Skóra jest największym organem ludzkiego organizmu. W jej skład wchodzą trzy podstawowe warstwy:
- naskórek – najbardziej zewnętrzna, zbudowana z wielowarstwowego nabłonka płaskiego;
- skóra właściwa – środkowa i najgrubsza, zbudowana z tkanki łącznej;
- tkanka podskórna – najgłębsza, zbudowana w głównej mierze z tkanki tłuszczowej.
Wszystkie razem pełnią kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowego funkcjonowania organizmu. Z jednej strony skóra umożliwia kontakt pomiędzy ustrojem a środowiskiem zewnętrznym poprzez odbiór bodźców pochodzących z otoczenia, a z drugiej stanowi pierwsza linię obrony przed szkodliwymi czynnikami, takimi jak promieniowanie czy mikroorganizmy. Co więcej, poprzez system naczyń krwionośnych oraz gruczołów potowych odpowiada za regulację temperatury ciała, chroniąc organizm przed przegrzaniem bądź wyziębieniem. Funkcja skóry sprowadza się nie tylko do ochrony, izolacji i percepcji, lecz również do udziału w gospodarce wodnej, witaminowej i elektrolitowej. W skórze znajdują się ponadto komórki układu odpornościowego, dodatkowo wspierając naturalną obronę organizmu. Wytrzymałość oraz kondycja skóry ma istotny wpływ na ogólny stan zdrowia. Tymczasem czynniki zewnętrzne, z którymi nieustannie ma kontakt, mogą negatywnie wpływać na jej stan i znacząco pogarszać jej funkcje obronne. Zmiany w wyglądzie skóry są zatem odzwierciedleniem tego, co dzieje się w organizmie. Choć samo starzenie się skóry jest procesem naturalnym i nieuniknionym, to u jednych osób może on przebiegać szybciej, a u innych wolniej. Wpływ na to mają nie tylko czynniki genetyczne, gospodarka hormonalna czy narażenie na promieniowanie UV, ale również styl życia – dieta, aktywność fizyczna, poziom stresu czy palenie papierosów.
Proces starzenia można spowolnić poprzez prawidłowe nawyki i przyzwyczajenia, a także stosując odpowiednie kosmetyki o działaniu przeciwstarzeniowym. Preparaty te są nieustannie udoskonalane – dzięki rozwojowi przemysłu biotechnologicznego i przy zastosowaniu innowacyjnych rozwiązań, powstają coraz bardziej unowocześnione receptury. Obecnie na rynku kosmetycznym istnieje bogaty wybór produktów wpływających na poprawę wyglądu i kondycji skóry – od kremów, przez maski, po preparaty złuszczające. Ich istotnym elementem są składniki aktywne, których celem jest redukcja bądź przeciwdziałanie oznakom starzenia. Sposób działania na naskórek oraz głębsze warstwy skóry może być różny – mogą wykazywać działanie przeciwutleniające, stanowić środek wiążący wodę, wspierać proces regeneracyjny komórek czy wspomagać syntezę kolagenu i elastyny. Wśród takich substancji można wymienić m. in. niektóre ekstrakty ziołowe, kolagen, chitozan, kwas hialuronowy czy retinoidy.
Ostatnie wśród wymienionych – retinoidy – to grupa związków organicznych, które wykazują aktywność charakterystyczną dla witaminy A i obejmują naturalne oraz syntetyczne pochodne retinolu. Odznaczają się zdolnością do regulacji różnorodnych procesów biologicznych (jak proliferacja komórek skóry, ich różnicowanie oraz apoptoza) a także uczestniczą w procesach odpornościowych. Z uwagi na ogromny wpływ na procesy odnowy naskórka oraz efektywność potwierdzoną badaniami naukowymi, retinoidy od lat znajdują szerokie zastosowanie w produktach do stosowania zewnętrznego. W kosmetykach najczęściej wykorzystywana jest łagodna, podstawowa forma witaminy A – retinol. Jego działanie uwidacznia się przede wszystkim w poprawie elastyczności skóry, redukcji zmarszczek oraz zmian pigmentacyjnych. Ponadto retinol z jednej strony wpływa na ekspresję genów prokolagenu typu I i III zwiększając ilość kolagenu w skórze, a z drugiej hamuje ekspresję enzymów odpowiedzialnych za degradację i przebudowę macierzy zewnątrzkomórkowej, co w efekcie zwiększa procesy naprawcze wywołane wpływem promieniowania UV i chroni skórę przed fotostarzeniem.
Choć skóra jest łatwo dostępna do miejscowej aplikacji produktów kosmetycznych, to równocześnie – jak wcześniej zostało wspomniane – stanowi skuteczną barierę, która ogranicza lub wręcz uniemożliwia przenikanie niektórych substancji. Tymczasem skuteczność terapii np. antystarzeniowej zależy nie tylko od samych składników aktywnych, ale również od tego czy substancje te docierają w konkretne warstwy skóry oraz czy pozostają w miejscu działania. W konwencjonalnych preparatach, w związku z niską absorpcją niektórych substancji aktywnych, konieczne jest stosowanie ich w wysokich stężeniach, lub skutkować potrzebą wprowadzenia środków zwiększających penetracje preparatu, co może powodować szereg reakcji niepożądanych. Stąd też nieustannie trwa poszukiwanie innowacyjnych rozwiązań mających na celu zwiększenie skuteczności działania produktów kosmetycznych i pokonanie ich ograniczeń takich jak niewystarczający stopień wchłaniania substancji aktywnych. W ostatnim czasie szczególnie intensywnie rozwijane są formuły oparte na nanonośnikach takich jak np. liposomy, nano- i mikroemulsje, czy stałe cząstki lipidowe, które zastępują konwencjonalne preparaty kosmetyczne. Te nowatorskie rozwiązania wiążą się nie tylko ze zwiększoną penetracją skóry, ale również z większą stabilnością, lepszą kontrolą ich uwalniania oraz ukierunkowaniem miejsca działania.
Rosnąca liczba kosmetyków dostępnych na rynku, a także zwiększona świadomość i wymagania użytkowników sprawiają, że istotne staje się nie tylko poszukiwanie i zastosowanie innowacyjnych rozwiązań, ale również badania potwierdzające ich skuteczność. Ocena działania preparatów kosmetycznych skupiona może być na potwierdzeniu aktywności w badaniach in vitro, jak również ukierunkowana np. na ocenę zdolności do pokonywania bariery naskórka przez dany składnik aktywny. Jednym z narzędzi, które mogą dostarczyć odpowiedzi na pytanie czy składnik aktywny rzeczywiście wnika w głąb skóry, może być mapowanie ramanowskie.
Spektroskopia ramanowska to technika, która oparta jest na nieelastycznym rozpraszaniu światła i dostarcza informacji o drganiach molekuł w badanych układach. Informacja ta zapisana jest w postaci widm oscylacyjnych, które stanowi „odcisk palca” danej substancji. Jeśli więc substancja wykazuje aktywność ramanowską, możliwa jest jej identyfikacja nawet w złożonych próbkach. Co więcej, nowoczesne spektrometry ramanowskie mogą być sprzężone z mikroskopem konfokalnym, umożliwiając wykonanie mapowania ramanowskiego, tj., zbierania widm punkt po punkcie z analizowanego obszaru. Jako że każde widmo zawiera informacje chemiczną o miejscu w którym zostało zarejestrowane, zebrane widma dostarczają informacji o dystrybucji przestrzennej składników na obrazowanej powierzchni. Dzięki takim rozwiązaniom, mapowanie ramanowskie może zostać wykorzystane do określenia np. głębokości wnikania substancji poprzez warstwy skóry. Badania takie prowadzone są w Jagiellońskim Centrum Innowacji przy użyciu najwyższej klasy spektrometrów firmy WITec.
W pierwszym kroku takiego badania istotne jest potwierdzenie, że badana substancja wykazuje aktywność ramanowską oraz posiada pasma charakterystyczne, w oparciu o które możliwe jest śledzenie jej przenikania. W tym celu rejestrowane jest widmo czystej substancji, które musi posiadać profil spektralny odmienny od widma skóry, oraz intensywne pasma markerowe (charakterystyczne dla śledzonego składnika). Przykładową substancją, która charakteryzuje się intensywnym widmem ramanowskim, jest wspomniany wyżej retinol – substancja aktywna używana w preparatach do pielęgnacji skóry.
Na rysunku poniżej przedstawione zostały przykładowe obrazy wykonane w Jagiellońskim Centrum Innowacji w Laboratorium Obrazowania przy użyciu spektrometru ramanowskiego WITec. Widma zostały zebrane na przekrojach skóry w obrębie zaznaczonego obszaru po jej wcześniejszej inkubacji z kosmetykiem zawierającym retinol. Obraz ramanowski został skonstruowany w oparciu o analizę integracyjną pasma charakterystycznego dla retinolu (położonego przy około 1596 cm-1) oraz nałożony na zdjęcie przekroju poprzecznego skóry. Miejsca zaznaczone na czerwono wskazują obszary nagromadzenia się retinolu. Badanie dowiodło, że retinol przekroczył barierę naskórka oraz wniknął do skóry właściwej.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat to skontaktuj się z:
dr Dianą Dołęgą
K: +48 517 062 813
E: diana.dolega@jci.pl
Bibliografia:
- Matysek-Nawrocka, M. Bernat Retinoidy – właściwości i zastosowanie we współczesnej medycynie oraz kosmetologii, Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Nauk Społecznych, Nr 1(6)/2017
- Pawłowska, K. Plewa-Tutaj, Ocena wpływu wybranych czynników środowiskowych na proces starzenia się skóry, Kosmetologia Estetyczna 6/2016, vol 5: 567-571
- Bernat, M. Matysek-Nawrocka, W. Cioczek, Składniki aktywne w kosmetykach przeciwstarzeniowych, Kosmetologia Estetyczna 6/2016, vol 5: 575-579
- Marona, A. Gunia, E. Pękala, Retinoidy – rola w farmakoterapii w aspekcie komórkowego mechanizmu działania, Farm Pol, 2010, 66(3): 187-192
- Glenc-Ambroży Retinoidy w profilaktyce fotostarzenia, Kosmetologia Estetyczna, 6/2020,vol. 9: 11-15
- Kozioł, Przeciwstarzeniowe substancje czynne oraz metody aplikacji oparte na nanotechnologii, Kosmetologia Estetyczna, 2/2020,vol. 9: 213-218