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Nuovo tripeptide
anti-età
Stimola la biosintesi di ialuronano
e proteoglicani
M Heidl, R Gräub
Parole chiave
Peptidi
Ialuronano
Proteoglicani
Anti-Età
[email protected]
DSM Nutritional Products, Basel, Switzerland
RIASSUNTO
I segni dell’invecchiamento dipendono anche da una
diminuita presenza di glucosaminoglicani (GAG), come Ialuronano, e di proteoglicani, come Decorina e
Lumicano. Per incrementare la sintesi di GAG e
proteoglicani è stato sviluppato un nuovo peptide
(tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric urea trifluoroacetato con magnesio cloruro e glicerina1), a base idro-glicerica e facile da formulare.
L’efficacia del peptide è stata testata in vivo in
uno studio randomizzato in doppio cieco contro
placebo sull’effetto rimodellante e rassodante
della pelle, con effetti positivi.
Per quanto concerne il meccanismo d’azione,
test in vitro hanno dimostrato che aumenta la
sintesi di Ialuronano propria della pelle e migliora la biosintesi delle fibrille di collagene aumentando l’espressione dei proteoglicani, Decorina
e Lumicano.
In conclusione i dati presentati ne supportano
l’uso in prodotti antinvecchiamento.
INTRODUZIONE
Decorina e Lumicano sono due importanti proteoglicani dermici, formati da un nucleo proteico
e da una catena laterale glucosaminoglicanica
(GAG). Il nucleo proteico si lega alle fibrille di collagene, portando ad un aumento della fibrillogenesi e alla formazione di fibrille di collagene più
sottili con migliore aspetto e resistenza (1-3).
La catena laterale GAG funziona come ‘spaziatore’ tra le fibrille in modo da mantenerle parallele e organizzate (Fig 1). Durante il processo
di invecchiamento della pelle, la struttura delle
fibrille di collagene diviene irregolare e le fibre
stesse risultano più deboli.
Lo Ialuronano (HA) è un GAG a lunga catena
saccaridica (2-3 MDa) che può legare molecole d’acqua fino a 1000 volte il suo peso. Ricopre diverse funzioni nell’epidermide, inclusa la
formazione della struttura dello strato corneo e
la funzione di barriera (4). HA è anche un noto
mediatore del segnale per esempio nel processo di cicatrizzazione (5). Nel derma funge da
supporto alle proteine strutturali e alle cellule;
inoltre, come filler, funziona da cuscinetto meccanico e da riserva d’acqua. La variazione nel
contenuto di HA nella pelle è la causa principale degli effetti visibili dell’invecchiamento (6,7).
Usato topicamente, HA può risultare un umettante eccellente, ma non penetra nella pelle e
quindi ha soltanto un effetto superficiale.
In confronto ad alcune preparazioni topiche di
HA a lunga catena, una formulazione contenente molecole più piccole, come il tripeptide
tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric urea trifluoroacetato, potrebbe permettere a queste
ultime di penetrare nella pelle ed agire direttamente sulla formazione dell’HA, stimolando la
biosintesi di proteoglicani del derma. Per supportare le suddette ipotesi, in questo studio sono state condotte ricerche in vivo e in vitro.
MATERIALI E METODI
È stata preparata un’emulsione bianca (AWT
1897) contenente: SYN®-HYCAN, prodotto da
DSM Nutritional Products Ltd, (tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric urea trifluoroacetato
in glicerina e acqua, senza conservanti) (2.5%),
Isohexadecane (6.00% p), Simmondsia chinensis (Jojoba) seed oil (4.00% p), Caprylic/Capric
Tryglyceride (4.00% p), Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer (1.00% p), Glycerin (3.00 % p), Phenoxyethanol (and) Methylpa-
1SYN®-HYCAN
prodotto da DSM
Nutritional Products Ltd (Kaiseraugst,
Switzerland) e distribuito da Pharma
Cosm Polli (Milano tel 02.8954 6188
- email [email protected] - web
www.pharmacosm.it),
distributore
esclusivo per l’Italia dei principi funzionali DSM Nutritional Products Ltd,
Branch Pentapharm.
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Nuovo Tripeptide anti-età
M Heidl, R Gräub
loro consenso informato scritto ed erano a conoscenza della necessità e durata dei controlli per assicurare
l’adesione al protocollo del test.
Figura 1 Rappresentazione della struttura di una fibra di collagene (a destra): le fibrille che la compongono sono
organizzate dai proteoglicani Decorina e Lumicano; e della struttura del derma (a sinistra): lo Ialuronano fa da sostegno alle proteine strutturali e alle cellule cutanee
raben (and) Ethylparaben (and) Butylparaben (and) Propylparaben (0.80%
p), Aqua (81.20% p).
Come placebo è stata usata
l’emulsione priva del tripeptide.
Test in vivo
Disegno sperimentale
È stato eseguito uno studio randomizzato in doppio cieco contro placebo per
valutare l’efficacia rimodellante e rassodante dei prodotti AWT 1897/2.00
(placebo) vs AWT 1897/3.00 (emulsione con il 2.5% di tripeptide). Sono
stati valutati i cambiamenti del volume
e le modifiche nel contorno della pelle
del viso con uno strumento per analisi
3D (PRIMOS Body®, GFMesstechnik,
Berlino, Germania) e le variazioni delle
proprietà biomeccaniche della pelle
(morbidezza, tensione, tonicità e compattezza) dell’area trattata vs l’area non
trattata dell’avambraccio utilizzando il
Cutometer®SEM 575 (Courage & Khazaka, Colonia, Germania). Lo strumento misura la deformazione verticale della pelle risucchiata nell’apertura di una
sonda di misurazione, attraverso una
pressione negativa costante di 350
mbars della durata di un secondo. La
pressione negativa è poi annullata e la
pelle viene rilassata per due secondi.
Un sistema ottico misura le variazioni di
capacitanza elettrica proporzionale al
rialzo (mm) della superficie della pelle.
Le misure si ottengono dopo cinque
aspirazioni, e sono la media di tre acquisizioni. Inoltre, ai volontari è stato
chiesto di compilare un questionario
descrivendo in dettaglio la loro soddisfazione per le caratteristiche organolettiche del prodotto (aspetto, texture
e profumo, assorbimento) e la sua efficacia (effetto tensore, tonicità e compattezza), L’effetto visivo atteso è stato
illustrato grazie a macrofotografie
scattate con una Nikon D70.
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Volontari
Sono state reclutate 41 donne (principio funzionale 19, placebo 22) tra i 56
e i 65 anni che presentavano pelle rilassata su viso e avambraccio. Nessuna delle volontarie era incinta o in fase
di allattamento, tutte erano in buona
salute. Non presentavano patologie cutanee nelle zone d’interesse.
Altri criteri di esclusione sono stati:
iniezioni sul viso o lifting alle palpebre;
terapia ormonale sostitutiva; contraccettivi orali o altri trattamenti ormonali iniziati, modificati o conclusi entro un
mese e mezzo dall’inizio del test; allergie conosciute verso prodotti cosmetici o dermo-farmaceutici; uso di trattamenti topici o sistemici nelle settimane
precedenti al test, capaci di interferire
con la valutazione del prodotto analizzato. Tutte le volontarie hanno dato il
I volontari si sono recati in laboratorio
nei giorni 0,28, 56 e 84 del test.
Il giorno 0 si sono presentati senza
aver applicato fin dalla sera precedente
nessun prodotto sul viso o sull’avambraccio. Su quest’ultimo sono state definite 2 zone, una da trattare e una non
trattata come confronto, sulle quali sono state misurate le proprietà biometriche. È stata scattata una foto 3D oltre ad alcune macrofotografie dell’intero viso. Le stesse valutazioni sono state ripetute dopo 56 e 84 giorni di trattamento. Ai volontari è stato affidato un
registro giornaliero per i giorni da 0 a
28. Il giorno 28, essi hanno reso il registro e ne hanno ricevuto un altro per
i giorni da 28 a 56. Il giorno 56 hanno
ricevuto un nuovo registro. Il giorno 84
i volontari hanno anche risposto ad un
questionario di valutazione soggettiva.
L’emulsione è stata applicata due volte
al giorno (mattina e sera), sul viso e
sull’avambraccio dei volontari, per 84
giorni.
Test in vitro
Il prodotto è stato confrontato con
TGF1 beta e Palmitoyl oligopeptide
(and) Palmitoyl tatrapeptide-7), peptide
già sul mercato. Fibroblasti normali
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D0
D84
cambiamenti del contorno (mm)
-30 -25 -20 -15 -10 -5
0
5 10
20
Figura 2 Effetto del trattamento con AWT 1897/3.00 sul profilo verticale prima (foto in alto) e dopo 84 giorni di
trattamento (foto in basso)
RISULTATI
Effetti sul contorno viso
I parametri valutati sono stati il profilo
verticale (doppio mento), il profilo orizzontale (mancanza di tonicità sulle
guance) e il volume del viso.
Dopo 56 giorni di utilizzo, è stato osservato un significativo aumento del tono facciale (profilo orizzontale) e una diminuzione del volume del viso, nelle volontarie che avevano utilizzato la formula AWT 1897/3.00, in confronto
con lo stato iniziale (tempo 0). Questo
effetto si è verificato nel 74% dei soggetti. Dopo 84 giorni è stato osservato un significativo decremento del doppio mento (profilo verticale) nel 58%
dei soggetti che avevano utilizzato la
formula AWT 1897/3.00. Un esempio viene riportato nella Figura 2.
I soggetti trattati con placebo non presentavano alcun segno di miglioramento dei parametri considerati.
Effetto rassodante
Dopo 56 giorni di trattamento, nei soggetti trattati con l’emulsione AWT
1897/3.00 è stato osservato, in confronto al placebo, un significativo aumento della tonicità (17%) e della compattezza (+7%) della pelle dell’avambraccio. È stato anche rilevato un miglioramento della tensione cutanea,
ma non è risultato significativo, mentre
%
Tensione
Tonicità
Compattezza
20
17%
*
15
10
7%
5
*
3%
0
-1%
*
-5
-6%
-10
-10%
-15
*
*
Confronto % (t0 vs t56)
Placebo
*
*p<0.05
AWT 1897/3.00
Figura 3 Effetti del trattamento con AWT 1897/3.00 e con placebo su tensione, tono e compattezza della pelle
dell’avamnbraccio dopo 56 giorni di trattamento, vs tempo 0
era significativa la diminuzione della
tensione nei soggetti trattati con il placebo (6%). Il miglioramento è stato osservato nell’84% dei soggetti (Fig 3).
L’effetto sulla compattezza era significativo anche dopo 84 giorni di trattamento (+4%) ed era osservato nel
68% dei soggetti; mentre l’effetto sulla tonicità della pelle (+8%) non raggiungeva la significatività statistica.
Studi in vitro
Valutazione soggettiva
Incubando il tripeptide con fibroblasti
normali umani (NHF) l’aumento della
sintesi di Ialuronano era concentrazione-dipendente, e molto superiore a
quella di TGF1 beta e Palmitoyl oligopeptide (and) Palmitoyl tatrapeptide-7.
A pari concentrazione, l’effetto del tripeptide era tre-quattro volte più elevato
di quello ottenuto con un’altra combinazione peptidica in commercio (Fig 4).
La valutazione soggettiva riportata dai
volontari ha dimostrato un buon gradimento delle caratteristiche organolettiche (aspetto, texture e profumo, assorbimento) e dell’efficacia (effetto
tensore, tonicità e compattezza) del
tripeptide, non differenti da quelle del
placebo.
Nello stesso test, con NHF incubati
per tre giorni senza siero fetale di vitello, è stato osservato che la sintesi
dei proteoglicani Decorina e Lumicano
è aumentata in maniera dose risposta, anche se per il Lumicano, ad una
certa concentrazione si raggiunge un
plateau (Fig 5).
Aumento della sintesi di Ialuronano (%)
umani sono stati coltivati in un medium
di coltura (MEM) con 10% di siero fetale di vitello (FSC) fino alla subconfluenza. Dopo rimozione dell’FSC, sono
state aggiunte le sostanze da testare e
le cellule sono state incubate per altri
tre giorni. È stato quindi rimosso il surnatante per misurare il contenuto di
HA secreto, utilizzando un kit ELISA
(#K-1200, Echelon, UT-USA) secondo
le istruzioni del produttore. Le cellule
sono state fissate con formaldeide e
permeabilizzate con Triton-X100.
Decorina e Lumicano sono stati rilevati tramite un anticorpo anti-decorine
(R&D systems, AF143) e anti-lumicano (Santa Cruz Biotechnology, sc27718) e un anticorpo secondario
HRP-coniugato (Pierce). L’espressione
dei due proteoglicani è stata quantificata attraverso il saggio Enzyme-linked
Immuno Assay (EIA).
350
+302%
300
+213%
250
+160%
200
+77%
150
100
50
+0%
0
Controlli
+21%
+0%
10 ng/ml 6.25 μM 12.5 μM
TGF beta1
25 μM
tetradecil
aminobutiroilvalilaminobutiric
urea trifluoroacetato
+1%
6.25 μM 12.5 μM
25 μM
Palmitoyl Oligopeptide (and)
Palmitoyl Tetrapeptide-7
Figura 4 Effetti del trattamento di fibroblasti umani normali con tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric urea
trifluoroacetato, TGF beta1 e Palmitoyl oligopeptide (and) Palmitoyl tatrapeptide-7 sulla sintesi di Ialuronano
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Nuovo Tripeptide anti-età
M Heidl, R Gräub
Decorina
Lumicano
Ringraziamenti
Gli Autori ringraziano Silke Adamietz per il suo prezioso
Aumento della sintesi (%)
80
+71%
+66%
70
+73%
aiuto nella preparazione di questo articolo e Vera Tofani (Pharma Cosm Polli) per la traduzione del testo.
60
+36%
50
+24%
BIBLIOGRAFIA
40
30
+21%
20
10
+0%
+2%
1 Ezura Y, Chakravarti S, Odberg A, Cher-
+6%
voneva I, Birk DE (2000)
Differential Expression of Lumican and Fi-
0
Controllo 10 ng/ml
TGF beta1
10 μM 100 μM 10 ng/ml 6.25 μM 12.5 μM 25 μM
TGF beta1
tetradecil
tetradecil
aminobutiroilvalilaminobutiric
aminobutiroilvalilaminobutiric
urea trifluoroacetato
urea trifluoroacetato
1 μM
bromodulin Regulate Collagen Fibrillogenesis in Developing Mouse Tendons
J Cell Biol
151(4) 779-787
2 Chakravarti S (2002)
Functions of lumican and fibromodulin: les-
Figura 5 Effetti del trattamento di fibroblasti umani normali con tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric urea
trifluoroacetato e TGF beta1sulla sintesi di Decorina e Lumicano
sons from knockout mice
Glycoconj J
19(4-5) 287-293
3 Reed CC, Iozzo RV (2002)
The role of decorin in collagen fibrillogenesis
CONCLUSIONI
La perdita di compattezza della pelle è uno
dei più visibili segni dell’invecchiamento.
Tetradecil aminobutiroilvalilaminobutiric
urea trifluoroacetato con magnesio cloruro e glicerina aumenta la produzione
propria della pelle di Ialuronano e migliora la biosintesi delle fibrille di collagene
aumentando l’espressione dei proteoglicani Decorina e Lumicano. L’aumento
della sintesi di Decorina e Lumicano migliora la struttura delle fibrille e, di conseguenza, anche il contorno del viso e la
compattezza della pelle. Nuovo Ialuronano e fibrille di collagene più forti conducono ad un visibile effetto rimodellante e
a una pelle più tonica.
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Disponibile sottoforma di soluzione acquosa senza conservanti o PEG, questo prodotto è un principio funzionale
raccomandato non solo per creme
idratanti o anti-età specifiche per combattere le rughe, ma anche per creme
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vantaggio di essere considerevolmente
più economico e meno doloroso delle
iniezioni di Acido Ialuronico.
and skin homeostasis
Glycoconj J
19(4-5) 249-255
4 Verdier-Sévrain S, Bonté F (2007)
Skin hydration: a review on its molecular
mechanisms
J Cosmet Dermatol
Hyaluronan accumulation in wounded epidermis: a mediator of keratinocyte activation
J Invest Dermatol
129(8) 1850-1860
6 Gold MH (2007)
Use of hyaluronic acid fillers for the treatment of the aging face
Clin Interv Aging
Usato come principio funzionale bioattivo in prodotti cosmetici può aiutare a
ridurre i più visibili segni dell’invecchiamento.
6(2) 75-82
5 Tammi RH, Tammi MI (2009)
2(3) 369-376
7 Andre P (2004)
Hyaluronic acid and its use as a ‘rejuvenation’ agent in cosmetic dermatology
Semin Cutan Med Surg
23(4) 218-222
