesów molekularnych zachodzących w skórze ssaków, takich jak proliferacja komórek, produkcja cytokin, apoptoza, działanie przeciwutleniaczy i inne. Ostatnie badania wyraźnie wykazały, że działanie miejscowo stosowanych HA nie ogranicza się wyłącznie do ich często wymienianych właściwości keratolitycznych. Potrzebne są nowe metodologie, niektóre z nich uwzględniono w niniejszej pracy, które są już stosowane w projektowaniu współczesnych produktów kosmetycznych, a także w ocenie ich bezpieczeństwa.

ZAKOŃCZENIE

Pomimo tego, jak wiele składników zostało opisanych powyżej, lista ta jedynie zarysowuje powierzchnię tego, co jest dostępne w branży pielęgnacji skóry. Dlatego ważne jest, aby zachować ostrożność przy wyborze produktów i składników, ponieważ każdy z nich ma inne zastosowanie i skutki uboczne. Zacznij od określenia typu swojej skóry. Pomoże to określić najbardziej odpowiednie i skuteczne składniki dla Twojej skóry i celów, jakie chcesz osiągnąć. Wybierając i wprowadzając nowe składniki do pielęgnacji skóry, należy robić to powoli i indywidualnie, aby móc obserwować reakcję skóry pod kątem działań niepożądanych.

Możesz dobrze reagować na dwa składniki osobno, ale nakładanie ich na skórę powoduje połączenie składników, co może wywołać niepożądane efekty uboczne.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 2/2022