Substancje czynne w kosmetykach reg. czynność grucz. łojowych, Dermatologia i kosmetyka
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
SUBSTANCJE CZYNNE
Mgr inż. Katarzyna Pytkowska
Wyższa Szkoła Zawodowa Kosmetyki i Pielęgnacji Zdrowia
Substancje czynne w kosmetykach regulujących aktywność
gruczołów łojowych.
oraz regulacja gospodarki wodnej, poprzez natłuszcza-
nie ich powierzchni. Sebum jest pod względem che-
micznym mieszaniną kilku grup związków o charakterze
hydrofobowym, przy czym grupą dominującą są glicery-
dy. (tab 1)
Gruczoły łojowe
Gruczoły łojowe są rozmieszczone praktycznie na całej
powierzchni ludzkiego ciała, obszarami od nich wolnymi
są podeszwy stóp i wnętrze dłoni. Gruczoły łojowe nie
otwierają się bezpośrednio na powierzchnię skóry a do
mieszków włosowych, dopiero stamtąd ich wydzielina –
sebum
– jest wydalana na zewnątrz. Podstawowym za-
daniem gruczołów łojowych jest ochrona skóry i włosów
Ilość wydzielanego sebum jest proporcjonalna do roz-
miarów gruczołów. W regionach określanych jako łojoto-
kowe, czyli na karku i na twarzy w tzw. strefie T gruczo-
ły łojowe są duże, przy czym towarzyszące im mieszki
włosowe są niewielkie. Na owłosionej skórze głowy spo-
tyka się duże mieszki włosowe i duże gruczoły łojowe.
Na pozostałych obszarach skóry przeważnie występują
małe mieszki włosowe i małe gruczoły łojowe.
Fizjologia wydzielania sebum
Przychodzimy na świat z pewną, określoną liczbą gru-
czołów łojowych, jednak nie we wszystkich okresach
życia ich praca jest tak samo wydajna. Gruczoły łojowe
wykształcają się do ok. 6 miesiąca życia płodowego.
Sebum jest intensywnie wydzielane przez kilkanaście
tygodni po porodzie, potem aktywność gruczołów łojo-
Grupa lipidów
Zawartość [%]
skwalen
12
woski
25
estry steroli
2
wolne kwasy tłuszczowe
16
sterole
2
glicerydy
43
Tabela 1. Przeciętny skład ludzkiego sebum
Vol. 4, Nr 3/4
Wiadomości PTK /
31
SUBSTANCJE CZYNNE
wych znacznie spada i utrzymuje się na minimalnym
poziomie. Kolejny wzrost aktywności rozpoczyna się
wraz z rozpoczęciem okresu dojrzewania. Przyczyną
takiej charakterystyki aktywności jest wpływ hormonów
na produkcję sebum. Podstawowymi związkami regulu-
jącymi aktywność gruczołów łojowych są hormony mę-
skie - androgeny. Najsilniej wydzielanie sebum stymulu-
je metabolit testosteronu, dihydrotestosteron, powstają-
cy pod wpływem enzymu 5-
α
-reduktazy. (rysunek 1)
okresowe nasilanie się łojotoku – w drugiej połowie cy-
klu miesiączkowego oraz w okresie ciąży.
Czynnikiem zwiększającym aktywność gruczołów łojo-
wych jest także nadprodukcja hormonów nadnerczy,
dlatego w praktyce wszelkiego rodzaju stresy wiążą się
z pogorszeniem stanu cery tłustej i szybkim pogorsze-
niem wyglądu włosów. Czynnikami stymulującymi gru-
czoły łojowe są także wszelkiego rodzaju czynniki draż-
niące skórę. Do tych czynników należy m.in. nadmierny
rozwój mikroorganizmów. Na skórze bytują min.
Pro-
pionibacterium acne, Propionibacterium granulosum,
Staphylococcus epidermis, Pityrosporum ovale
. Trójgli-
cerydy zawarte w sebum są rozkładane przez lipazy
bakteryjne w wyniku czego zostają uwolnione kwasy
tłuszczowe (działające drażniąco). Wolne kwasy tłusz-
czowe i inne substancje lipidowe znajdujące się na po-
wierzchni skóry ulegają procesom oksydacji co również
prowadzi do powstania substancji drażniących.
Sebum, będące mieszaniną lipidów, stanowi dobrą po-
żywkę dla mikroorganizmów bytujących na skórze.
Wzmożony łojotok i zwiększenie ilości substancji tłusz-
czowych na powierzchni skóry powoduje zwiększenie
populacji drobnoustrojów skórnych. Rozwój flory bakte-
ryjnej i drożdżaków jest kolejnym czynnikiem który
sprzyja podrażnieniom. W efekcie nadmierne wydziela-
nie sebum stanowi początek „błędnego koła” prowadzą-
cego do nasilania łojotoku (rysunek 2).
Kosmetyki do cer tłustych i mieszanych.
Działania kosmetyczne mające na celu poprawę kondy-
cji tłustej cery powinny być działaniami wielokierunko-
wymi uwzględniającymi wszystkie elementy „błędnego
koła”. Kompleksowość działania jest niezbędna także z
tego względu, że za pomocą kosmetycznie akceptowal-
nych substancji jedynie w niewielkim stopniu można
usuwać pierwotną przyczynę zmian czyli wpływać na
aktywność gruczołów łojowych. Pierwszoplanowym
działaniem przy silnym łojotoku jest działanie bakterio-
statyczne. Dodatkowo, kosmetyk przeznaczony do cer z
problemami łojotokowymi (także z trądzikiem) powinien
zawierać składniki ograniczające procesy utleniania lipi-
dów sebum a także substancje łagodzące podrażnienia.
W przypadku cer tłustych bez zaawansowanych zmian
trądzikowych ważne jest też zmniejszanie ryzyka po-
wstawania zaskórników poprzez działanie keratolitycz-
ne, pozwalające na udrażnianie ujść mieszków włoso-
wych. Większość preparatów do cery tłustej powinno
umożliwiać też uzyskanie efektu czysto estetycznego
jakim jest zmniejszenie połysku skóry (matowanie) -
działanie to ze względu na trudności z ograniczaniem
aktywności gruczołów łojowych jest oparte na oddziały-
OH
CH
3
H
3
C
O
Rysunek 1. Testosteron
Ze względu na dominujący wpływ androgenów można
zaobserwować zasadnicze różnice w wydzielaniu se-
bum u kobiet i u mężczyzn. U kobiet natłuszczenie skó-
ry i włosów jest z reguły umiarkowane, co więcej ilość
wydzielanego sebum spada gwałtownie w okresie me-
nopauzy co wiąże się niekiedy z silnym pogorszeniem
kondycji skóry i włosów. U mężczyzn, ze względu na
wyższą ilość testosteronu w organizmie, intensywność
wydzielania sebum jest znacznie wyższa, stąd częste
problemy z łojotokową cerą i silnym przetłuszczaniem
się włosów. U mężczyzn spadek aktywności gruczołów
łojowych obserwuje się później niż u kobiet i jest on
znacznie słabszy. U kobiet regulacja wydzielania sebum
jest oparta nie tylko na działaniu DHT - zarówno proge-
steron jak i estrogeny mają wpływ na produkcję łoju. Es-
trogeny wykazują działanie hamujące łojotok (leczenie
nadmiernego wydzielania sebum estrogenami jest jed-
nak skuteczne tylko przy podawaniu dużych dawek).
Estrogeny wpływają ponadto na zmianę właściwości fi-
zykochemicznych sebum, powodując obniżenie jego
lepkości i związane z tym zmniejszenie tendencji do
tworzenia się zaskórników. Mechanizm tego zjawiska
nie jest znany. Progesteron jest inhibitorem 5-
α
-
reduktazy, powinien więc ograniczać łojotok, niestety
nadmiar progesteronu w stosunku do estrogenów powo-
duje znaczne zwiększenie liczby komórek produkują-
cych sebum i w konsekwencji nasilenie łojotoku. Kolej-
nym hormonem wpływającym stymulująco na gruczoły
łojowe jest prolaktyna, wydzielana w dużych ilościach w
okresie ciąży. W efekcie u kobiet można zaobserwować
nadmierny rozwój
mikroorganizmów
uwalnianie
substancji
drażniących
łojotok
Rysunek 2. „Błędne koło” łojotoku
32
/ Wiadomości PTK
Vol. 4, Nr 3/4
SUBSTANCJE CZYNNE
waniach czysto fizykochemicznych np. pochłanianiu
nadmiaru sebum na cząsteczkach o rozwiniętej po-
wierzchni takich jak kaolin czy „gąbki” polimerowe.
Mechanizm niehormonalny oprócz retinoidów wykazują
także inne związki. W kosmetykach do cery tłustej od
niedawna stosuje się elubiol, pochodną imidazolu o sil-
nym działaniu sebostatycznym. Elubiol jest analogiem
związków stosowanych z powodzeniem w terapii łupie-
żu – ketokonazolu i climbazolu, z tym że w przeciwień-
stwie do nich wykazuje jedynie słabe działanie grzybo-
statyczne.
Jednym z najważniejszych działań wspomagających w
pielęgnacji cery tłustej jest udrażnianie ujść mieszków
włosowych pozwalające na zmniejszenie ryzyka po-
wstawania zaskórników. Często w tym celu są stosowa-
ne kwas salicylowy i alantoina, które oprócz działania
keratolitycznego i keratoplastycznego wykazują działa-
nie przeciwzapalne a także alfahydroksykwasy i siarka
koloidalna (wbrew utartym obiegowym opiniom nie wy-
kazującą działania na gruczoł łojowy).
Najpopularniejszymi surowcami stosowanymi w kosme-
tykach do cer z problemami łojotokowymi są od wielu lat
zioła. Substancje czynne w nich zawarte wykazują wie-
lokierunkowe działanie - wpływają na aktywność gru-
czołów łojowych, redukując ilość wydzielanego sebum
(prawdopodobnie zmieniają również jego skład, modyfi-
kując lepkość), działają bakteriostatycznie. Najpopular-
niejsze są wyciągi ziołowe o wybitnym działaniu prze-
ciwbakteryjnym i przeciwutleniającym (z szałwii, rozma-
rynu i innych roślin „przyprawowych”), rzadziej stosuje
się przetwory wykazujące przewagę działania hamują-
cego aktywność gruczołów łojowych (z jemioły, cyprysa,
dziurawca).
Pielęgnacja włosów
Problemy związane z włosami o skłonnościach do
przetłuszczania to różnego rodzaju nieprawidłowości
funkcjonowania gruczołów łojowych prowadzące do
uszczelnienia powierzchni włosa przez sebum i zatrzy-
mywania wody w jego wnętrzu. Nieestetyczny wygląd
włosów przetłuszczających i kłopoty z układaniem są
spowodowane ich nadmiernym ciężarem (wynikającym
ze zbyt dużej zawartości wody) oraz lepką warstwą se-
bum na powierzchni, sprzyjającą gromadzeniu się za-
nieczyszczeń środowiskowych na powierzchni włosa. „
Przetłuszczanie się” włosów może być spowodowane
nadmierną aktywnością gruczołów łojowych lub nietypo-
wym składem lipidów sebum, obydwa te czynniki mogą
także występować obok siebie. Duży wpływ na wygląd
włosów mają również własności ich powierzchni - po-
wierzchnia włosa o wysokiej lipofilowości (czyli w prak-
tyce niezniszczona mechanicznie czy chemicznie) szyb-
ciej jest pokrywana i uszczelniana warstwą sebum. Co
do sposobu dostawania się sebum na powierzchnię
wlosa zdania naukowców są podzielone. Najprostszą
możliwością jest „wypełzanie” sebum wprost z gruczołu
łojowego na powierzchnię włosa pod wpływem działania
sił kapilarnych. Jednak duży wpływ zabiegów upiększa-
jących związanych z usztywnianiem nasady włosa na
stopień przetłuszczania się włosów wskazuje na to, że
część uszczelniającego sebum pochodzi bezpośrednio
ze skóry głowy. Najprawdopodobniej obydwa mechani-
zmy mają znaczący wpływ na wygląd włosów.
Jedną z potencjalnych możliwości ograniczania aktyw-
ności gruczołów łojowych jest zmniejszanie stężenia
DHT w obszarze mieszka włosowego i gruczołu łojowe-
go poprzez inhibicję 5-
α
-reduktazy. Najsilniejsze działa-
nie w tym kierunku wykazują antyandrogeny, które w
praktyce dermatologicznej są wykorzystywane w terapii
zmian trądzikowych u kobiet. Związki o działaniu anty-
androgenowym nie mogą być oczywiście wprowadzane
do preparatów kosmetycznych. Ze środków dermatolo-
gicznych o nieco słabszym wpływie na gruczoły łojowe
należy wymienić kwas azelainowy. Substancje hamują-
ce aktywność 5-
α
-reduktazy dopuszczone do stosowa-
nia w kosmetykach to sole cynku oraz witamina B6. W
przypadku soli cynku podstawowym problemem zmniej-
szającym skuteczność jest ich niska biodostępność. Po-
prawę działania uzyskuje się stosując zamiast soli kwa-
sów nieorganicznych (np. siarczanów) sole kwasów or-
ganicznych np. kwasu glutaminowego i pirolidonokar-
boksylowego. Witamina B6 (pirydoksyna, pirydoksal,
pirydoksamina) jest z kolei trudna do wprowadzania i
stabilizacji w kosmetykach ze względu na dużą wrażli-
wość na działanie promieniowania UV i światła widzial-
nego. Z tego powodu najczęściej jest stosowana w ko-
smetykach w postaci różnego rodzaju przetworów su-
rowców pochodzenia naturalnego, przede wszystkim
drożdży, które są jednym z najbogatszych naturalnych
źródeł witaminy B
6
.
Rysunek 3. Pirydoksyna
Oprócz związków ograniczających syntezę DHT, działa-
nie przeciwłojotokowe wykazują także substancje dzia-
łające według innych mechanizmów. Najsilniejsze ogra-
niczenie łojotoku można w tym przypadku uzyskać dzię-
ki kwasowi 13-cis-retinowemu (izotretinoinie), który mo-
że zmniejszyć wydzielanie łoju nawet o 90%. Mecha-
nizm działania kwasu 13-cis-retinowego jest mechani-
zmem niehormonalnym, brak jest zarówno oddziaływa-
nia na 5-
α
-reduktaze jak i na androgeny. Związki z gru-
py retinoidów takie jak retinol czy kwas all-trans-
retinowy nie wpływają bezpośrednio na wydzielanie se-
bum. Nie oznacza to jednak, że będą nieprzydatne w
kosmetykach do cery tłustej. Po pierwsze możliwe jest
działanie pośrednie, po konwersji (w skórze) do izotreti-
noiny, ze względu na fakt że procesy biochemiczne w
skórze będą prowadziły nie tylko do kwasu 13-cis-
retinowego ale także do innych związków, działanie to
będzie znacznie słabsze niż działanie izotretinoiny. Po
drugie, retinoidy regulując proces keratynizacji, będą
ograniczały nadmierne rogowacenie ujść mieszków wło-
sowych i w efekcie będą zmniejszały ryzyko powstawa-
nia zaskórników.
W preparatach kosmetycznych do pielęgnacji włosów
przetłuszczających się wykorzystuje się przede wszyst-
Vol. 4, Nr 3/4
Wiadomości PTK /
33
SUBSTANCJE CZYNNE
kim zioła, ze względu na wspominaną już wielokierun-
kowość ich działania. Niektóre wyciągi ziołowe (np. z
pokrzywy) zmieniają własności powierzchni włosa,
zmniejszając jej lipofilowość.
Oprócz ziół, podobnie jak w pielęgnacji skóry stosuje się
elubiol, czy siarkę koloidalną a także rzadziej stosowa-
ne w kosmetyce białej surowce, takie jak związki siarko-
organiczne czy dziegcie. Siarka koloidalna stosowana w
preparatach zmniejszających przetłuszczanie się wło-
sów wykazuje działanie przeciwbakteryjne, przerywa
błędne koło, nie zmniejszając wydzielania sebum. Rze-
czywiste zmniejszanie aktywności gruczołów łojowych a
co za tym idzie zmniejszenie zawartości sebum na po-
wierzchni głowy, można uzyskać stosując elubiol a tak-
że dziegieć lub olej łupkowy. Efekt działania nie jest na-
tychmiastowy, najlepsze wyniki uzyskuje się po kilku
tygodniach systematycznego stosowania. Ograniczenie
rozwoju mikroorganizmów a co za tym idzie pośrednie
działanie zmniejszające łojotok można też uzyskać sto-
sując związki siarkoorganiczne takie jak estry metioniny,
czy związki zawarte w rzepie lub cebuli. Ze względu na
nieprzyjemny zapach ich zastosowanie najczęściej jest
ograniczone do wprowadzania do kosmetyków przetwo-
rów surowców naturalnych.
Podsumowanie
Z pewnością pielęgnacja skóry tłustej i mieszanej a tak-
że przetłuszczających się włosów należy do jednych z
poważniejszych wyzwań kosmetycznych. Uzyskiwane
efekty rzadko są tak spektakularne jak np. efekty działa-
nia kosmetyków nawilżających. Do osiągnięcia upra-
gnionego celu czyli poprawy wyglądu skóry i włosów
często konieczne jest nie tylko regularne stosowanie
kosmetyku, ale także ograniczanie działania czynników
stymulujących aktywność gruczołów łojowych – co bez
wytłumaczenia użytkownikowi przyczyn łojotoku, często
jest niemożliwe.
Literatura
Goldschmidt L.A. (ed) Physiology, Biochemistry, and Molecular Bio-
logy of the Skin, Oxford University Press, New York (1991)
Leung A.Y., Foster S. (ed) Encyclopedia of Common Natural Ingre-
dients, John Wiley & Sons, Inc, New York (1996)
Moszczyński P. Biochemia Witamin, PWN, Warszawa (1999)
Orfanos E.C., Hair and Hair Diseases, Springer Verlag, Hamburg
(1990)
Zviak C., The Science of Hair Care, Marcel Dekker Inc., New York
(1986)
Katarzyna Pytkowska MSc
Warsaw Academy of Cosmetics and Health Care
Active substances in cosmetics controlling sebaceous glands activity.
Sebaceous glands
Sebaceous glands are placed practically all over human
body with the exception of the sole of the foot and inner
part of the palm. Glands do not open directly to the skin
surface, but to the hair follicle and from there their se-
cretion –
sebum
is expelled outside. The main task of
the sebaceous glands is protection of the skin and hair
as well as control of water administration by greasing
their surfaces. Sebum is a mixture of several hydropho-
bic compounds, where the dominant groups are glyc-
erides (table 1).
On the scalp large sebaceous glands and large hair fol-
licle are found. In the remaining area of the skin mostly
small hair follicle and small sebaceous glands are
found.
Physiology of sebum secretion
We come to this world with the certain, specific number
of the sebaceous glands, but their efficiency is not equal
throughout various periods of life. Sebaceous glands
develop up to about 6
th
months of the fetus life. The in-
tensive secretion of sebum takes place a dozen or so
weeks after the birth, the activity of the sebaceous
glands falls considerably and remains on the minimum
level. Another increase in their activity begins with the
adolescence period. The reason for this is the influence
of hormones on the sebum production. The major com-
pounds controlling the sebaceous glands activity are
male hormones – androgens. The strongest stimulation
for the sebum secretion is provided by testosterone me-
tabolite, dihydrotestosterone, synthesized in presence
of enzyme 5-α-reductase. (Figure 1).
Considering the dominant influence of androgens, fun-
damental differences in sebum secretion between male
and female may be observed. Female usually have
moderately greased skin and hair, additionally the
amount of the sebum secretion rapidly decreases during
the menopause, often having strong deterioration effect
on the skin and hair condition. Male having higher level
of testosterone in their body, intensity of sebum secre-
tion is much higher, being a source of problems with
Lipid group
Content [%]
squalene
12
waxes
25
sterol esters
2
free fatty acids
16
sterols
2
glicerides
43
Table 1. The average composition of human sebum
The quantity of the expelled sebum depends on the
gland size. In the areas described as seborrhoeic, i.e.
neck and the face in so called T zone, sebaceous
glands are large but accompanying hair follicle small.
34
/ Wiadomości PTK
Vol. 4, Nr 3/4
SUBSTANCJE CZYNNE
the skin. The increased sebum secretion and the num-
ber of lipids on the skin surface results in the escalation
of skin microbes population. Development of the bacte-
rial flora and yeast bacteria is another reason in favor of
irritation. As a result the excessive sebum secretion is
the beginning of the „vicious circle” leading to the esca-
lation of the sebum secretion (Figure 2).
OH
CH
3
H
3
C
Cosmetics for the mixed and greasy complexions.
The action of cosmetics aiming to improve the greasy
skin condition should have multidirectional action con-
sidering all elements of the „vicious circle”.
Comprehensive action is also necessary because the
use of acceptable cosmetic substances only in the
small extend may remove the original reason of
changes, i.e. to influence the sebaceous glands activity.
The prime activity in the event of strong sebum secre-
tion is bacteriostatic. Additionally, cosmetic designed for
the greasy complexions (also with acne) should contain
substances limiting the oxidation processes of the fatty
sebum as well as substances soothing the irritation. In
the event of the greasy complexion without the ad-
vanced acne changes it is important to reduce the risk
of comedones development through keratolitic action
allowing for the drainage of the hair follicle. Most of the
cosmetics for the greasy complexion should also enable
the aesthetic effect decreasing the skin shine
(matifying) – this activity because of the lack of ability of
decreasing seborrhea is based on solely on the
psychochemical effect, for example on the absorption of
the excess of sebum on the molecules of the developed
surface, such as kaolin or polymeric „sponges”.
One of the possible ways to limit the activity of the seba-
ceous glands is decreasing the concentration of the
DHT in the hair follicle area by the inhibition of the 5-α-
reductase. The strongest activity in this field was shown
by the antiandrogens used in dermatology for acne
therapy for women. Compounds of the antiandrogenic
characteristics obviously cannot be introduced to the
cosmetic products. Amongst the dermatological prod-
ucts of the slightly weaker influence on the sebum
glands is azelaic acid.
O
Figure 1. Testosterone
greasy skin and hair. The decrease of sebum glands
activity in male body is much later than in the case of
female and is considerably weaker. Sebum secretion of
female is based not only on the DHT activity – both pro-
gesterone and estrogens have their influence in the se-
bum production. Estrogens have proved to restrain the
sebum production (treatment of excessive sebum secre-
tion is only effective by administration of large doses).
Estrogens also influence the physiochemical changes in
sebum, resulting in decrease of viscosity and decrease
of tendency of the comedones formation. The mecha-
nism of this phenomenon is not known. Progesterone is
the 5-α-reductase inhibitor, therefore it should restrict
the sebum secretion, unfortunately the excess of pro-
gesterone in relation to estrogens results in the consid-
erable increase of number of cells producing sebum and
consequently higher sebum secretion.
The other hormone stimulating sebaceous glands is
prolactine, secreted in large quantities during the preg-
nancy. As a result temporary escalated sebum secretion
can be observed at female – during the second half of
the period cycle as well as during the pregnancy.
Another factor increasing the activity of sebum glands is
excessive production of adrenal gland hormones, there-
fore all kinds of stress result in the deterioration of the
greasy skin and fast deterioration in the condition of
hair. Factors stimulating sebum glands are also all kinds
of factors irritating skin. Amongst them is excessive de-
velopment of microorganisms.
On the skin
Propionibacterium acne, Propionibacterium
granulosum, Staphylococcus epidermis, Pityrosporum
ovale
can be found. Triglicerides located in the sebum
are hydrolyzed by the bacterial lipases releasing free
fatty acids (giving irritating effects). Unsaturated free
fatty acids and other unsaturated lipids being on the sur-
face of the skin are subject to the oxidation processes
resulting in the irritating substances also.
Sebum, being a mixture of fatty substances is a very
good nutrient medium for the microorganisms living on
Substances inhibiting the 5-α-reductase activity that are
allowed in the cosmetic products are
zinc salts and vitamin B6. In the case of the zinc salts
major problem decreasing it’s efficacy is low bioavail-
ability. The improvement of the effect can be obtained
by replacing the inorganic acid salts (for example sul-
fates) by the organic acid salts, for example glutamic
and pyrolidonocarboxylic (PCA) acids. Vitamin B
6
(piridoxine, piridoxal, piridoxamine) is in turn difficult to
excessive
development of
microorganisms
seborrhea
release of irritants
Figure 2. „Vicious circle” of seborrhea
Vol. 4, Nr 3/4
Wiadomości PTK /
35
[ Pobierz całość w formacie PDF ]