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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:
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.)
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:
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) |
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).
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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Il fattore naturale di idratazione è costituito da una miscela di piccoli composti igroscopici presenti nei corneociti.
I componenti del NMF comprendono 1, 2:
Va notato che la composizione dell’NMF varia nelle differenti zone corporee.
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).
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.
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.
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:
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.
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