Desde hace años, la industria que elabora ingredientes cosméticos a los que se atribuye una función regeneradora o reparadora ha utilizado la cicatrización de las heridas como un modelo adecuado para demostrar esta actividad cosmética.
El envejecimiento cutáneo, fisiológico y/o actínico se manifiesta en parte por un importante descenso de la secreción de nuevas macromoléculas extracelulares por parte de los fibroblastos
Decenas de moléculas, especialmente extraídas de tejidos u órganos animales, aunque ahora se valoren como más adecuadas las que se obtienen mediante procesos biotecnológicos o que proceden del reino vegetal, se están utilizando desde hace años en las formulaciones cosméticas como activos «reparadores». Tradicionalmente han defendido esta actividad epitelizante mediante ensayos que demostraban su capacidad para acelerar los procesos de cicatrización.
Proceso de cicatrización
En un interesante trabajo de reciente publicación, Karl Lintner, Philippe Mondon et al1 han recuperado el proceso de cicatrización como fuente de nuevos ingredientes de interés cosmético.
Conviene recordar que una herida cruenta provoca una anómala acidificación del tejido cutáneo contiguo a los bordes abiertos, lo cual desencadena una actividad proteolítica debida a que los fibroblastos liberan diversas enzimas (en especial, leucín amino peptidasa) destinadas a eliminar los residuos proteicos dañados.
Los cambios que se manifiestan en el tejido afectado también incluyen procesos de coagulación en los pequeños vasos cutáneos dañados, en los que la fibrina actúa como obturador de emergencia.
Todo ello provoca que se produzcan sucesivas activaciones de proteínas, en buena parte ligadas a la liberación de péptidos eliminados de las propias proteínas durante el proceso de su degradación. Algunos de estos péptidos son quimiotácticos que traen a la zona diversas células: primero, plaquetas, leucocitos y macrófagos; después, fibroblastos.
Las células más dañadas por la herida serán destruidas porque algunos péptidos actúan como señales que provocarán su apoptosis, o porque en las membranas de estas células se expresarán señales moleculares que atraerán a los macrófagos.
En la zona cutánea afectada se produce con mayor o menor intensidad una inflamación (edema) que «localiza» el problema e impide su difusión a otras zonas cutáneas próximas y, en principio, no afectadas.
Tras estas actividades líticas y de emergencia, el proceso de cicatrización inicia la regeneración o reconstrucción del tejido conjuntivo dérmico. Aparecen células epiteliales que recubren la herida y los fibroblastos sintetizan y secretan de forma acelerada las macromoléculas que forman la matriz extracelular de la dermis: colágeno, elastina, glucosaminoglicanos.
En este punto, los autores del trabajo consideran que es imprescindible la aparición de señales externas a los fibroblastos capaces de forzar en estas células el abandono de la secreción de enzimas proteolíticas y, a la vez, iniciar la síntesis de las citadas macromoléculas extracelulares. Consideran que estas señales deben de ser algunos de los pequeños péptidos liberados durante el proceso de degradación de las macromoléculas, un mecanismo de tipo feed-back muy propio de los procesos biológicos naturales.
Es evidente el interés cosmético que encierra la identificación de péptidos capaces de activar la síntesis de macromoléculas por parte de los fibroblastos. Los primeros péptidos activos, identificados hace muchos años como hormonas (el primero fue oxytocín, un octapéptido cíclico cuya presencia se detectó en la hipófisis), dieron lugar a numerosas investigaciones que permitieron conocer centenares de péptidos actualmente bien clasificados desde un punto de vista químico, bioquímico y biológico. No todos requieren para alcanzar sus blancos celulares introducirse en los vasos sanguíneos o linfáticos. Algunos de ellos son en realidad precursores que precisan su fragmentación enzimática para liberar la fracción activa. En realidad, las investigaciones recientes han permitido comprobar que varios tipos de células y tejidos periféricos sintetizan moléculas proteicas precursoras que, cuando alcanzan su blanco celular, se procesan en fragmentos activos.
Los autores del estudio investigaron la estabilidad de algunos péptidos que podían desarrollar una actividad en el tejido cutáneo, y consideraron la necesidad de introducir modificaciones para mejorar su capacidad de absorción por vía tópica.
Al margen de situaciones patológicas, tales como las heridas cruentas, el envejecimiento cutáneo, fisiológico y/o actínico se manifiesta en parte por un importante descenso de la secreción de nuevas macromoléculas extracelulares por parte de los fibroblastos.
Parece lógico que se pretenda paliar el proceso senil cutáneo utilizando péptidos que ya se forman en el tejido y son capaces de actuar como moléculas mensajeras; cuando interactúan con receptores situados en las membranas de los fibroblastos, y para estimular la síntesis de las proteínas y los glucosaminoglicanos de la matriz extracelular. En esta línea se han realizado muchos estudios (probablemente algunos de los más antiguos corresponden al glutatión [tripéptido azufrado: gama glutamil cisteinil glicina], considerado la clave de los procesos redox de las células), pero ahora se dispone de otros péptidos que también poseen un potencial interés cosmético, entre los cuales se hallan los siguientes:
Carnosina (alanina-beta-histidina).
Valina-glicina-valina-alanina-prolina-glicina (VGVAPG), que procede de la degradación de la elastina.
Glicina-histidina-lisina (GHK), que procede de la degradación del colágeno I.
Lisina-treonina-treonina-lisina-serina (KTTKS), que procede de la secuencia terminal del procolágeno I.
Debido a que la capacidad de absorción de pequeños péptidos a través de la piel es muy escasa, se ha considerado oportuno obtener derivados mediante la incorporación de una cadena palmitoil (Pal-), ya que aportaba una evidente lipofilia y creaba un comportamiento amfifílico.
Los ensayos realizados han demostrado que Pal-alanina-histidina y también Pal-lisina-treonina-treonina-lisina-serina (PKTTKS) incrementaban su difusión dentro de la piel, para alcanzar niveles capaces de provocar actividades biológicas en la epidermis y en la dermis.
Este último «palmitoil péptido» (PKTTKS) ha sido sometido por los autores del trabajo a diversos estudios in vitro, ex vivo e in vivo, cuyos resultados merecen destacarse por su interés cosmético:
Mediante cultivos de fibroblastos humanos (voluntario de 63 años) se pudo demostrar que entre 2 y 4 ppm del palmitoil péptido eran capaces de duplicar y cuadruplicar respectivamente la síntesis de colágeno tipo IV, e incrementar en un 50% la síntesis de glucosaminoglicanos.
Mediante biopsias cutáneas (voluntario de 43 años) se pudo determinar que en presencia de 4 ppm se incrementaba en un 117% la síntesis de colágeno de tipo I. Un estudio comparativo demostró que siguiendo el mismo protocolo, 1.000 ppm de ácido ascórbico incrementaba la síntesis de colágeno de tipo I en un 42%.
Mediante diversos estudios in vivo realizados con 10, 20 y 25 voluntarios durante de 2, 4, 6 meses y 1 año, permitieron estudiar réplicas de las arrugas cutáneas, determinar el grosor y la densidad de la piel a través de ecografías ultrasónicas, y valorar con criterio dermatológico los cambios detectados en la piel.
Utilizando el vehículo solo --como referencia-- no se observó, al margen de un incremento de la hidratación superficial de la piel, ninguna mejoría en los restantes parámetros sometidos a evaluación.
Glicina-histidina-lisina es un fragmento de colágeno que se libera cuando la colagenasa destruye el colágeno durante un proceso inflamatorio o de cicatrización
El mismo comportamiento se obtuvo con una crema comercial que contenía un 5% de vitamina C. Pero la crema que contenía 3 ppm de PalKTTKS permitió detectar, después de 4 meses de tratamiento, una importante disminución de las arrugas, casi idéntica a la que se consiguió con 700 ppm de retinol (utilizado como control positivo).
Estos resultados demuestran, a criterio de los investigadores, que el péptido amfifílico motivo del estudio puede ser considerado como un óptimo ingrediente activo antiarrugas, ya que supera la actividad de las dos vitaminas incluidas en el estudio.
No podemos discutir la eficacia detectada con este péptido lipófilo, pero consideramos que la información aportada es insuficiente, ya que las conclusiones referidas a las vitaminas utilizadas como productos de referencia deberían valorarse a partir de un conocimiento más riguroso de los vehículos cosméticos utilizados en estos numerosos ensayos.
Actividad cutánea
Karl Linter y Oliver Peschard publicaron2, poco antes de dar a conocer el trabajo reseñado, otro estudio que también posee un evidente interés cosmético. En él valoraron las posibles actividades cutáneas de tres péptidos.
Palmitoil carnosina (Pal-beta-Ala-His)
Este dipéptido se encuentra en el plasma sanguíneo y posee, entre otras, las actividades antioxidante y cicatrizante. Los investigadores comprobaron primero que el carácter amfifílico del péptido modificado incrementaba su absorción percutánea y, a la vez, anulaba cualquier posible actividad sistémica. Este comportamiento justificó la modificación de otros péptidos, que fueron ampliamente estudiados para demostrar su actividad bioquímica. Las correspondientes investigaciones se centraron en las moléculas: palmitoil-Gli-His-Lis y N-acetil-tirosil-arginil-hexadecil éster.
Palmitoil-Gli-His-Lis
La selección de este tripéptido y la obtención del correspondiente derivado lipófilo se llevó a cabo porque un estudio publicado en 1988 por Marquart, Pickart, Laurent et al3 demostraba que un complejo de este tripéptido con cobre activaba la síntesis de colágeno en un cultivo de fibroblastos. En realidad, glicina-histidina-lisina es un fragmento de colágeno que se libera cuando la colagenasa destruye el colágeno durante un proceso inflamatorio o de cicatrización.
Los estudios in vitro demostraron que la presencia de la cadena palmitoil (y la supresión del cobre) no disminuía la capacidad del péptido para estimular la síntesis de colágeno por los fibroblastos humanos. Además, en un estudio ex vivo comprobaron que biopsias de tejido abdominal humano (procedentes de cirugía plástica) mostraban una gran degradación del colágeno dérmico después de su irradiación con UVA, mientras que en igualdad de condiciones la presencia de 500 ppm de ácido retinoico o de 5 ppm de palmitoil-glicina-histidia-lisina protegía totalmente el colágeno e incluso favorecía su renovación.
Por último, un estudio in vivo realizado en 23 voluntarias demostró que después de 4 semana de aplicar en una zona cutánea un vehículo que contenía 4 ppm del péptido lipófilo, se pudo detectar (mediante ecografía ultrasónica) un incremento del grosor de la piel en un 4%. Los autores recuerdan que en la piel senil el adelgazamiento se produce a razón de un 6% cada 10 años.
La ausencia de toxicidad en los ensayos, su estabilidad y su eficacia significan, en principio, que éste puede ser un ingrediente adecuado para su uso en formulaciones cosméticas.
N-acetil-tirosil-arginil-hexadecil éster
Los autores del trabajo se interesaron en el dipéptido tirosina-arginina debido a que científicos japoneses descubrieron su peculiar actividad analgésica. Por ello, consideraron que podría ser adecuado para el cuidado de las «pieles sensibles», ya que muchas personas están convencidas de que su naturaleza cutánea «sensible» les perjudica: tanto el involuntario contacto con determinadas sustancias químicas (que para ellas son irritantes o contaminantes) como las agresiones climáticas (exposición al calor o al frío, que sería bien soportada por una piel «normal»).
Para disminuir esta sensibilidad de la piel, de tal forma que no provoque una anestesia ni una analgesia prolongada, consideraron oportuno modificar este dipéptido mediante la introducción de grupos lipófilos en sus extremos, lo cual les llevó a sintetizar la molécula N-acetil-tir-arg-hexadecil éster.
Con ella realizaron estudios in vivo en 21 voluntarios humanos, basados en provocar en cada uno de ellos, con un aparato regulable y generador de calor que habían fijado a la espalda, diversas sensaciones térmicas que alcanzaban incluso el inicio de la sensación de quemadura. Para cada voluntario se anotaron las diversas temperaturas que les provocaban los diferentes niveles de malestar cutáneo. Y comprobaron que la repetición del estudio, una vez enfriada la piel hasta su situación normal, aplicando en una zona cutánea 300 ppm del dipéptido lipófilo incorporado a un vehículo, y en otra zona el vehículo solo, permitía detectar una moderada pero significativa acomodación de la piel tratada a las agresiones térmicas que se habían establecido para cada voluntario en la primera parte del ensayo.
De forma parecida, se provocó en la piel de los voluntarios una sensación de picazón y ardor mediante una aplicación bien controlada de «capsaicín». Los nueve voluntarios que respondieron de una forma razonable a este estímulo irritativo fueron tratados de forma idéntica con 300 ppm del dipéptido lipófilo y con el vehículo solo. Se pudo detectar una importante disminución de la reactividad de la piel en las zonas que previamente habían sido tratadas cuando se comparó con las zonas que sólo recibieron el placebo.
Posibilidades cosméticas
Estos estudios demuestran las posibilidades cosméticas, por lo menos experimentalmente, que pueden desarrollar los péptidos lipófilos que hemos mencionado.
La búsqueda de nuevos ingredientes, cada vez más adecuados para mejorar el confort de la piel, e incluso el estado anímico de las personas, se está convirtiendo en una prioridad de muchos investigadores y, por tanto, de muchos laboratorios que elaboran productos cosméticos. Los péptidos activos son una buena vía de estudio, ya que han dejado de ser teóricamente interesantes (debido a su presencia en el tejido cutáneo) y se están convirtiendo en una opción que, tras su «vectorización», están demostrando su eficacia en los estudios in vitro e in vivo que hemos reseñado en este artículo.