INDICE ARTICOLO
Cos’è
La pelle umana è ricoperta da un sottile mantello protettivo, chiamato film idrolipidico cutaneo.
Si tratta di un’emulsione di acqua in olio, composta da:
- una fase grassa più abbonante (costituita dai lipidi sebacei ed epidermici);
- una fase acquosa (minoritaria).
La fase acquosa del film idrolipidico è chiamata NMF (Natural Moisturizing Factor o Fattore Naturale di Idratazione).
L’NMF contiene una miscela di sostanze idrosolubili e igroscopiche in grado di legare e trattenere l’acqua, inclusa l’umidità ambientale a contatto con la pelle.
L’NMF è costituito da acqua, sali minerali, amminoacidi, enzimi, altre sostanze azotate presenti nel sudore, come urea e ammoniaca, zuccheri e acidi organici (acido lattico, acido citrico, ecc.)
Funzioni
Funzioni del Film Idrolipidico
Il film idrolipidico ricopre lo strato più esterno dell’epidermide, chiamato strato corneo.
La sua presenza, unitamente alla particolare struttura delle cellule e dei lipidi dello strato corneo, crea una vera e propria barriera difensiva.
Tale barriera regola la perdita di acqua cutanea e impedisce o attenua il danno degli agenti ambientali (batteri, radiazioni solari, unto ecc.).
Tra i molti compiti "di barriera" dello strato corneo e del film idrolipidico che lo ricopre ricordiamo:
- regolare il contenuto di acqua epidermica e l’entità della perdita di acqua;
- mitigare, attraverso un sistema antiossidante innato, gli ossidanti esogeni che possono danneggiare i componenti della pelle;
- prevenire o limitare le infezioni cutanee attraverso un pH acido e peptidi antimicrobici;
- rispondere attraverso meccanismi immunitari innati a “invasori cutanei” di molte origini, tra cui microbi, veri allergeni e altri antigeni;
- proteggere le cellule e le strutture cutanee vicine che giacciono al di sotto degli effetti dannosi delle radiazioni ultraviolette.
Funzioni della Barriera Cutanea 1
La seguente tabella illustra i principali componenti epidermici che concorrono alle varie funzioni della barriera cutanea.
| FUNZIONE BARRIERA | ATTORI PRINCIPALI |
|---|---|
| BARRIERA ALLA PERDITA DI ACQUA | Formazione di lipidi dello strato corneo in rapporto specifico dai lipidi precursori |
| Produzione di corpi lamellari che imballano i lipidi precursori e alcuni peptidi antimicrobici | |
| Formazione di fattore idratante naturale (NMF) da filaggrina (convertita da profillagrina) | |
| Struttura "cemento" e "malta": le cellule dello stratto corneo sono appiattite, strettamente addossate le une alle altre e cementate da una “malta” fatta di grassi | |
| Mantenimento del gradiente dell’acqua, del gradiente del calcio e mantello acido (pH acido) | |
| Risposta delle citochine proinfiammatorie primarie a compromissione della barriera di permeabilità | |
| BARRIERA ANTIMICROBICA | Il mantenimento di un pH cutaneo acido riduce la colonizzazione cutanea da parte di batteri patogeni e lieviti |
| Attività antibatterica dei lipidi dello strato corneo (ad es. acidi grassi liberi, sfingosina, altri) | |
| Peptidi antimicrobici primari codificati geneticamente (defensine, catelicidine, dermcidine) sintetizzati nello strato corneo, presenti nel sebo e nel sudore (derivati dalla dermicidina) | |
| Agenti multipli con attività antimicrobica come funzione alternativa (alcune chemochine, alcuni neuropeptidi, altri) | |
| BARRIERA ANTIOSSIDANTE | Rete di sistemi antiossidanti enzimatici e non enzimatici per contrastare lo stress ossidativo |
| Antiossidanti presenti nell’epidermide (strato corneo, lipidi superficiali della pelle) e nel derma | |
| Gli antiossidanti non enzimatici idrofili includono acido ascorbico (vitamina C) e acido urico | |
| Il principale antiossidante non enzimatico liposolubile è l’alfa-tocoferolo (vitamina E) | |
| I co-antiossidanti (acido ascorbico, [coenzima Q10) consentono la rigenerazione del tocoferolo | |
| Gradienti nello strato corneo per acido ascorbico e tocoferolo (la concentrazione inferiore si registra vicino alla superficie) | |
| Enzimi antiossidanti intercettivi (catalasi, superossido dismutasi, glutatione perossidasi) | |
| Enzimi riparatori antiossidanti (ad es. metionina solfossido reduttasi) | |
| Alta concentrazione di alfa-tocoferolo a livello del viso per maggiore densità di ghiandole sebacee (il sebo funge da veicolo di consegna degli antiossidanti) | |
| BARRIERA IMMUNITARIA | Cellule dendritiche coinvolte nella sorveglianza immunitaria e nel riconoscimento dell’antigene (p. es. cellule dendritiche plasmacitoidi, cellule dendritiche mieloidi, cellule di Langerhans) |
| Recettori Toll-simili coinvolti nel riconoscimento di agenti patogeni microbici e altri agonisti | |
| Peptidi antimicrobici e alcuni dei loro prodotti di conversione enzimatica (ad es. LL-37) | |
| Percorsi innati e acquisiti di risposta immunitaria ed equilibrio con il sistema di cellule T regolatorie | |
| BARRIERA FOTOPROTETTIVA | Barriera epidermica alla melanina (grado di protezione correlato al tipo di pelle di Fitzpatrick) |
| Proteine di barriera dello strato corneo | |
| Antiossidanti all’interno dello strato corneo (protezione contro lo stress foto-ossidativo) | |
| Proprietà ottiche riflettenti dello strato corneo (lo spessore dello strato corneo è più importante dello spessore epidermico per la protezione dalla radiazione ultravioletta / solare) |
Funzioni dei Lipidi Cutanei
Essendo i componenti principali del film idrolipidico (95%), i lipidi cutanei sono i principali responsabili dell’effetto barriera dello strato corneo.
I lipidi cutanei sono essenziali soprattutto per trattenere la giusta quantità d’acqua nella cute e per regolare la TEWL (Trans Epidermal Water Loss o perdita di acqua trans-epidermica).
Funzioni dell’NMF
L’NMF offre un prezioso contributo nel mantenere il contenuto d’acqua dello strato corneo.
Funge da umettante naturale, per cui è in grado legare e trattenere l’acqua dell’epidermide e persino l’umidità ambientale.
Le proprietà umettanti dell’NMF sono essenziali anche per l’attività delle proteasi che regolano la desquamazione dei corneociti (le cellule dello strato corneo) e la ritenzione dell’umidità cutanea e ambientale.
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Composizione
Il fattore naturale di idratazione è costituito da una miscela di piccoli composti igroscopici presenti nei corneociti.
I componenti del NMF comprendono 1, 2:
- acido pirrolidone carbossilico (PCA) (8-10%)
- acido lattico (8-10%)
- urea (8-10%)
- ioni inorganici (inclusi potassio, sodio, magnesio e calcio) (5%)
- aminoacidi liberi (~ 40%), tra cui:
- l-serina (~ 36%)
- glicina (22%)
- l- alanina (13%)
- istidina, ornitina, citrullina e arginina (6-8% cad).
- zuccheri semplici (9%)
- ammoniaca, acido urico, glucosamina, creatina (2%)
Va notato che la composizione dell’NMF varia nelle differenti zone corporee.
Ruolo della Fillagrina
Gli aminoacidi liberi comprendono circa il 40% dell’NMF e possono derivare da più fonti, tra cui sudore, degradazione delle proteine strutturali dello strato corneo (come desmosomi ed emidesmosomi), degradazione della filaggrina e citrullina originata dai follicoli piliferi.
La filaggrina è una proteina sintetizzata nell’epidermide, che viene successivamente idrolizzata per generare una complessa miscela di aminoacidi liberi igroscopici, derivati di aminoacidi e sali che costituiscono una parte predominante del fattore naturale di idratazione (NMF).
Alterazioni dell’NMF
L’NMF contribuisce a mantenere un livello ottimale di idratazione dell’epidermide.
Un livello adeguato di idratazione è indispensabile per l’integrità strutturale e funzionale dello strato corneo, poiché molti degli enzimi che catalizzano le funzioni vitali dell’epidermide sono idrolitici e non si verificano in modo efficiente se l’acqua è presente al di sotto di una concentrazione di soglia.
L’acqua influenza naturalmente anche proprietà fisiche, come flessibilità e flessibilità, resistenza alle forze di taglio, desquamazione individuale dei corneociti, pH della pelle e formazione di cornificati inviluppo cellulare
Lo strato corneo dell’epidermide contiene mediamente circa il 20-25% del proprio peso in acqua, fondamentale per mantenere la sua corretta morbidezza, flessibilità ed elasticità.
Quando il livello di idratazione dello strato corneo scende al di sotto del 20%, la superficie cutanea diventa secca e ruvida, la sua elasticità si riduce in maniera evidente e si osserva un processo di secchezza, desquamazione e fessurazione.
Alterazioni dell’NMF
Fattori esogeni – come una detergenza eccessiva, specie se abbinata all’uso di detergenti troppo aggressivi, abuso di cosmetici esfolianti, esposizione a sostanze irritanti, esposizioni professionali, cambiamenti climatici, bassa umidità ambientale; alcuni farmaci topici o cosmeceutici – provocano danni ai vari componenti della barriera cutanea, incluso l’NMF.
Se questi insulti superano le capacità rigenerative dell’epidermide, insorgono le classiche manifestazioni della pelle secca e irritata.
Ripristino dell’NMF
Nella maggior parte dei casi, i prodotti per i quali si è osservata e descritta un’efficacia clinica contro la pelle secca e i disturbi associati, sono quelli caratterizzati da un’attività diretta nei confronti dello strato corneo (lo strato più superficiale della pelle) e del film idrolipidico cutaneo.
I cosmetici idratanti agiscono localmente apportando ingredienti:
- umettanti: sono agenti umidificanti con attività igroscopica, come il glicerolo, il sorbitolo o l’acido ialuronico a basso peso molecolare, in grado di captare e trattenere l’acqua, aumentando così lo stato di idratazione epidermica;
- emollienti: sono agenti filmogeni od occlusivi, come vaselina, olio di paraffina, oli vegetali (olio di avocado, burro di karité), vitamina E acetato, che riducono la perdita di acqua dallo stato cutaneo;
- restitutivi: sono attivi in grado di ripristinare il cemento lipidico o i lipidi di superficie attraverso l’utilizzo di lipidi molto simili a quelli presenti nella cute, come le ceramidi, lo spermaceti, l’acido miristico e il cetyl palmitate.
Alcuni complessi cosmetici mirano a ottenere una composizione analoga all’NMF (in realtà estremamente complessa e difficile da stabilire).
Queste miscele, dette NMF ricostruiti, contengono attivi come piroglutamato sodico, lattato sodico, urea, idrolizzati proteici (collagenici o cheratinici), miscele di aminoacidi ricostruite, collagene nativo solubile, e saccaridi.
In realtà queste sostanze, da sole, non possono in nessun caso favorire un processo di idratazione efficace.
Come visto, la corretta idratazione della pelle è legata all’integrità della barriera cutanea nel suo compelsso. Pertanto è importante affidarsi a una formulazione cosmetica "completa" e "multi-azione"umettante-emolliente.
L’idratazione che si può ottenere con sieri ed emulsioni contenenti il solo NMF, per quanto ad alte concentrazioni, è aleatoria e di breve durata.
