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Metabolitos vegetales para cosméticos fotoprotectores

Actualmente, los metabolitos vegetales se consideran fuentes valiosas de compuestos antienvejecimiento y fotoprotectores para el desarrollo de productos farmacéuticos cosmecéuticos y tópicos. La radiación solar ultravioleta interactúa con redes complejas de compartimentos cutáneos dedicados a la defensa mecánica, fotoquímica, redox, metabólica e inmunológica de la piel.

Metabolitos secundarios fotoactivos

Las plantas terrestres y marinas han desarrollado la biosíntesis de metabolitos secundarios (SPM), que son esenciales para la defensa y adaptación a las condiciones ambientales.
Una gran cantidad de SPM conocidos hasta ahora se dividen comúnmente de acuerdo con su estructura química en tres clases principales: Fenilpropanoides, Terpenoides y Heterociclos.

Las propiedades protectoras de los metabolitos secundarios de las plantas contra la luz solar de amplio rango espectral, desde la irradiación UV hasta la luz visible e infrarroja, son muy similares para las células de plantas y mamíferos. Esta posibilidad de defensa universal es proporcionada por una estructura química peculiar (cromóforos) que absorbe la energía de la luz solar y la disipa en forma de energía luminosa térmica o fluorescente; o la convierte en energía para reacciones químicas.
Se han considerado más seguros que los protectores solares sintéticos clásicos, cuyas estructuras químicas son también polifenoles aromáticos.

Preselección de metabolitos vegetales secundarios

Por lo general, para lograr una composición óptima de protectores solares tópicos etiquetados como productos con alta protección UVA + UVB de banda ancha, se combinan varias moléculas sintéticas que tienen restos polifenólicos inspirados en la naturaleza. Para cumplir con los requisitos de los organismos reguladores para los valores declarados de SPF-B y SPF-A, estas sustancias sintéticas deben agregarse a los cosméticos en concentraciones altas que van del 10 al 25%. Esto aumenta considerablemente los riesgos de reacciones cutáneas adversas y pueden tener un impacto medioambiental negativo.

Teóricamente, los SPM podrían modificar la interacción piel-UV en varios puntos cruciales:

  • Por absorción de UVA + UVB (acción de pantalla)
  • Inhibición de las reacciones de radicales libres inducidas por los rayos UV en las células de la piel y la matriz extracelular (efectos de eliminación de la cadena antioxidante directa y de eliminación)
  • Mediante la protección de antioxidantes lipídicos de la superficie de la piel, tales como alfa-tocoferol, coenzima Q10 y escualeno (acción antioxidante de rescate)
  • Inducción de sistemas antioxidantes endógenos en queratinocitos y fibroblastos (efectos antioxidantes indirectos)
  • Atenuación de respuestas inflamatorias en células inmunes cutáneas (queratinocitos / leucocitos / células dendríticas)
  • Modulación de respuestas de estrés excesivas metabólicas y proliferativas inducidas por UV (efectos anti-estrés)
  • Atenuación de la inmunosupresión relacionada con los rayos UV (inmunomodulación).

Formulación de protectores solares a base de metabolitos vegetales

Los filtros UV orgánicos (sintéticos) y minerales plantean desafíos relevantes relacionados con su fotoestabilidad in vitro e in vivo bajo irradiación UV; su distribución homogénea sobre la piel y su capacidad para alcanzar las capas viables de la epidermis. Además obtienen una acumulación suficiente en el estrato córneo, evitando al mismo tiempo su penetración sistémica debido a las preocupaciones generalizadas sobre su toxicidad.

Los vehículos juegan un papel importante, que experimentan una evolución tecnológica continua en el mundo cosmético altamente competitivo. Se han propuesto varios aceites vegetales como potenciadores de la fotoestabilidad y vehículos inocuos para la piel al aumentar la penetración de filtros UV tanto sintéticos como naturales. Los aceites vegetales proporcionan hidratación a la piel expuesta al sol y, además, pueden tener un FPS ellos mismos. Los aceites vegetales basados en recursos vegetales renovables demostraron ser potenciadores eficaces de los filtros solares químicos.

Micro y nano portadores

Los micro y nano portadores de lípidos mejoran la penetración cutánea y la absorción de los filtros solares lipofílicos, en comparación con las emulsiones tradicionales de aceite / agua suministradas con emulsionantes. Las partículas nanoemulsionantes también muestran la capacidad de inhibir la absorción transcutánea de los filtros químicos sistémicamente tóxicos e inmunosupresores.

Las nanopartículas lipídicas sólidas y los portadores lipídicos nanoestructurados son sistemas portadores eficaces y sostenibles para factores protectores solares naturales solubles en lípidos como la luteína. Actúan aumentando su estabilidad e inhibiendo su degradación físico-química, al tiempo que ejerce la hidratación y elasticidad de la piel potenciando las funciones cosméticas esenciales.
La encapsulación de flavonoides con solubilidad limitada en disolventes acuosos y escasa permeación en el estrato córneo; mostró las prometedoras ventajas de las nanopartículas que, cuando se acoplan, mejoran la protección solar con una elevada compatibilidad cutánea del vehículo nuevo.

Sinergia entre filtros UV sintéticos y de origen vegetal

La combinación de protectores solares químicos con melatonina, rutina y antioxidantes lipofílicos demostró su eficacia como potenciadores de la protección solar e inhibidores del daño fotooxidativo de la piel. Para los filtros orgánicos sintéticos convencionales, la inhibición de su penetración profunda en la dermis sigue siendo un objetivo clínico principal. Esto se ha intentado tradicionalmente aumentando la viscosidad del vehículo. Recientemente se ha logrado un aumento más efectivo de la seguridad de los filtros UV sintéticos con la co-formulación de betacaroteno y resveratrol. Estos inhibieron la penetración transcutánea profunda de los filtros UV sintéticos y prolongaron su acumulación en el estrato córneo.
La reducción de las concentraciones de filtros UV en los cosméticos de protección solar también tendrá un impacto importante en la sostenibilidad ambiental.

Ventajas y desventajas de los cosméticos protectores solares totalmente naturales

Las características redox muy peculiares y las propiedades quelantes de metales hacen que los SPM sean excelentes captadores de radicales libres y antioxidantes directos. Una combinación de protector solar y protección redox permite que los SPM rescaten antioxidantes de bajo peso molecular endógenos localizados en la piel.
Al ser xenobióticos poliaromáticos, los SPM interactúan con antioxidantes cutáneos endógenos y enzimas desintoxicantes que construyen barreras metabólicas y redox de la piel. Esta interacción conduce a la restauración de la defensa antioxidante normal y a la modulación de las enzimas metabólicas. Así logran eliminar metabolitos tóxicos foto-oxidados de la degradación de lípidos y descomposición de SPM.

La similitud estructural de los metabolitos vegetales y las moléculas bioactivas humanas da como resultado la capacidad de los mismos para interactuar con múltiples receptores en las células inmunes de la piel. También para alterar las vías moleculares que conducen a su respuesta a la irradiación UV que atenúa la señalización proinflamatoria asociada a los rayos UV.
La idea de desarrollar cosmecéuticos protectores solares y productos para el cuidado de la piel totalmente naturales es uno de los conceptos de salud más atractivos y desafiantes del mundo moderno altamente tecnológico.

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