Oto rozdział z pracy Pani Taidy Soukkhavong pt. „Substancje keratolityczne w kosmetyce”. Jest to praca licencjacka na kierunku – Kosmetologia wykonana pod kierunkiem dr. inż. Iwony Białas.
Wyższa Szkoła Inżynierii i Zdrowia w Warszawie – Prace absolwentów.
Substancje keratolityczne w pielęgnacji skóry towarzyszą nam od starożytności. Z biegiem lat ewoluowało ich zastosowanie, forma czy sposób pozyskiwania poszczególnych substancji, niemniej jednak mimo rozwoju nowoczesnych technologii keratolityki wciąż nie wyszły z użycia. Ba, w ostatnich kilkunastu latach przechodzą swój mały renesans, a rynek kosmetyczny sukcesywnie przepełnia się coraz to skuteczniejszymi produktami mającymi pomóc zachować młody wygląd skóry.
Wachlarz wykorzystania substancji keratolitycznych jest ogromny, dzięki możliwości pokonania bariery naskórkowej są bardzo efektywne, promują i pobudzają naturalne procesy naprawcze, jednak ich intensywne działanie obarczone jest w wielu przypadkach ryzykiem wystąpienia działań niepożądanych.
Charakterystyka i podział substancji keratolitycznych
Działanie keratolityczne
„Keratolityczny” to złożenie dwóch greckich wyrazów keras, keratos – róg, zrogowaciały naskórek oraz słowa lyo – rozwiązywać, niszczyć, rozluźniać1. Zatem jest to działanie mające na celu usunięcie powierzchniowych (lub czasem głębszych) warstw stratum corneum.
W praktyce termin ten jest szeroko stosowany zarówno w stosunku do preparatów, które uplastyczniają warstwę rogową, czyniąc ją bardziej przepuszczalną dla innych substancji; jak też substancji, które całkowicie rozpuszczają wierzchnie warstwy naskórka wnikając nierzadko nawet do skóry właściwej
Spotykając się z określeniem, że substancja wykazuje działanie keratolityczne, tak naprawdę nie możemy ogólnie stwierdzić w jakim stopniu dojdzie do złuszczenia naskórka czy penetracji w skórę. Dopiero analizując rodzaj substancji, jej stężenie, stan naskórka oraz szereg innych parametrów możemy przewidzieć siłę działania keratolitycznego.
W młodej skórze podział komórek warstwy podstawnej przebiega w sposób ciągły zapewniając jej sprężystość i jędrność. Proces ten spowalnia w przypadku skóry dojrzałej lub wzmaga się przy nadmiernym rogowaceniu towarzyszącym różnym dermatozom skórnym. Złuszczając warstwę rogową naskórka można pośrednio wpłynąć na szybkość proliferacji komórek warstwy podstawnej, co przyspiesza jego odnowę. Wierzchnia warstwa komórek naskórka to również naturalna bariera dla substancji biologicznie czynnych zawartych w kosmetykach, dlatego też w celu zwiększenia penetracji tych związków powszechnie stosowane są różnego rodzaju zabiegi złuszczające2.
Działanie keratolityczne rozpuszcza masę rogowo-łojową, zapoczątkowując pasmo procesów naprawczych w skórze. Każdorazowe ścieńczenie stratum corneum wpływa na ogólną odbudowę naskórka i poprawę wyglądu skóry, dlatego też mechanizm ten jest stosowany w kosmetyce (do powierzchownego i nieznacznego złuszczania naskórka) oraz szeroko w medycynie estetycznej oraz dermatologii (do średnio głębokiego i głębokiego złuszczania). Umiejętne wykorzystanie właściwości keratolitycznych może dawać bardzo dobre efekty terapeutyczne, co jest miarą zadowolenia i poprawy własnej samooceny przez konsumenta.
(…)
Substancje keratolityczne w produktach pielęgnacyjnych
Mocznik
Mocznik jest naturalną substancją chemiczną otrzymywaną w wyniku metabolizowania w organizmie białek oraz innych związków azotowych.
W czystej postaci występuje w postaci bezbarwnych kryształów, rozpuszczalnych zarówno w wodzie jak i etanolu o temperaturze topnienia wynoszącej 133˚C3. W 1828 r. został otrzymany po raz pierwszy przez niemieckiego chemika Friedricha Wöhlera.
Jako składnik kosmetyków, oznakowany zgodnie z nazewnictwem kosmetycznym jako: INCI: Urea4.
W kosmetyce i farmakologii jego wszechstronne działanie wykorzystywane jest od dawna. Mocznik to jeden z elementów NMF-u (ang. Natural Moisturizing Factor, naturalny czynnik nawilżający), który odgrywa dużą rolę w procesach wiązania wody, oraz zapobiega jej ucieczce przez naskórek. NMF stanowi ok. 10% suchej masy korneocytów i składa się w głównej mierze z: aminokwasów, soli mineralnych, mleczanów, mocznika, kwasu PCA oraz cukrów, to dzięki niemu naskórek jest w odpowiednim stopniu nawilżony5. Z wiekiem zawartość poszczególnych składników NMF-u zmienia się, zostaje zakłócony sam proces jego wytwarzania a warstwa rogowa utrudnia absorpcję aktywnych substancji hydrofilowych. Działanie mocznika na skórę jest różne w zależności od jego stężenia i charakteru podłoża, w którym został zawarty.
Przy niskim stężeniu (3-10%) mocznik wykazuje działanie pośrednio nawilżające, zmiękczające i ujędrniające.
Mocznik nie jest substancją higroskopijną, jednak wpływa na retencję wody w naskórku poprzez zmianę struktury białka i ochronę miejsca wiązania wody
Zmniejsza tym samym transepidermalną utratę wody w naskórku (ang. Transepidermal Water Loss, TEWL) i powoduje wzrost gęstości cementu międzykomórkowego.6
W walce z trądzikiem młodzieńczym często wykorzystuje się działanie przeciwbakteryjne i przeciwświądowe mocznika. W wyżej podanym zakresie stężeń stosuje się w kremach, balsamach, szamponach i innych produktach kosmetycznych.7 Jako doskonały humektant stał się nieodzownym składnikiem pielęgnacyjnym w przypadku skór suchych i wrażliwych. Szczególnie skuteczne są kremy, które zawierają dodatkowo ceramidy III oraz mieszaniny fizjologicznych lipidów.
Mocznik w stężeniu 10-30% prowadzi do zniszczenia wiązań wodorowych keratyny, powodując jej denaturacje i solubilizację. Wywołuje to efekt keratolityczny, który na szeroką skalę stosowany jest w kosmetologii i dermatologii
Szorstka skóra, odwodniona, z zaburzoną strukturą płaszcza hydrolipidowego czy z przebarwieniami dobrze reaguje na preparaty kosmetyczne z wysoką zawartością mocznika. Otrzymuje efekt złuszczenia wierzchnich warstw stratum corneum, a także działania keratoplastycznego, nawilżającego wynikiem czego jest powrót do prawidłowej struktury cementu międzykomórkowego, lepsza ochrona przed wnikaniem drobnoustrojów w naskórek, mniej stanów zapalnych oraz ogólna poprawa kondycji skóry.
Dermatolodzy często sięgają po leczenie kremami lub maściami z wysoką zawartością mocznika w przypadku dermatoz skórnych, w przebiegu których dochodzi do nadmiernego i nieprawidłowego rogowacenia. Najczęściej są to schorzenia typu łuszczyca, atopowe zapalenie skóry czy rybia łuska. Ponieważ sam mocznik nie byłby wystarczający, często wchodzi w skład preparatów złożonych, w których łączony jest np. z kwasem salicylowym, kwasem mlekowym, alantoiną czy substancjami natłuszczającymi8.
Jak dotąd nie stwierdzono niepożądanego działania mocznika na skórę ludzką. Jako substancja naturalnie występująca w organizmie nie jest alergizujący czy szkodliwy, co w procesie produkcji kosmetyków jest jego niebywałą zaletą. W dodatku jest substancją bezwonną i bezbarwną, co ułatwia tworzenie formuł kosmetycznych. Dla zwiększenia stabilności takiego preparatu stosuje się podłoża hydrofilowe oraz zakwasza się środowisko układu. Optymalny zakres pH wynosi 4-89. Typ formulacji preparatów z mocznikiem ma wpływ na czas aktywnego działania kosmetyku.
W kosmetyce szeroko stosowane są pochodne mocznika takie jak alantoina czy popularne konserwanty jak imidazolidynylomocznik czy diazolidynolomocznik. Są to tzw. donory formaldehydu: podczas przechowywania gotowego produktu, konserwanty te uwalniają formaldehyd. Ich stosowanie jest ograniczone i w większości są stosowane w preparatach spłukiwanych, które mają ograniczony kontakt ze skórą. Formaldehyd uwalniany z tych związków może powodować podrażnienia skóry i reakcje alergiczne10.
Alantoina
Alantoina to naturalna substancja pozyskiwana z roślin np. żywokostu lekarskiego (Symphythum officinale), nostrzyku lekarskiego (Melilotus officinalis), nawrotu lekarskiego (Lithospermum officinale) czy lukrecji gładkiej (Glycyrrhiza glabra), ponadto występuje również w nasionach soi zwyczajnej (Glycine max), łupinach owoców kasztanowca zwyczajnego (Aesculus hippocastanum) oraz łuskach ryżu siewnego (Oryza sativa)11. Uzyskuje się ją także na drodze syntezy chemicznej, co znacznie obniża koszty produkcji.
Alantoina to pochodna mocznika, jest to biały, krystaliczny, bezwonny proszek, który rozpuszcza się w alkoholu, wodzie i rozpuszczalnikach słabo polarnych. Izomeria alantoiny pozwala na budowanie kompleksów i soli z innymi substancjami organicznymi lub nieorganicznymi, które wykazują podobne do niej działanie. (…)
Podobnie jak mocznik alantoina nie wykazuje działania drażniącego lub toksycznego na skórę w związku z czym brak jest efektów niepożądanych związanych z jej stosowaniem
Amerykańska FDA (Food and Drug Administration) zaklasyfikowała ją do kategorii substancji farmaceutycznych o wysokim bezpieczeństwie stosowania (w stężeniu 0,5-2%).
Według przeprowadzonych badań in vitro alantoina o stężeniu 0,2% działa na stratum corneum porównywalnie z 10% roztworem mocznika12. Już niewielkie stężenie tej substancji przyspiesza proces keratynizacji naskórka, czyli przejścia komórek z warstwy podstawnej do warstwy rogowej. Alantoina wykazuje działanie keratolityczne, oddziałując na połączenia między korneocytami a spoiwem komórkowym. Rozluźnia korneodesmosomy prowadząc do ich degradacji, czego rezultatem jest rozpoczęcie procesu złuszczania. Ponadto przekazuje sygnał do warstwy rozrodczej i potęguje stymulację cytokin pobudzających odpowiedź komórkową. Usprawnione zostaje również funkcjonowanie komórek naskórka a także przyśpiesza się ich proliferacja. Wynikiem jest wygładzona i rozjaśniona cera13.
Oprócz właściwości keratolitycznych, dobrze poznany został również charakter gojący i nawilżający alantoiny
Dzięki temu produkty zawierające ten surowiec są doskonałym remedium w leczeniu i pielęgnacji skór przewlekle suchych. Odpowiadają na ich potrzeby poprzez uszczelnienie i odbudowę płaszcza hydrolipidowego, obniżenie transepidermalnej ucieczki wody oraz zniesienie uczucia świądu i pieczenia. Szacuje się, że z problemem suchej skóry boryka się ok. 15-20% populacji kaukaskiej, część z nich związana jest z dermatozami skórnymi typu łuszczyca, atopowe zapalenie skóry, rybia łuska czy kontaktowe zapalenie skóry. Etipotaogeneza jest złożona i obejmuje szereg cech osobniczych oraz środowiskowych. Prawidłowa pielęgnacja skóry przewlekle suchej i uzupełniająca terapia zewnętrzna produktami zawierającymi alantoinę znacząco łagodzi oznaki chorobowe i tym samym podwyższa komfort życia pacjentów. Należy podkreślić, iż dobrze poprowadzona kuracja pozwala na ograniczenie używania leków przeciwhistaminowych czy glikokortykosterydów14.
Alantoina ma udokumentowane działanie hamujące procesy zapalne. Jej aplikacja w miejscu, w którym rozwinął się stan zapalny prowadzi do zwiększenia ilości neutrofilii biorących udział w odpowiedzi immunologicznej, zmniejszenia zaczerwienienia skóry i opuchlizny, pomaga także w niwelowaniu bólu i intensyfikuje obkurczanie naczyń krwionośnych. W dodatku blokuje chemotaksje komórek zapalnych i przeciwdziała w wyzwalaniu reaktywnych form tlenu, które odpowiadają za stres oksydacyjny. Całokształt mechanizmów wyciszających proces zapalny przez alantoinę nie został jednak do końca poznany. Wiadomo, że proces ten jest powiązany z własnością gojenia ran przez alantoinę oraz stymulowaniu przez nią namnażania fibroblastów i wytwarzania macierzy zewnątrzkomórkowej. W 1983 roku w raporcie FDA potwierdzone zostało działanie alantoiny jako substancji, która stymuluje tworzenie nowej tkanki oraz przyspiesza leczenie ran. Teza ta została poparta licznymi wcześniejszymi badaniami wykonanymi na przestrzeni kilkudziesięciu lat.
Na rynku kosmetycznym i farmaceutycznym dostępnych jest wiele produktów posiadających w składzie alantoinę lub jej pochodne. Wielotorowe działanie tej substancji pozwala na użycie jej niemal w każdym produkcie. Właściwości keratolityczne i nawilżające szeroko są stosowane w schorzeniach skórnych przebiegających z nadmiernym rogowaceniem, przy suchej skórze lub trądzikowej. Łagodzące i gojące własności alantoiny wykorzystuje się przy produkcji kosmetyków po opalaniu, szamponów, dezodorantów, płynów do kąpieli oraz wszelkich preparatów łagodzących wrażliwą skórę niemowląt i dzieci. Ze względu na bezpieczeństwo stosowania, brak alergii i wysoką aktywność nawet w niskich stężeniach producenci chętnie po nią sięgają. Nie bez znaczenia jest fakt, że alantoina eliminuje efekty podrażnienia skóry spowodowane przez surfaktanty, kwasy i zasady15. Jest to substancja uniwersalna, z którą większość z nas spotyka się na co dzień. Warto zaznajomić się bliżej z jej kompleksowym działaniem i postarać się zwiększyć świadomość konsumentów w temacie tego drogocennego składnika.
Przypisy
1. K. Ekes, Niezbędnik współczesnej Kleopatry, Wydawnictwo Naukowe Sub Lupa, Warszawa 2016, s. 164.
2. A. Oborska, Kosmetyki enzymatyczne, „Przemysł Kosmetyczny”, nr 1/2011, s. 43.
3. J. Dylewska-Grzelakowska, Kosmetyka stosowana, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne Spółka, Warszawa 1999, s. 9.
4. J. Arct, K. Pytkowska, K. Barska, K. Kifert, A. Pauwels, Leksykon Surowców Kosmetycznych, Wydawnictwo Wyższej Szkoły Zawodowej Kosmetyki i Pielęgnacji Zdrowia, Warszawa 2010, s. 234.
5. R. Hassa, J. Mrzigod, J. Nowakowski, Podręczny słownik chemiczny, Wydawnictwo Videograf II, Katowice 2004, s. 251.
6. M. Noszczyk, Kosmetologia pielęgnacyjna i lekarska, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010, s. 114.
7. A. Kapuścińska, I. Nowak, Wykorzystanie mocznika i jego pochodnych w przemyśle kosmetycznym, „CHEMIK”, nr 68, 2/ 2014, s. 91.
8. https://biotechnologia.pl/kosmetologia/mocznik-w-kosmetykach,12801 (dostęp dnia 05.08.2019 r.).
9. A. Kapuścińska, I. Nowak, op. cit., s. 92.
10. M. Wróblewska, M. Kubik, K. Winnicka, Ocena jakości recepturowych maści i kremów z mocznikiem, „Polish Journal of Cosmetology”, nr 19(4)/2016, s. 368.
11. A. Kapuścińska, I. Nowak, op. cit., s. 92.
12. J. Arct, P. Depta, Alantoina działanie i wykorzystanie kosmetyczne, „Polish Journal of Cosmetology”, nr 19(1)/2016, s. 12.
13. E. Szymańska, Alantoina-właściwości gojące i przeciwzapalne, „Pediatria i Medycyna Rodzinna”, nr 8(1)/2012, s. 74.
14. J. Arct, P. Depta, op. cit., s. 15.
15. A. Kacalak-Rzepka, S. Bielecka-Grzela, A. Klimowicz, J. Wesołowska, R. Maleszka, Sucha skóra jako problem dermatologiczny i kosmetyczny, „Roczniki pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie”, nr 54, 3/2008, s. 55.
16. E. Szymańska, op. cit., s. 76.