SOSTANZE FUNZIONALI CHE PENETRANO NELLA PELLE

Quante volte vi siete posti la domanda di quali sostanze funzionali penetrano nella pelle? Per rispondere bisogna considerare diversi aspetti. Leggiamoli insieme!

Innanzitutto va sfatata una credenza diffusa ovvero che ci sia la totale penetrazione del cosmetico.

Alcune sostanze agiscono sia in superficie (filtri solari, deodoranti) sia sulle parete esterne dei piccoli vasi (ippocastano, rusco, centella). Gli emulsionanti si complessano con le cheratine di superficie, i lipidi come idrocaburi e trigliceridi hanno dimensioni troppo grandi per penetrare.

LA PELLE È PERMEABILE SOLO A DETERMINATE SOSTANZE, entro certi limiti chimici e chimico-fisici.

QUALI E QUANTI STRATI HA LA PELLE?

Premetto che di seguito farò una breve descrizione per non annoiarti più di tanto ma voglio rispondere in modo sintentico su quali e quanti strati ha la pelle.

EPIDERMIDE
È lo strato sopra il derma, la parte della pelle che interagisce direttamente con l’ambiente esterno. È anche lo strato responsabile della produzione di melanina che dona alla pelle il suo colore.

DERMA
Lo strato subito sotto l’epidermide è il  derma, per intenderci dove di trovano i follicoli piliferi e le ghiangole sebacee. È anche sede dei vasi sanguigni e delle terminazioni nervose responsabili del senso del tatto.

IPODERMA
Lo strato sotto il derma è chiamato Ipoderma. È uno dei tre strati della pelle nel quale  è depositato  grasso sottocutaneo. Il grasso isola dalle variazioni di temperatura e dallo shock fisico e contiene ancora più vasi sanguigni e più grandi.

Quindi la risposta a “quanti strati ha la pelle?” è: tre strati. 

FUNZIONE BARRIERA DELLO STRATO CORNEO DELLA PELLE

La principale funzione dello strato corneo è protettiva in quanto questo strato della pelle controlla da una parte la perdita di materiale biologico verso l’esterno,  dall’altra ostacola l’entrata di sostanze estranee.

In condizioni di integrità, lo strato corneo può essere permeato da un numero limitato di sostanze. In condizioni di non integrità dello strato corneo, la pelle diviene più permeabile con il  conseguente aumento dell’assorbimento di sostanze esogene. Lo strato corneo svolge una funzione barriera selettiva,  può essere permeata in modo diverso a seconda delle sostanze.

La penetrazione di sostanze nello strato corneo è data da un fenomeno di diffusione passiva, lenta e ristretta ad alcune molecole. Tali molecole vengono assimilate dalla superficie dello strato corneo, si diffondono attraverso esso, penetrano nell’epidermide vitale e il derma papillare senza raggiungere i vasi sanguigni.

La membrana cellulare costituisce la struttura dello strato corneo chimicamente più resistente. Questa alta resistenza costituisce il principale ostacolo alla penetrazione di sostanze.

QUALI SONO I FATTORI CHE CONTROLLANO IL PROCESSO DI PENETRAZIONE DI SOSTANZE NELLA PELLE?

• DIMENSIONE/PESO MOLECOLARE
  La dimensione della molecola è legata al suo peso molecolare. La maggior parte delle molecole sono  troppo grandi per scivolare tra i “mattoni” delle cellule morte della pelle. Da ricordare la regola empirica di Lepinski in cui tutto ciò che è più piccolo di 500 Dalton può penetrare nella pelle.
• IDROFILIA E IDROFOBIA
  In generale, gli ingredienti solubili in olio penetrano molto meglio degli ingredienti solubili in acqua perché la pelle stessa è impermeabile all’acqua. I prodotti chimici liposolubili possono viaggiare attraverso i doppi strati lipidici quando sono piccoli.
  A causa della complessità della pelle e di tutti i diversi strati, per raggiungere gli strati più profondi della pelle, le sostanze dovrebbero essere più piccole di 1000 dalton se si trovano in una base anfifilica. Una base anfifilica è (ad esempio) un’emulsione che contiene sia fasi idrofile (acqua) che idrofobiche (olio).
• POLARITÀ/CARICA
  Anche la polarità o la carica della molecola è importante. Le sostanze ionizzate penetrano di meno.
• CONDIZIONI DELLA PELLE
  INTEGRITÀ DELLA PELLE. Una pelle strutturalmente integra fa penetrare meno sostanze rispetto ad una pelle più sensibile e meno integra. Inoltre, più sottile è la pelle, più facilmente può consentire la penetrazione.
  IDRATAZIONE DELLA PELLE. Una pelle idratata consente maggiore penetrazione di sostanze. Anche età e sesso contribuiscono ad una maggiore o minore penetrazione delle sostanze funzionali.
  TEMPERATURA DELLA PELLE. Una temperatura più elevata della pelle consente maggiore penetrazione. La maggior parte dei trattamenti per il viso richiedono un riscaldamento della pelle col massaggio, vapore o asciugamani caldi per consentire un migliore assorbimento dei prodotti.
• STRUTTURA FISICA: è maggiormente permeabile una struttura ritorta su se stessa e flessibile piuttosto che una struttura rigida.
• SEDE DI APPLICAZIONE: l’epidermide ha spessori diversi: ad esempio, la pelle del viso ha uno strato corneo più sottile rispetto alla pianta dei piedi; il contorno occhi è più sottile rispetto al resto del viso. L’assorbimento dei cosmetici a seconda della parte del corpo sarà quindi diverso.

QUALI SOSTANZE FUNZIONALI PENETRANO NELLA PELLE?

La maggior parte degli ingredienti cosmetici può penetrare dalla superficie dello strato corneo andado in profondità nell’epidermide. Un esempio è dato dai peptidi, acidi AHA, vitamine. Altri scivolano verso il derma e l’ipoderma in diversi modi. Alcune forme di retinolo penetrano parzialmente nel derma e più in profondità.

DIMENSIONI DELLE SOSTANZE FUNZIONALI

• Acido glicolico 76 Da
• Niacinamide 137 Da
• Resveratrol 228 Da
• Retinolo 287 Da
• Caffeina 194 Da
• Tocopherol 430 Da
• Vitamina C 176-700 Da
• Peptidi 320-950 Da
• la vaselina si trova sulla pelle ma non penetra mai a causa della sua grande dimensione molecolare.
• Le molecole d’acqua sono troppo grandi per essere assorbite nella pelle. Ecco perché quando facciamo una nuotata o un bagno non ci gonfiamo come una spugna.

Nel caso di ultrasuoni e ionoforesi, gli ingredienti vengono “spinti” più in profondità con l’aiuto di corrente galvanica di bassa potenza, bassa tensione ed ultrasuoni.

La maggior parte dei prodotti cosmetici ha una penetrazione estremamente limitata e si trova principalmente sulla superficie della pelle.

QUANTO È IMPORTANTE IL VEICOLO NELL’ASSORBIMENTO CUTANEO?

Se si tratta di un prodotto a risciacquo, è improbabile che si verifichi assorbimento cutaneo. Questo perché la penetrazione è misurata in milligrammi per centimetro quadrato per unità di tempo. Pertanto è estremamente improbabile che tutto ciò che viene risciacquato dalla pelle abbia il tempo di penetrare. I prodotti leave-on invece penetrano maggiormente.

Se il cosmetico ha un assorbimento cutaneo solo attraverso gli strati superiori della pelle e non viene assorbito nel flusso sanguigno, questo verrà semplicemente rimosso come parte di cellule morte della pelle. Per presentare un pericolo sistemico, il cosmetico, non solo deve penetrare nella pelle, ma deve essere assorbito nel flusso sanguigno. Il cosmetico, per legge, NON deve andare in circolo!

PENETRAZIONE DELL’ACQUA NELLA PELLE

Lo strato corneo è impermeabile all’acqua tranne per una piccola quantità di acqua che viene erogata dall’epidermide nello strato corneo. Quest’acqua idrata gli strati esterni della pelle, aiuta a mantenere la sua flessibilità e consente reazioni enzimatiche. Il passaggio di acqua dal corpo attraverso la pelle verso l’ambiente esterno è chiamato perdita d’acqua transepidermica (TEWL).

La capacità della pelle di mantenere l’acqua dipende dalla disposizione dei corneociti, dalla composizione e struttura dei lipidi intercellulari e dalla presenza di fattori idratanti naturali (NMF).

AGENTI OCCLUSIVI

Gli agenti occlusivi, agendo come un sigillo sulla pelle, formano una barriera verso gli agenti esterni favorendo nel contempo la penetrazione degli ingredienti. Ingredienti come questi includono siliconi, esteri e alcoli grassi, essenzialmente ingredienti che non possono essere facilmente lavati via dall’acqua e lasciano un film sulla pelle.

ESTERI

Gli esteri come l’isopropil miristato possono anche fluidificare il doppio strato lamellare dei lipidi intercellulari. Questo rende più facile per le molecole prendere la via intercellulare poiché il doppio strato sarà fisicamente più facile da superare.

SURFATTANTI E SOLVENTI

I tensioattivi e i solventi aiutano la penetrazione nella pelle delle sostanze funzionali solubilizzando i lipidi intercellulari e interferendo con l’attività metabolica che mantiene l’omeostasi barriera. I tensioattivi nei detergenti per la pelle possono anche rimuovere gli oli sulla pelle, lasciandola più permeabile agli ingredienti idrofili. Il glicole propilenico è un ingrediente comune nei cosmetici che funge anche da solvente e potenziatore della penetrazione della pelle.

VIE DI PENETRAZIONE DEI COSMETICI

Le molecole lipofiliche a bassa massa molecolare entrano nello strato corneo essenzialmente attraverso la via intercellulare, cioè tra i corneociti e attraverso i lipidi intercellulari. Maggiore è la concentrazione di lipidi cutanei nei doppi strati, più lenta è la velocità di penetrazione delle molecole idrofile. Aumentando la fluidità dei lipidi cutanei, viene facilitata la penetrazione.

Nel percorso intracellulare, la molecola passa attraverso le membrane lipidiche e il citoplasma dei corneociti nello strato corneo. Questo percorso è difficile da attraversare perché deve prima attraversare la membrana lipofila di ogni cellula, quindi il centro idrofilo della cellula, e poi rientrare attraverso la membrana lipofila. Questo quindi ci dice che una molecola deve avere caratteristiche sia idrofile che lipofile per poter percorrere questa via di penetrazione. Le molecole con carattere idrofilo e lipofilo sono chiamate anfiliche .

Il percorso intrafollicolare consente la penetrazione attraverso i follicoli piliferi, che rappresentano l’1-2% della superficie cutanea totale. La via intrafollicolare è utilizzata in particolare da grandi molecole, che sono in genere altamente insolubili.  Inoltre, i follicoli pilosebacei tendono a eliminare le sostanze lipofile e il flusso di sebo.  Per quanto riguarda gli elettroliti, la via intrafollicolare è l’unica via di accesso alla pelle.

Concludendo, i prodotti cosmetici possono:

1. Distribuirsi nella parte superiore della pelle e potenzialmente penetrare un po’ lo strato corneo (lo strato esterno della pelle) . Ciò fornisce idratazione alla pelle e aiuta a ridurre la perdita d’acqua, contribuendo a migliorare l’aspetto generale della pelle. Con i cosmetici colorati, i prodotti colorano temporaneamente gli strati superiori della pelle.

2. Penetrare oltre lo strato superiore della pelle fino alla parte centrale dell’epidermide (strato granuloso) . Ad esempio, gli umettanti possono farlo. Quando lo fanno, attireranno l’acqua dall’ambiente e gli strati più profondi della pelle per darti una pelle dall’aspetto più elastico. Di conseguenza, gli ingredienti attivi sono spesso abbinati a umettanti (ad es. glicerina, butilenglicole) per attirarli nello strato granuloso.

3. Penetrare negli strati più profondi dell’epidermide (strato basale).  Ad esempio, alcune sostanze come i peptidi, che possono stimolare i cambiamenti della pelle, come la sintesi del collagene. Per raggiungere questo livello di penetrazione, i principi attivi vengono spesso messi in una base di emulsione combinata con un umettante.

RIFERIMENTI PER L’ARTICOLO

1. https://thebeautybrains.com/2015/07/do-cosmetic-ingredients-really-penetrate-skin-episode-92/
2. https://bestbuybeautysupplymiami.com/how-deep-cosmetics-can-penetrate-the-skin-and-how/
3. https://www.cosmeticsandtoiletries.com/research/biology/premium-Penetration-of-Cosmetics-Into-and-Through-the-Stratum-Corneum-201254021.html?r=2137H5718301B7W
4.  https://www.researchgate.net/publication/314667558_Skin_Penetration
5. http://www.geekmakeupwisdom.com/blog/skin-penetration-an-overview