PREPARATY WYBIELAJĄCE I SAMOOPALAJĄCE

SUBSTANCJE WYBIELAJĄCE

melanosomy

melanocyt + 36 keratynocytów

jednostka melanocytarna

warstwa podstawna naskórka

każdy melanocyt powiązany jest z 36 keratynocytami naskórka przez sieć wypustek dendrytycznych

• melanosomy - sferyczne lub elipsoidalne organella związane z błoną komórkową

• melanocyty dostarczają melanosomy otaczającym keratynocytom na drodze endocytozy

Melanocyty:

•rozmieszczone są na całym ciele z wyjątkiem dłoni i powierzchni podeszwowej stóp oraz błon śluzowych

•odnawiają się bardzo trudno

•funkcjonowanie i produkcja melaniny rozwija się stopniowo

melanosomy

dojrzewają

eumelanosomy feomelanosomy

eumelanina feomelanina

(brązowo-czarna) (żółto-czerwona)

(rasa celtycka)

(rasa czarna wytwarza tylko ten rodzaj)

Eumelaninama większe działanie fotoprotekcyjneniż feomelanina.

Albinizm-brak syntezy melaniny

brak zabarwienia skóry, włosów, tęczówek

Melanina:

•działa ochronnie jako naturalny filtr UV

•pełni funkcję antyutleniacza, usuwając powstałe pod wpływem promieni słonecznych wolne rodniki

Czynniki aktywujące melanogenezę:

genetyczne

hormonalne (ciąża, menopauza, antykoncepcja)

promienie UV

zaburzenia endokrynologiczne (nadczynność tarczycy)

leki (barbiturany, sulfonamidy, tetracykliny, fenotiazyny)

schorzenia układowe

Pierwszy etap melanogenezy jest katalizowany przez tyrozynazę(hydroksylacjęa tyrozyny do 3,4-dihydroksyfenylalaniny -DOPA).

INHIBITOR TYROZYNAZY musi przeniknąć do żywych komórek naskórka oraz przez błony melanocytu i melanosomu.

Niektóre inhibitory tyrozynazy(kwas kojowy, ferulowy, elagowy, glabrydyna)są też antyoksydantami.Na powietrzu i świetle mogą ulec utlenieniu ochrona w preparacie.

Przebarwienia-nierównomierne gromadzenie melaniny

naskórkowe

skórne

mieszaneMechanizmy tworzenia przebarwień:

zwiększenie produkcjimelanosomów przez melanocyty

zmniejszenie niszczeniamelanosomów przez keratynocyty i makrofagi

CELE terapii wybielającej:

spowolnienie proliferacji melanocytów

zahamowanie tworzenia melanosomów

zwiększenie degradacjimelanosomówZadania:albo rozjaśnić skórę,albo wybielić hiperpigmentacjęzawsze ochrona p/słoneczna!!! + długiestosowanie

Nabyte zaburzenia barwnikowe:

piegi (ephelides)

•2-5 mm

•miejscowe zwiększenie ilości wytwarzanej melaninyprzez niezmienioną liczbę melanocytów

•ciemniejąpod wpływem UV

plamy soczewicowate

•występują od dzieciństwa

•wzrost liczby melanocytówzwiększone wytwarzanie barwnika

•nie są związane z nasłonecznieniem

plamy soczewicowate starcze

•wzrost liczby melanocytów

•na odsłoniętych częściach ciała zależne od UV

ostuda (chloasma)

•zależne od UV i hormonów

•zmiany hormonalne (estrogeny) kobiety w ciąży , zażywające leki antykoncepcyjne

•zwykle nad górną wargą, na nosie, policzkach, brodzie, czole, czasem na szyi

przebarwienia pozapalne

•następstwo wcześniej przebytych dermatoz(trądzik, łuszczyca, AZS, liszaj) lub urazówskóry (pilingi chemiczne, zabiegi laserowe)

•częściej u osób o ciemnej karnacji

przebarwienia polekowe

•kontakt zewnętrzny lub przyjmowanie systemowe preparatów światłouczulających (rośliny z pochodnymi furokumaryn -psolareny,np. bergapten w olejku bergamotowym)

Czynniki wybielające i ich wpływ na szlak syntezy melaniny:

przed syntezą melaniny -transkrypcja tyrozynazy tretynoina przekształcanie nieaktywnej pro-tyrozynazy w tyrozynazę glukozamina

w trakcie syntezy melaniny

hamowanie tyrozynazyhydrochinon, arbutyna,aloesyna, kwas azelainowy, kojowy

hamowanie peroksydazyfenole

redukcjaproduktów i wychwyt wolnych rodników kwas askorbinowy

po syntezie melaniny

rozpad tyrozynazy kwas linolowy i α-linolenowy

hamowanie przemieszczania melanosomówlecytyna, ekstrakty z soi, amid kwasu nikotynowego

przyspieszenie obrotu skórnego kwas glikolowy, mlekowy, linolowy, retinowy, likwiritin, Helix aspersa Mullera

sole rtęci

historyczne

konkurują z miedzią(koenzym tyrozynazy) i całkowicie unieczynniają tyrozynazę zahamowanie tworzenia melaniny

po dłuższym czasie nagromadzeniertęci w naskórku szarawe zabarwienie

toksycznośćw EU stosowanie zabronione!!!

hydrochinon (HQ)

praktycznie stosowany od 1936 r.

od 2001 r. w EU zabroniony w kosmetykach

w USA bez Rp. 2%

doniesienia o cytotoksycznym i mutagennym działaniu na komórki ssaków

może przenikać do krwi ( in vivo 2% po 30 min był obserwowany we krwi)

pod względem chemicznym -zbliżony do fenolu

w naturze wchodzi w skład arbutyny (beta-glikozyd hydrochinonu)

mechanizm działania hydrochinonu -przyspieszenie degradacjimelanosomów i melanocytów + hamowanie aktywności tyrozynazy

efekt odwracalny

zwykle 2% (15% najwyżej przez tydzień)

3-6% preparaty HQ po 3 miesiącach zmniejszają stopień zabarwienia naskórka

przygotowanie do pilingu chemicznego -2 razy dziennie żel z 4% HQ przez co najmniej miesiąc

stosowana miejscowo tretynoina, AHA nasilają działanie HQ

długotrwałe stosowanie ochronoza

działania niepożądane hydrochinonu: stany zapalne, odbarwienie paznokci, pozapalna hiperpigmentacja

arbutyna

Mącznica lekarska (Arctostaphylos uva ursi), Borówka brusznica (Vaccinium vitis-idaea)

beta-glikozyd hydrochinonu (w kwaśnym środowisku hydrolizuje do hydrochinonu)

łagodniejsza od HQ, kwasu kojowego

nie działa na melanocyty

hamuje tyrozynazę (konkuruje z DOPA na poziomie receptorów dla tyrozynazy)

stosowana do 7%

kwas kojowy

Aspergillusrosnące w Japonii na ziarnach kukurydzy

zbliżony właściwościami chemicznymi do HQ

rozpuszczalny w wodzie i alkoholu

blokuje tyrozynazę (chelatuje jony Cu) zmniejszenie syntezy melaniny

właściwości antybakteryjne

antyoksydacyjne (chelatuje jony żelaza)

działa skuteczniej w podłożu bezwodnym

zwykle 1-4%przez 1-2 miesięcy

kwas elagowy

polifenol (truskawki, winogrona, zielona herbata)

produkowany przez hydrolizę i oczyszczenie elagotaniny

proszek rozpuszczalny w wodzie i etanolu

odwracalny inhibitor tyrozynazy (chelatuje jony miedzi w centrum aktywnym tyrozynazy)

nie działa na melanocyty

wysoka aktywność antyoksydacyjna (chelatuje jony metali)

skuteczniejszy środek wybielający niż arbutyna lub kwas kojowy w tym samym stężeniu (1%)

porównywalny do hydrochinonu

kwas azelainowy

występuje w Pityrosporum ovale

blokuje przemiany energetyczne oraz syntezę DNA w hiperaktywnych, ale morfologicznie prawidłowych melanocytach

kompetycyjny inhibitor tyrozynazy o średniej sile działania

inhibitor reduktazy tioredoksyny, regulującej tyrozynazę

nie działa na melanocyty w fazie spoczynku nie odbarwia piegów, plam soczewicowatych, brodawek łojotokowych i znamion barwnikowych (nie powoduje odbarwień zdrowej skóry u osób o ciemnej karnacji!)

w wysokim stężeniu jest cytotoksyczny w stosunku do intensywnie proliferujących złośliwych melanocytów

działa p/bakteryjne na tlenowce i beztlenowce (trądzik pospolity i różowaty), antyoksydacyjne

20% kwas azelainowy działa porównywalnie z 4% hydrochinonem (w leczeniu melazmy)

krem 15-20% -trądzik, 20% -ostuda

kwas askorbinowy

może hamować syntezę melaniny

redukuje już utlenioną melaninę

antyoksydant

VC-PMG -Magnesium L-ascorbyl-2-phosphate (sól magnezowa fosforanu askorbinowego) -chemicznie stabilna pochodna wit C, używana w Japonii jako środek rozjaśniający

kwas migdałowy (w połączeniach z witaminą C lub nikotynamidem)

kwas glikolowy zmniejszenie spójności naskórka szybsze złuszczanie zabarwionych keratynocytów + zwiększone przenikanie innych związków

hamuje też tyrozynazę

inne AHA-przezzakwaszenie środowiska hamują biosyntezę melaniny, rola pomocnicza

tretynoina (kwas retinowy)

hamuje tyrozynazę zahamowanie melanogenezy i transferu melaniny z melanocytów

normalizuje dojrzewanie i różnicowanie keratynocytów oraz złuszczanie korneocytów

wpływa na rozpraszanie ziaren barwnika w keratynocytach

stężenie 0,1 %

4-N-butylorezorcynol

hamuje tyrozynazę i zmniejsza syntezę eumelaniny

silniejszy od hydrochinonuamid kwasu nikotynowego -wit B3

hamuje przechodzenie melanosomów z melanocytów do keratynocytów

stężenie 3,5 % w badaniach

aloesyna

izolowana z liści aloesu (Aloe L.)

kompetycyjnie hamuje oksydację DOPA i niekompetycyjnie tyrozynyglabrydyna

z kłącza lukrecji (Glycyrrhiza glabra)

w 50% hamuje tyrozynazę, bez działania cytotoksycznego

soja

nasiona soi (Glycine soja) zawierają białka-inhibitory Bowmana i Birka

mechanizm działania: zmniejszenie fagocytozy melanosomów przez keratynocytymorwa

wyciąg z morwy białej (Morus alba) jest inhibitorem tyrozynazy

brzoza

kora Betula L.zawiera betulinę -inhibitor tyrozynazy zielona herbata (Camelia sinensis)

wyciąg hamuje przenoszenie dojrzałych melanosomów z melanocytów do keratynocytów oraz aktywność tyrozynazy (kwas elagowy)tarczyca bajkalska (Scutellaria baicalensis)

flawonoidy: bajkalina i bajkaleina hamują tyrozynazę

KUMARYNY

inhibitory tyrozynazyeskuletyna > umbeliferon

eskuletyna kompetycyjnie hamuje utlenianie DOPA przez tyrozynazę

Umbeliferon

7-hydroksykumaryna

posiada zdolność do absorpcji części promieniowania słonecznego, należy do substancji fotochronnych

składnik olejku eterycznegorumianku pospolitego

dodawany do preparatów z filtrami UV

GLUKOZAMINA

hamuje syntezę melaniny przez hamowanie glikozylacjityrozynazy

niestabilna w roztworze (pHok. 7) -podatna na utlenianie

stabilna pochodna -N-acetyloglukozamina(NAG) (aminocukier, prekursor kwasu hialuronowego)

w badaniach klinicznych stosowano 2% NAG

PRZYKŁADY

FilorgaKrem Depigmentacyjny3% Mącznica Lekarska, 3% Morwa biała, 0,5% kwas kojowy, 0,5% wit.E.

SVR ClairialPeel30% AHA / 5% Vit. C-intensywna kuracja depigmentacyjna20% kwas glikolowy, 10% kwas cytrynowy, 5% witamina C

BIODERMA seria White Objective •filtry UVA i UVB•andografolid i melanostatyna (ograniczają indukcję melanogenezy przez mediatory)•glabrydynai azelainian lizyny (hamują wydzielanie tyrozynazy)•wit PP (zmniejsza przepływ melanosomów do keratynocytów)•glukozy askorbylu (usuwa melaninę nagromadzoną w keratynocytach)•kwas glikolowy

SUBSTANCJE SAMOOPALAJĄCE

względy estetyczne, moda

UV rak skóry; endogenna pigmentacja zapewnia większy stopień ochrony przed promieniami UV !!!preparaty z filtrami UV + związki samoopalające

Czynniki symulującenaturalną pigmentację

1.Dihydroksyaceton(DHA)

2.Erytruloza

3.Melanina

4.Wyciągi roślinneCzynniki stymulującenaturalną pigmentację

1.Psolareny+ UVA

2.L-Tyrozyna

3.L-Dopa

Dihydroksyaceton (DHA)

najpopularniejszy składnik aktywny samoopalaczy

lata 50-te XX w -pierwsze na rynku kosmetyki „opalające”

biały, krystaliczny higroskopijny proszek

w roztworach wodnych tworzy dimeryForma monomerycznajest odpowiedzialna za barwienie skóry.

stabilny w pH 4-6, powyżej 7 traci aktywność!Najstabilniejszy jest w formie zbuforowanej o pH 5. Po aplikacji kwaśnego preparatu bufor skóry stabilizuje szybko pH na poziomie 5,5.

długotrwałe podgrzewanie > 38°C zmniejsza trwałość (przechowywanie w chłodnym i suchym miejscu)

w roztworze jest także obecny izomer DHA -aldehyd glicerylowydegradacja do formaldehydu i kwasu mrówkowego

kwaśne pH (4) minimalizuje izomeryzację

najlepsza forma -emulsja O/W

DHA nie wywołuje prawdziwej reakcji melanogenezy

reakcja barwienia (Maillarda): reakcja glikozydowej grupy OH (DHA) z wolną grupą aminową aminokwasów, peptydów lub białek keratyny chromofory -melanoidyny (reakcji tej towarzyszy powstawanie nieprzyjemnego zapachu)

melanoidyny mają podobne właściwości fiz-chem do melaniny

reakcja bardzo szybka -zapobiega przenikaniu DHA do głębszych warstw naskórka!

badania in vivo wykazały, że podczas tej reakcji powstają wolne rodniki!!!

tworzenie melanoidyn w stratum corneum złuszczanie usuwa zabarwienie

tam gdzie stratum corneum jest grubsza głębsze zabarwienie trwalsze

DHA nie barwi błon śluzowych (brak stratum corneum)

skóratwarzy -mniejsza ilość preparatu, ale częściej

wewnętrzne powierzchnie dłoni i podeszwy stóp barwią się najintensywniej konieczne umycie po aplikacji

włosy i paznokcie też się barwią

szorstka hiperkeratotyczna skóra łokci, kolan, kostek, stara skóra nierówne zabarwienie, utrzymujące się dłużej mniej preparatu

aplikacja zmiana koloru po ok. godzinie

maksymalne zabarwienie (końcowe) -8-24h

trwałość koloru: 5-7 dni po jednorazowej aplikacji

tak jak w podłożu, pHskóryma znaczenie na jej zabarwienie:

•zasadowepozostałości z mydeł lub detergentów utrudnienie zabarwienia!Przed nałożeniem samoopalacza hydroalkoholowy kwaśny tonik.

odpowiednie nawilżenie i wilgotność skóry

stężenie DHA w preparacie: 2,5 -10 % (3-5%)Im wyższe stężenie tym gorsza stabilność DHA!!!

niższe stężenia -łatwiejsze w stosowaniu (mniej widoczne nierówności)

intensywność zabarwienia zależy proporcjonalnie od stężenia DHA

dość nietrwały (po roku preparat traci ok. 50% aktywności)

formulacje powinny mieć kwaśne pH (4-5) i nie powinny być poddawane działaniu temp >40C

niejonowe emulgatory poprawiają stabilność preparatu z DHA

substancje zagęszczające: karbomery, karboksymetyloceluloza sodowa, krzemionka Mg-Al mogą powodować szybką degradację DHA

lepsze są w tym przypadku: hydroksyetyloceluloza, metyloceluloza, guma ksantanowa

DHA może wchodzić w reakcje ze związkami zawierającymi tlen, azot, z kolagenem, poch. mocznika, aminokwasami, proteinami i hydroksykwasami.Dlatego powinno się ich unikaćw formulacjach z DHA.

substancje dodatkowe włączane do receptury samoopalaczy z DHA: witaminy, wyciągi roślinne, antyoksydanty, organiczne filtry UV, barwniki (uzyskanie natychmiastowego zabarwienia i ułatwienie równomiernej aplikacji)

dodatek „pustych” liposomów lepszapenetracja większa intensywność barwy

DHA sam w sobie ma bardzo małe właściwości chroniące przed UV (SPF 3-10)

Erytruloza

cukier

tak jak DHA, może wiązać się z aminokwasami skóry

mniej intensywne i wolniejszezabarwienie niż DHA (po ok. 24h) wolniejsze wnikanie w warstwę rogową naskórka bardziej równomierne rozprowadzenie preparatu jednolity kolor opalenizny

większa trwałośćuzyskanego zabarwienia i lepsze niż w przypadku DHA nawilżenieskóry

Zewnętrznie stosowane melaniny

nie wywołują prawdziwej reakcji melanogenezy

ochrona przed UV przez rozpraszanie i absorbowanie promieni (SPF 6)

neutralizują wolne rodniki

penetrują do głębszych warstw stratum corneum

wymagają stosowania co 2-3 dni

Wyciągi roślinne

Lawson( z henny Lawsonia internis )

Juglon(z orzecha włoskiego Juglans regia)

stosowane dawniej

barwią skórę, włosy i paznokcie, także ubranie

kolor skóry jest nienaturalny, nikłe zabarwienie!

dodawane do preparatów z DHA bardziej naturalne zabarwienie

niewielkie właściwości promieniochronne (absorbują w pewnym stopniu promieniowanie słoneczne w zakresie UVB)

Czynniki stymulującenaturalną pigmentację

Psolareny + UVA

pochodne kumaryn

środki światłouczulające (stosowane do wywołania pigmentacji w połączeniu z UVA)

stosowane doustnie, dożylnie, zewnętrznie przed ekspozycją na UVA

stymulują melanogenezę (hipoteza -zwiększają ekspresję p53 stymulacja tworzenia tyrozynazy i zależnych od niej protein)

fotoaktywowane psolareny generują wolne rodniki oraz reagują z lipidami i proteinami

stosowane w lecznictwie(bielactwo, łuszczyca) np.8-metoksypsoralen

mogą zwiększać częstość występowania raka skóry, ostre oparzenia!

bergapten (olejek bergamotowy) -obniża próg odpowiedzi melanocytów na UV. W kosmetykach zabroniony (z wyj. olejku bergamotowego)!

L-Tyrozyna

związek prekursorowy w szlaku melanogenezy

wymaga promieniowania UV do wywołania reakcji melanogenezy

pochodne: N-acetylotyrozyna, oleilotyrozyna, jabłczan tyrozyny

dodawane do produktów po opalaniu w celu przedłużenia opalenizny lub do produktów do opalania w celu jego przyspieszenia

L-Dopa

kolejny związek w szlaku melanogenezy (przez tyrozynazę jest przekształcana do dopachinonu)

w badaniach in vitro zwiększa aktywność tyrozynazy i tworzenie melaniny

nierozpuszczalna w wodzie, łatwo utlenia się do melaniny fosforany L-Dopy -rozpuszczalny w wodzie i stabilniejszy

jeszcze nie stosowana w kosmetykach

potencjalna toksyczność!

LITERATURA

1.Delivery System Handbook for Personal Care and Cosmetic Products. Technology, Applications, and Formulations-Meyer R. Rosen; William Andrew Publishing, Norwich, U.S.A. 2005

2.Handbook of Cosmetic Science and Technology -2ndedition -Marc Paye, André O. Barel, Howard I. Maibach; Taylor & Francis 2006

3.Kosmeceutyki-Zoe Diana Draelos, Andrzej Ignaciuk; Urban & Partner, Wrocław 2005

4.Peelingi i resurfacing skóry-Harold J. Brody, Waldemar Placek; Czelej, Lublin 2001

5.Dermatologia dla kosmetologów -Z. Adamski, A. Kaszuba; 2008

6.Podstawy chemii kosmetycznej -H. Puzanowska-Tarasiewicz, A.Z. Wilczewska; Białystok 2007

7.Kosmetologia i farmakologia skóry -M.C. Martini; PZWL 2007

8.Skin pigmentation enhancers -D.A. Brown; J Photochem Photobiol B 2001, 63, 148-161

---