La Pelle II: Come funziona fisiologicamente l’idratazione

Gli articoli di questa serie sono da intendersi come informativi per coloro che si interessano di cosmesi fai da te come hobby. Non sono pensati per studenti universitari e non contengono informazioni e consigli di carattere medico. L’obiettivo è solamente quello di dare alcune informazioni di base sulla struttura della pelle, capelli e unghie che possono risultare utili a chi sta imparando a formulare cosmetici.

Nell’articolo precedente abbiamo visto la struttura di base della pelle. Ora conosceremo i meccanismi principali attraverso i quali la pelle è fisiologicamente in grado di mantenere lo stato di idratazione.

Una delle funzioni della pelle è impedire la perdita di acqua dal nostro organismo. Ci sono diversi fattori fisiologici che concorrono a mantenere la barriera cutanea funzionale e integra: il Fattore di Idratazione Naturale, i lipidi dello strato corneo e la loro organizzazione, e le acquaporine.

Nel primo articolo, abbiamo visto che la pelle è suddivisa in ipoderma/grasso sottocutaneo, derma, ed epidermide. L’epidremide è lo strato più superficiale ed è a sua volta divisa in strati. Di questi strati, quello più esterno e che possiamo vedere è lo strato corneo. Nello strato corneo troviamo i corneociti, che sono lo stadio finale dei cheratinociti, le cellule che vengono generate nello strato più in profondità (lo strato basale dell’epidermide) e che vanno incontro a diverse modifiche strutturali mentre vengono spinte verso l’alto e attraversano gli strati dell’epidermide.

La disposizione dei corneociti e dei lipidi nello strato corneo consentono alla pelle di fare da barriera e impedire la perdita d’acqua transepidermica (TEWL). In questo articolo, vedremo tre componenti che contribuiscono all’idratazione fisiologica della pelle: il fattore di idratazione naturale, i lipidi dello strato corneo e le acquaporine.

Fattore di idratazione naturale

I corneociti si presentano come cellule piene di cheratina, e la cheratina di per sè può trattenere molta acqua. Nello strato corneo però troviamo anche altre sostanze idrofile in grado di farlo, che vanno a formare il fattore di idratazione naturale (NMF) e si trovano a livello sia intra- che extracellulare.

La composizione del NMF è la seguente:

ComponentePercentuale (mole, %)
Amminoacidi40
Sale sodico dell’acido pirrolidone carbossilico (Sodium PCA)12
Lattati12
Ioni18,5
Zuccheri8,5
Acido urico, glucosamina, creatina1,5
Citrato e formato0,5
Urea7

Il NMF deriva da una proteina conosciuta come filaggrina, che genera il NMF attraverso la sua degradazione. Questa degradazione e, di conseguenza, la sintesi del NMF sono regolate dalla presenza di acqua nel sistema (se è presente meno acqua, avviene la degradazione e si forma il NMF).

I componenti del NMF possono svolgere funzioni idratanti trattenendo acqua, oppure avere altri ruoli: ad esempio il lattato e il potassio possono influenzare l’equilibrio di pH dello strato corneo.

Oltre al NMF, altri due componenti idrofili importanti nell’idratazione dello strato corneo sono l’acido ialuronico e il glicerolo.

L’acido ialuronico è un glicosaminoglicano. Si tratta di un polimero molto igroscopico che troviamo non solo nello strato corneo ma anche a livello del derma, ed è extracellulare. Nello strato corneo, funge da umettante e ne regola le proprietà meccaniche.

Il glicerolo è un alcol che interagisce con i lipidi cutanei e può trattenere molta acqua, fungendo quindi da umettante.

Lipidi dello strato corneo

I lipidi dello strato corneo sono prevalentemente ceramidi, colesterolo, acidi grassi e colesterolo solfato. Sono intercellulari e sono organizzati in un doppio strato che impedisce la TEWL. I componenti presenti in maggior quantità sono le ceramidi e nello strato corneo sono state individuate diverse strutture diverse di questa classe di lipidi. Il bilayer è una barriera impermeabile al passaggio di acqua e quindi ne limita la perdita attraverso la pelle. Di conseguenza, una perturbazione di questa struttura lamellare può avere conseguenze negative sulla condizione della pelle ed è spesso presente nelle condizioni di pelle secca.

Acquaporine

Le acquaporine sono proteine transmembrana che formano dei canali attraverso cui possono passare molecole idrofile come il glicerolo e l’urea. Sono coinvolte nel mantenimento dell’idratazione cutanea.

Fattori che possono influenzare l’idratazione cutanea

Diversi fattori ambientali e comportamentali possono avere effetti negativi sull’idratazione della pelle, ad esempio:

  • Esposizione eccessiva a raggi UV
  • Esposizione prolungata a livelli di umidità estrema (estremamente bassa o estremamente alta)
  • Detergenti aggressivi
  • Contatto prolungato con l’acqua
  • Dieta non equilibrata e in particolare apporto di acqua insufficiente

Nota: L’effetto dei detergenti

I detergenti aggressivi possono danneggiare la funzionalità di barriera della pelle. Il Sodium Lauryl Sulfate (SLS) (oggi non più molto usato nei cosmetici) è uno dei detergenti più aggressivi conosciuti, ed è persino in grado di alterare la struttura del bilayer lipidico. Dobbiamo però tenere presente che non tutti i tensioattivi sono così aggressivi, e in particolare non tutti i “solfati”, nonostante i claim odierni dei prodotti cosmetici. Attualmente possiamo contare su moltissimi tensioattivi che sono più delicati dell’SLS e che possiamo usare nei detergenti. Inoltre, non è soltanto l’aggressività “intrinseca” del tensioattivo che rende aggressivo o meno aggressivo il prodotto, ma la sua combinazione opportuna con altri tensioattivi.

Oltre ai tensioattivi delicati e agli opportuni tensioattivi di contorno, in molti detergenti troviamo anche emollienti (oli), perchè sembrerebbe che i detergenti siano in grado di rimuovere lo sporco e allo stesso tempo depositare emollienti sulla pelle.

Riferimenti

Fowler (2012) Understanding the Role of Natural Moisturizing Factor in Skin Hydration, Practical Dermatology

Lampe et al. (1983), Human stratum corneum lipids: characterization and regional variations, The Journal of Lipid Research, 24, 120-130

Schurer and Elias (1991) The Biochemistry and Function of Stratum Corneum Lipids, Advances in Lipid Research, 24, 27-56

Kilpatrick-Liverman et al. (2009), Mechanisms of Skin Hydration. In Handbook of Cosmetic Science and Technology (eds. Paye, Barel, and Maibach)

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