Substancje czynne w kosmetykach reg. czynność grucz. łojowych.pdf

SUBSTANCJE CZYNNE

Mgr inż. Katarzyna Pytkowska

Wyższa Szkoła Zawodowa Kosmetyki i Pielęgnacji Zdrowia

Substancje czynne w kosmetykach regulujących aktywność

gruczołów łojowych.

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

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)

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

woski

estry steroli

wolne kwasy tłuszczowe

sterole

glicerydy

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-

CH 3

H 3

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

łojotok

uwalnianie

substancji

drażniących

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

waxes

sterol esters

free fatty acids

sterols

glicerides

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

CH 3

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).

H 3

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.

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

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: