Dermastudio - Articoli: I liposomi in dermatocosmetologia

Articoli - Dermatologia: I liposomi in dermatocosmetologia

Riassunto

I liposomi, studiati e conosciuti da tempo, solo negli ultimi anni sono diventati utili veicoli per sostanze attive di grande importanza per i prodotti farmaceutici e i cosmetici.

Questo vale soprattutto per la cura topica e la prevenzione di affezioni della pelle.

In questi casi questo nuovo tipo di veicolo permette di fornire ad alte concentrazioni la sostanza attiva nel luogo ove è desiderato l’effetto protettivo farmacologico e permette, particolarmente con l’ausilio di tecniche speciali, dei depositi di lunga durata. Con l’aiuto dell’esempio del preparato protettivo antisolare già introdotto con successo (Daylong 16) vengono qui elencate le specifiche proprietà di penetrazione, le capacità di accumulazione al luogo specifico e i conseguenti pratici progressi che queste molecole presentano.

Produzione e proprietà dei liposomi
I liposomi quali vettori di sostanze attive
Non tutti i liposomi sono uguali
I liposomi nei prodotti per protezione anti-solare
“Drug targeting” tramite la preparazione liposomale: dimostrazione sperimentale
Liposomi: qualcosa di più che un “gag”

Da circa 10 anni la chimica farmaceutica si occupa di liposomi da cui ci si può aspettare un miglioramento dell’utilizzazione delle sostanze attive. I veicoli utilizzati per le sostanze attive finora utilizzate dermatologicamente erano solamente poco indicati per una mirata accumulazione di azioni farmacologiche, dal punto di vista quantitativo e qualitativo.

Con l’introduzione dei liposomi quali veicoli colloidali delle sostanze attive di un tipo completamente nuovo si è potuto assistere ad un cambiamento fondamentale farmacologico.

Contemporaneamente i liposomi sono stati riconosciuti dall’industria cosmetica anche come potente concetto di propaganda. Si sono postulate una serie di azioni che obbediscono ad un concetto di base fondamentale, ma che non sono per niente documentate sperimentalmente. Questo ha permesso, unitamente al fatto che esiste una mancanza di topici dermatologici liposomali, che i liposomi siano stati talvolta oggetto di discussioni controverse in dermato-cosmetologia e siano stati sottovalutati nel loro potenziale. E’ perciò indispensabile un fondamentale atteggiamento critico e una considerazione differenziata dei differenti tipi di liposomi nelle variate indicazioni.

Produzione e proprietà dei liposomi

I liposomi sono sfere caratterizzate da una doppia membrane esterna di lipidi e da un interno contenente una fase acquosa. Se si portano determinati fosfolipidi a contatto con l’acqua – meglio se utilizzando un loro sconvolgimento con ultrasuoni o scuotendoli ripetutamente – questi si ritroveranno ordinati in lamelle a formare microscopicamente piccole sfere cave riempite di acqua. Essenziale è che ci sia nella molecola, accanto alla parte lipidica, anche un gruppo idrofilo. I fosfolipidi sono prototipi per questi tipi di molecole ambifile. La struttura dei liposomi mostra che le molecole idrofili sono direzionate verso l’esterno e permettono la solubilità in acqua, mentre quelle dirette all’interno rappresentano i gruppi idrofili e permettono la fase acquosa. Centralmente si trova un compartimento lipofilo. Si suole distinguere tra liposomi multilamellari e unilamellari.

I liposomi multilamellari mostrano un diametro tra i 500 e i 10000 nm e sono costruiti in maniera concentrica con una doppia membrana lipidica (struttura a “buccia di cipolla”). Le membrane lipidiche sono tra di loro separate da fasi acquose. In situazioni di contatto energetico, per esempio in caso di disintegrazione con ultrasuoni, i liposomi multilamellari si trasformano in unilamellari.

I liposomi unilamellari sono delle piccole sfere cave costruite da una sola pelle esterna (doppia membrana lipidica) che contengono una fase acquosa. Il diametro dei liposomi unilamellari varia tra i 25 e i 100 nm. Di conseguenza si distinguono qui microvescicole (small uni-lamellar vesicles, SUV) e macrovescicole (large uni-lamellar vesicles, LUV).

La grandezza delle vescicole è determinata dal tipo della fabbricazione, soprattutto dalla quantità di energia utilizzata. Nell’utilizzazione per topici farmacologici e cosmetici si usa distinguere tra liposomi “vuoti” e “caricati”.

I liposomi quali vettori di sostanze attive

I liposomi possono veicolare sia sostanze lipofili che sostanze idrofili (per es. farmaci, filtri antisolari, ecc.). Sono sotto questo punto di vista paragonabili e delle emulsioni. Si può indirizzare e modificare la reattività dei liposomi e la capacità di liberare la sostanza attiva tramite il cambiamento delle proprietà fisiche e chimiche. Si raggiunge così per esempio una mirata liberazione di sostanze attive a determinati luoghi di determinati valori di pH (3). Anche il cambiamento della carica dei liposomi influenza poi la liberazione della sostanza attiva e di conseguenza la tossicità di determinate presentazioni farmaceutiche. I liposomi hanno dunque così favorevoli proprietà come potenziali sistemi di veicoli di sostanze attive. Possono ad esempio farsi assorbire da qualsiasi cellula.

Bisogna tener ben presente che l’azione su uno specifico compartimento della pelle sta nella somiglianza della struttura dei liposomi con le membrane biologiche, come ad esempio la membrana citoplasmatica dei corniociti, anche lei rappresentata da fosfolipidi distribuiti in duplice membrana. Questo fatto dà la possibilità ad interessanti speculazioni sulle possibili interazioni tra le vescicole di fosfolipidi con le strutture biologiche. Con la fusione dei liposomi con la membrana cellulare o con lo scambio di lipidi sono immobilizzate non solamente i fosfolipidi ma anche le sostanze attive inglobate. Queste rimangono fissate alla corrispondente membrana. Questo fatto può essere utilizzato terapeuticamente con lo scopo di una desiderata azione a lungo termine.

Non tutti i liposomi sono uguali

Le proprietà dei liposomi dipendono dal loro tipo, dalla loro purezza, dalla loro concentrazione di componenti delle membrane, non da ultimo dalla grossezza del veicolo e dal procedimento della loro fabbricazione. “I liposomi possono distinguersi tra di loro come un animale da traino da una vettura di formula uno“. Se si utilizzano liposomi “caricati”, bisogna tener conto delle loro proprietà per portare la sostanza attiva all’organo scelto: se questo è lo strato corneo (per es. nel caso di utilizzazione di filtri protettivi antisolari), ci si attenderà allora soprattutto quì un’alta concentrazione della sostanza e nessuna ulteriore possibilità di permeazione. Se si utilizzano dermatosteroidi o per es. il Minoxidil con veicoli liposomali, allora l’organo da raggiungere è il derma. I liposomi dunque che sono concepiti per queste sostanze attive devono avere di conseguenza completamente altre proprietà.

E’ molto importante da capire che i liposomi devono essere presi in considerazione in maniera differenziata: a seconda del tipo della loro composizione i liposomi possono ridurre la clearance cutanea o aumentarla.

I liposomi nei prodotti per protezione anti-solare

Come e già stato sopraevocato la meta da raggiungere per i preparati con lo scopo di filtro anti-solare è lo strato corneo. Questo si trova al di sopra della localizzazione dei melanociti e dello strato basale. Un tale “Drug-targeting” è realizzabile con i lifazomi-liposomi specialmente sviluppati per questo scopo. Queste vescicole sono prodotte secondo una patente statunitense a partire da fosfatidilcolina di soja. Grazie ad approfondite analisi biofarmaceutiche si possono mettere in evidenza le seguenti proprietà dei prodotti quali i filtri protettivi anti-solari che hanno avuto una preparazione liposomale:

Impermeabilità all’acqua

L’efficacia protettiva anti-solare di un prodotti anti-solare costruito sulla base di lifazomi (Daylong 16) mostra un’estrema impermeabilità all’acqua: la protezione restante dopo l’esposizione all’acqua corrente per 2volte 20 min. è ancora del 98%. Dopo un test di esposizione di 16volte 30 min. in analoghe situazioni la restante protezione anti-solare era ancora oltre il 90%. Paragonabili valori non furono mai finora pubblicati con prodotti anti-solari preparati convenzionalmente.

Resistenza al sudore e allo sfregamento

Per il fatto che la preparazione liposomale dei filtri anti-solari va di pari passo con la possibilità di integrarsi nelle strutture biologiche della pelle porta alla conseguenza che il prodotto è a lungo resistente al sudore allo sfregamento.

Concentrazione delle sostanze attive allo strato corneo

Si è potuto dimostrare in modelli animali che le sostanze lipofili fluorescenti rimangono fissate a lungo nello strato corneo dopo un’applicazione locale.

“Drug targeting” tramite la preparazione liposomale: dimostrazione sperimentale

Si è potuto verificare il “drug-targeting” in maniera semi-quantitativa tramite tecniche di microscopia fluorescente diretta in pelle umana escisa con degli studi di penetrazione. Con questa tecnica si è potuto confrontare il prodotto lifazoma-liposoma Daylong 16 e un analogo prodotto con lo stesso filtro antisolare in identica concentrazione con preparazione (10).

Per fare questo si è studiata la penetrazione e la permeabilità della pelle. I preparati furono spalmati nelle quantità che vengono generalmente utilizzate per le misurazioni dei prodotti fotoprotettivi (ca. 2mg/cm2) sulla pelle che in seguito fu escisa. Si utilizzò quale liquido recettore una soluzione fisiologica salina con 1,5 % di albumina. A differenti tempi di penetrazione furono eseguite delle biopsie della pelle tramite punch e i singoli compartimenti così ottenuti furono separati e furono estratte le sostanze filtro. I risultati ottenuti mostrano chiaramente come la penetrazione e la permeabilità della pelle da parte dei filtri ultravioletti dipende e può essere significativamente modificata dal tipo della formulazione del prodotto. Grazie ad una preparazione liposomale si possono ottenere elevate concentrazioni a livello epidermale, mentre il riassorbimento, che ha una misura corrispondente nella concentrazione del liquido dei ricettori, può essere diminuita. Si è riusciti dunque, grazie a questi speciali lifazomi-liposomi, ad accumulare le sostanze attive in maniera mirata negli strati del tessuto desiderati e contemporaneamente si è potuto ottenere una diminuzione della permeabilità. Si ottiene così dal punto di vista tossicologico un miglioramento del rapporto rischio-beneficio. Nel contempo si ottiene pure un netto miglioramento della impermeabilità all’acqua, al sudore ed un’aumentata resistenza allo sfregamento: questo permette di far sì che il prodotto possa essere applicato una sola volta al giorno.

Liposomi: qualcosa di più che un “gag”

Sulla base di questi e di altri esempi si è potuto dimostrare che i liposomi, utilizzati con giudizio ed analizzati approfonditamente, possono rappresentare un attrattivo veicolo per cosmetici e topici dermatologici. Bisogna comunque conservare prudenza nella valutazione generale a proposito dei liposomi. Soprattutto nel puro campo cosmetico sovente gli aspetti di marketing di un prodotto sovrastano gli studi farmaceutici o dermatologici. A nostro avviso le problematiche della penetrazione, dell’accumulazione, della rimanenza e della permeabilità devono essere valutate in ogni nuovo singolo caso e per di più documentate.

I liposomi non rappresentano per sé un marchio di qualità. Solamente la riuscita combinazione del “giusto liposoma” con la “giusta sostanza attiva” per un mirato tessuto da curare fa sì che queste possibilità veicolari assumano un importante ruolo negli attrattivi prodotti dermo-cosmetici.