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Química verde, el gran desafío para la evaluación de la seguridad en los cosméticos

Los avances en la química verde y la biotecnología apoyan aún más esta tendencia general donde los ingredientes cosméticos basados en materia biológica más o menos refinada (plantas, hongos, bacterias, etc.) están ganando popularidad.

Tras numerosas prohibiciones sobre el uso de datos de experimentación con animales en cosmética; y la demanda mundial de productos “libres de crueldad animal”, se han desarrollado muchos métodos alternativos para evaluar la toxicidad de los ingredientes.

Si bien se han logrado grandes avances, el ámbito de la toxicidad sistémica es un ámbito en el que la normativa todavía está evolucionando. Se sugiere una estrategia para la evaluación fraccionada de la materia biológica para hacer que los enfoques, como la metodología del umbral de preocupación toxicológica (UPT), sean adecuados para su propósito. Dentro de esta estrategia, los datos analíticos se utilizan para generar clases de compuestos que se cuantifican y evalúan por separado.

Composición de los productos cosméticos mediante Química verde

Los productos cosméticos pueden contener una plétora de compuestos químicos que a su vez puede provenir de diferentes fuentes. Estas fuentes se refieren a materia biológica de plantas, hongos, animales, bacterias y algas. Pero también materia mineral, como fracciones de minerales, aceite o pigmentos, y por supuesto derivados y combinaciones debido a reacciones químicas y procesos biotecnológicos.

La perspectiva pública y los avances en química verde y biotecnología están creando un cambio hacia más materia biológica como ingredientes para cosméticos.
Los consumidores pueden percibir los ingredientes como naturales y más seguros. En general, la mayoría de los extractos de plantas son mezclas complejas y propensas a una cierta variabilidad según la temporada, planta utilizada, piezas y disolventes. También por parámetros del proceso, como la temperatura y la presión.

Seguridad de la Química verde

Las evaluaciones de seguridad pueden llegar a ser dificultosas cuando se asignan productos que contienen múltiples ingredientes botánicos y materiales relacionados. Además, a tales desafíos se sumaron las prohibiciones voluntarias y obligatorias de experimentación con animales, limitando las pruebas toxicológicas.

Los evaluadores de seguridad han utilizado datos históricos de pruebas con animales para excluir los riesgos de irritación cutánea y ocular significativa, sensibilización cutánea, genotoxicidad y toxicidad sistémica. A la luz de las prohibiciones de experimentación con animales se requieren nuevos enfoques.

Si bien hoy en día existen muchos métodos de prueba alternativos, por ejemplo, prueba de mutación bacteriana (prueba de Ames), prueba de huevo de gallina en la membrana corioalantoidea (HET-CAM), ensayo de opacidad y permeabilidad corneal bovina (BCOP), ensayo de reactividad de péptido directo (DPRA) y prueba de activación de línea celular humana (h-CLAT), sólo se puede abordar parcialmente, por ejemplo, cuando se conocen los modos de acción (MoA).

Por lo tanto, las estrategias actuales incluyen pruebas / análisis impulsados por MoA, investigaciones sobre la historia de uso seguro, enfoques de extrapolación y el umbral de preocupación toxicológica (UPT). La extrapolación adecuada podría estar respaldada por predicciones in silico negativas / resultados de bioensayos para un potencial MoA, o por un historial limitado de datos de uso seguro.

Enfoques de umbral

En particular, el UPT es una forma popular de justificar la seguridad de la materia biológica. La evaluación con el UPT se basa en el análisis estructural y en semejanzas químicas. El análisis se basa en los productos químicos que previamente han sido evaluados toxicológicamente. Pero la evaluación de un nuevo producto químico puede no requerir datos de toxicidad a menos que se superen los umbrales. Los valores de UPT provienen de los datos toxicológicos. Se han utilizado gran variedad de factores de incertidumbre y modelos para la extrapolación, a partir de conjuntos de datos toxicológicos de ensayos con animales, de los umbrales de exposición humana en general.

El concepto UPT permite evaluar sustancias de estructura química conocida y con datos de exposición conocidos, en ausencia de datos toxicológicos. Para que las bases de datos reflejen la actualidad científica es necesario incluir continuamente los nuevos datos y avances científicos. Esta forma de proceder puede cambiar los umbrales previamente definidos.

Fracciones de interés

Como la materia biológica puede contener una gran variedad de compuestos químicos, es mejor realizar una búsqueda bibliográfica de datos analíticos relevantes. También realizar una análisis del material de interés. Las especificaciones y los certificados de análisis pueden ayudar con estandarización, por lo que los datos químicos son transferibles entre lotes y proveedores de materia prima. En caso de que esto no sea posible, información sobre las plantas, disolventes, sistemas utilizados, etc., pueden ayudar con los enfoques para superar las incertidumbres de los datos. Se recomiendan estimaciones / amortiguadores de seguridad generales y conservadores para tales enfoques.

Perspectiva

Evaluar la seguridad de la materia biológica y las complejas mezclas que pueden conllevar no es un asunto simple. Las prohibiciones voluntarias y obligatorias de la experimentación con animales exigen soluciones novedosas. Estas pueden incluir enfoques fraccionales que se pueden utilizar de forma independiente o como parte de un WoE. Sin embargo, debido a la complejidad de las formulaciones cosméticas que a menudo contienen múltiples extractos / fermentos, es importante obtener inicialmente una comprensión de la química relevante.

Si bien esta estrategia abre nuevas ventanas para evaluar la seguridad de mezclas complejas con falta de datos toxicológicos, también crea conciencia sobre la creciente complejidad de las formulaciones cosméticas y el problema general de la aditividad / sinergia que rara vez se aborda. Las mezclas extremadamente complejas son y serán un desafío creciente para los evaluadores de seguridad.

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