Podróż w głąb skóry.

Jak dostać się do wnętrza naszej skóry i dostarczyć jej bezpośrednio tego czego potrzebuje? Nad tym głowią się kosmetolodzy i farmaceuci. Dlatego od jakiegoś czasu pod ich lupą znajdują się systemy nośnikowe, ratujące naszą skórę, chroniące przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi i opóźniające procesy starzenia.
Skóra jest największym narządem naszego ciała i pełni wielorakie funkcje. To  bariera biologiczna, która oddziela nasz organizm od środowiska zewnętrznego, chroni przed szkodliwymi czynnikami chemicznymi, fizycznymi i biologicznymi oraz przed urazami mechanicznymi; bierze udział w izolacji termicznej oraz termoregulacji, wymianie gazowej i gospodarce wodno-mineralnej. Jest też istotnym elementem układu odpornościowego, a także narządem czucia.  Na podstawie tych informacji możemy stwierdzić, że skóra nieuszkodzona skutecznie uniemożliwia przenikanie przez nią  substancji  egzogennych do jej głębszych warstw oraz dalej – do wnętrza naszego organizmu. Co natomiast mamy zrobić, kiedy naszej skórze przydałaby się aplikacja substancji czynnych, które penetrowałyby bezpośrednio do jej głębszych obszarów, aby poprawić jej stan, ograniczyć proces chorobowy czy opóźnić procesy starzenia?

Właśnie w tym celu od lat prowadzone są badania nad tzw. systemami nośnikowymi – transporterami będącymi w stanie pokonać barierę ochronną naszej skóry i dostarczyć do jej głębszych warstw określone substancje czynne.

Budowa skóry

Skóra składa się z 3 warstw: naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej. Ta ostatnia zbudowana jest z komórek tłuszczowych otoczonych tkanka łączną. Między nimi znajdują się części wydzielnicze gruczołów potowych, włókna nerwowe i naczynia krwionośne.  Z kolei skóra właściwa składa się z dwóch warstw : warstwy brodawkowej i  siateczkowej, zawierającej komórki tkanki łącznej (fibroblasty i fibrocyty produkujące kolagen i elastynę, histiocyty – komórki układu odpornościowego, mastocyty biorące udział w reakcjach alergicznych oraz limfocyty)  oraz włókna kolagenowe, retikulinowe i elastynowe. Naskórek jest oddzielony od warstwy brodawkowej błoną podstawną. Wyróżniamy pięć warstw naskórka:

1) warstwa podstawna (warstwa żywa w której obecne są prekursory keratyny, komórki barwnikowe, komórki Langerhansa, komórki Merkela; komórki ściśle przylegają do siebie i łączą się z błona podstawną za pomocą tzw hemidesmosomów);

2) warstwa kolczysta (komórki ułożone luźniej, łączą się ze sobą za pomocą desmosomów);

3) warstwa ziarnista (komórki wypełnione są prekursorami keratyny, odpowiada ona za nieprzepuszczalność naskórka dla wody);

4) warstwa jasna (inaczej strefa przejściowa);

5) warstwa rogowa, przy której zatrzymamy się na dłużej.

Bariera warstwy rogowej

Mimo tego, że jest warstwą cienką, to jej budowa sprawia, że jako bariera jest praktycznie nieprzepuszczalna. To miejsce gromadzenia się substancji tłuszczowych ściśle związane z procesem nawilżania skóry. Zbudowana jest ze spłaszczonych komórek ułożonych jedna na drugą – są to korneocyty, martwe, bezjądrzaste komórki, składające się z kreatyny, praktycznie nie zawierające wody, są ze sobą zespojone za pomocą mieszaniny kwasów tłuszczowych wielonienasyconych i ceramidów.  Spoistość  warstwy rogowej jest zachowana, gdy nawilżenie skóry jest prawidłowe   – jeśli dojdzie do zbytniego nawilżenia, komórki  ulegają nadmiernemu uwodnieniu, a bariera traci swoje właściwości i staje się przepuszczalna.

Należy również zwrócić uwagę na wspomniane ceramidy – to sfingolipidy w których warstwę mogą zostać wbudowane inne cząsteczki będące w stanie dyfundować w głąb skóry.

Każdy potrzebuje ochrony – płaszcz wodno-lipidowy

Znajduje się on na powierzchni warstwy rogowej i jest jej bardzo potrzebny. To tzw. emulsja hydrofilowo/liofilowa, składająca się z wody pochodzącej z gruczołów potowych, lipidów wydzieliny gruczołów łojowych oraz lipidów naskórkowych uwalnianych w trakcie keratynizacji.  Ze względu na swój lipidowy charakter może być usuwany z powierzchni skóry za pomocą mydła, mleczek, toników czy innych środków powierzchniowo czynnych. Jego rola to utrzymanie prawidłowego pH skóry oraz ochrona warstwy rogowej przed nadmierną utratą wody.

Wędrówka przez skórę

W zależności od efektu jaki chcemy otrzymać, możemy ją przyspieszyć, opóźnić lub wyeliminować, czy też mieć kontrolę nad głębokością przenikania substancji w głąb skóry. Transport przez skórę zależy od jej kondycji, charakteru transportowanego związku oraz od podłoża w jakim się znajduje.

Możemy ułatwić transport poprzez pozbycie się płaszcza wodno-lipidowego, stosując substancje ułatwiające penetrację poprzez rozluźnianie komórek warstwy rogowej i częściowe rozpuszczanie cementu międzykomórkowego. 

Z kolei substancja czynna musi spełniać określone warunki – jej cząsteczki muszą mieć odpowiednią wielkość oraz kształt (im mniejsze i mniej rozgałęzione tym lepiej). Równie ważny jest charakter chemiczny, ponieważ najlepiej przenikają cząsteczki o charakterze amfifilowym (wykazujące jednocześnie zdolność niepełnego rozpuszczania się w dwóch różnych rozpuszczalnikach). Przykładem takich cząsteczek są oczywiście lipidy, składające się z części hydrofilowej i hydrofobowej.

Ważnym elementem jest dobranie odpowiedniego podłoża. Aby dane związki przenikały do głębszych warstw skóry używa się różnych substancji, takich jak oleje roślinne np. linolowe (olej słonecznikowy, olej z makadamii) , linolenowe (olej z wiesiołka, ogórecznika lekarskiego) oraz substancje powierzchniowo czynne pełniące rolę emulgatorów. Najlepszą formą fizykochemiczną podłoża są tzw mikroemulsje, zawierające wysokie stężenia substancji czynnych powierzchniowo .

Przenikanie przez skórę oparte jest na zjawisku biernej dyfuzji. Cząsteczki wędrują przez barierę lipidową, następnie po kolei przez warstwy naskórka aż do hydrofilowej skóry właściwej, gdzie mogą dotrzeć do naczyń włosowatych, by następnie dostać się do krążenia ogólnego. Dlatego badanie drogi transportu przezskórnego oraz systemów umożliwiających ten transport do określonych warstw jest dziś pod lupą farmaceutów i kosmetologów.

Systemy nośnikowe

Jak nazwa wskazuje, systemy te umożliwiają transport substancji w głąb skóry i jej stopniowe uwalnianie. Możemy je odpowiednio podzielić na:

I) systemy submikronowe - przykładem takich cząsteczek są liposomy. To struktury kuliste zbudowane z dwuwarstwy lipidowej, mogą być wypełnione wodą lub wodnym roztworem.  Otoczka liposomów jest zbudowana analogicznie do błon biologicznych.  Dzielimy je na sztuczne i naturalne.

• naturalne – w naszym organizmie lipidy są transportowane z krwią  płynem tkankowym w postaci lipoprotein ( LDL, HDL, IDL, VLDL);

• sztuczne – które mogą mieć więcej niż jedna warstwę lipidową (tzw. liposomy wielowarstwowe, pęcherzyki oligolamelarne) bądź tylko jedną warstwę (małe liposomy jednowarstwowe, olbrzymie jednowarstwowe liposomy, duże liposomy, wielopęcherzykowe liposomy).

Na dzień dzisiejszy liposomy są najbardziej znanymi systemami nośnikowymi. Przenikają przez struktury cementu międzykomórkowego pokonując barierę skórną. Odpowiadają głównie za prawidłowe uwodnienie naskórka oraz wprowadzenie substancji nie będących w stanie pokonać jego bariery. Zazwyczaj zawierają aktywne formy witamin, koenzym Q10, kwas hialuronowy, wielocukry czy wyciągi ziołowe. Są wykorzystywane w celu dostarczania do żywych komórek skóry aktywnych form witamin oraz innych ważnych związków. Na rynku są również kosmetyki zawierające w systemach nośnikowych tlen cząsteczkowy, który uwalniany w głębszych warstwach skóry gwarantuje jej prawidłowe natlenienie.

Innym przykładem systemu submikronowego są lipomikrony – ich zewnętrzna część jest hydrofilowa, a wnętrze liofilowe które może być wypełnione na przykład witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach.

Do tej grupy zalicza się też nanocząsteczki : nanosfery oraz nanokapsuły.

Nanosfery są to porowate polimery, na powierzchni których absorbowane są czynniki aktywne, najczęściej o charakterze hydrofilowym. Mają rozmiary ok. 100 nm i mogą transportować wyciągi roślinne czy też aminokwasy. Z kolei nanokapsuły  to zbiorniczki o wnętrzu wyłożonym żelem, pokryte polimeryzowaną osłonką, transportujące najczęściej substancje o charakterze hydrofobowym.

Interakcje z komórką zachodzą za pomocą różnych zjawisk. Niektóre z nich to:

endocytoza polegająca na trawieniu liposomy przez enzymy lizosomalne komórki, co z kolei powoduje uwolnienie substancji czynnej do jej wnętrza; transfer lipidowy związany z udziałem lipoprotein błonowych; adsorpcja czy fuzja składników błony liposomów z błona komórkową.

II) Systemy nadmikronowe

Tu wyróżniamy mikrosfery – kulki zbudowane z porowatych poliamidów, które adsorbują odpowiednie substancje czynne; mikrokapsuły – otrzymywane z usieciowanych glikozoaminoglikanów oraz kolagenu, które w zależności od rozmiarów mogą transportować czynniki hydrofilne i lipofilne; milisfery i milikapsuły – usieciowane struktury wielocukrowe mogące adsorbować substancje czynne na swojej powierzchni lub transportować je w swoim wnętrzu; mikrokulki lub perły – powstają za pomocą sieciowania kolagenu lub alginianu sodu, zawierają w swoim wnętrzu liofilowy składnik aktywny.

III. Ciekłe kryształy

Są to związki pośrednie między stanem płynnym a krystalicznym. Rozróżnia się dwa typy – termo tropowe i lipotropowe.  Ich budowa jest podobna do błon cytoplazmatycznych komórek i cementu międzykomórkowego. Rozprzestrzeniają się one w przestrzeniach między komórkami, zapobiegając utracie wody oraz chroniąc przed czynnikami zewnętrznymi czy stabilizując nawilżenie skóry.

Jak widzimy, dziś w świecie kosmetologii tworzone i poszukiwane są rozwiązania umożliwiające wnikanie substancji czynnych do wnętrza naszej skóry. Jak każdy narząd, potrzebuje ona odpowiedniego nawodnienia, witamin, minerałów czy innych niezbędnych składników do prawidłowego funkcjonowania, a najlepiej zadbać o to aplikując związki dokładnie tam, gdzie ich potrzeba. Oczywiście oddziałuje to zarówno na zdrowie naszej skóry jak i na jej wygląd oraz estetykę. Cały czas trwają badania nad stworzeniem coraz bardziej efektywnych kosmetyków wpływających dobrze na naszą skórę, które rozwiązywałyby jej problemy bez ingerencji do wnętrza naszego ciała. Takie eksperymentowanie zawsze wiąże się z ryzykiem wystąpienia reakcji niepożądanych, spowodowanych działaniem danej substancji nie tylko "od środka" na naszą skórę, ale również na cały organizm.

 http://kosmetologia.com.pl/component/content/article/30-informacje/uroda-i-nauka/2655-podroz-w-glab-skory.html