Nanoliposomas en dermatologia y cosmética
Ponente: Gabriel Serrano Sanmiguel.
Director del Laboratorio Sesderma.
Nanotecnología es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica y la palabra deriva del prefijo griego “nano”, que significa “mil millones” y que aplicándolo a las unidades de medida , correspondería a una mil millonésima parte de un metro (10^-9). Así, definimos la nanotecnología como la ciencia que estudia el mundo desde un nivel de resolución nanometrico entre 1 y 100 nanómetros, aproximadamente. En comparación con un nanómetro, las bacterias y las células son demasiado grandes, al contrario de los virus, átomos y, ciertas, moléculas como el ADN y estructuras como los ribosomas,que los vamos a encontrar en esa escala.
Actualmente, su uso es de un 20% en medicina y cuidados de la salud, aproximadamente, utilizándose con mayor frecuencia en el sector químico, electrónico, informático o a nivel espacial con el uso de los nanomateriales .
¿Qué es un liposoma?. Es una pequeña vesícula hueca cuya membrana doble está compuesta de una doble capa de fosfolípidos, estos fosfolípidos constan de una cabeza hidrosoluble en forma de esfera y de una cola liposoluble. Los fosfolípidos naturales se obtienen de la soja, y en una solución acuosa forman la estructura esférica conocida como LIPOSOMA. La diferencia con un nanosoma o liposoma de tamaño nano, radica en que éstas son vesículas diminutas (50‐200nm), de composición idéntica a las células del organismo (fosfolípidos), que permiten encapsular y transportar principios activos sin que éstos se oxiden ni se degraden hasta el momento de su liberación.
Vivimos rodeados de partículas y expuestos a sus efectos, como por ejemplo, las que se encuentran en la polución de los coches, la polución atmosférica o las erupciones volcánicas.
Las partículas son un pequeña parte que se comporta como una unidad completa, dentro de esa escala que va de uno a cien nanómetros, y su importancia radica en su comportamiento diferente y de entre sus características destaco el radio del área superficie a volumen que se incrementa dramáticamente. Es interesante saber que ¿cuándo nosotros utilizamos un producto que contiene nanopartículas? la cobertura de ese producto va a ser amplísima. No es lo mismo utilizar un filtro solar que no tenga nanopartículas de uno que incluya nanopartículas.
Una de las ventajas de las nanopartículas es su facilidad para poder entrar en estructuras subcelulares y hacer un gran trabajo en su interior. Sus pequeñas dimensiones les favorece para poder competir con ciertas bacterias y virus, ya que se unen a la membrana impidiendo que una estructura bacteriana se asiente.
El uso de la palabra “nano” está demasiado adulterada, existen multitud de productos en el mercado que son falsos “nanos”. ¿Cómo distinguir un producto auténticamente “nano”? La única manera es distinguirlo a través de un analizador de partículas, que nos permite ver su tamaño y la distribución de las mismas. Las nanopartículas tienden a aglomerarse, por eso es interesante comprobar en el laboratorio qué va a pasar en el producto terminado y ésto lo hacemos a partir de la utilización del potencial Z, que nos mide eléctricamente cuál es el potencial de agregación que posee un producto determinado.
Los liposomas son vesículas extremadamente pequeñas que se organizan en bicapas, compuestas por fosfolípidos, que tienen una fase acuosa interna y una fase acuosa externa, con una estructura parecida a la que tiene la membrana celular, que se utiliza como modelo de membrana y que su aplicación más conocida es la de actuar como transportador de activos.
¿Por qué es importante el liposoma? Porque va a tener un carácter de anfifilia, agentes como el ácido nicotímico o el adenosin trifosfato pueden incorporarse en un liposoma y entrar en la piel perfectamente siendo hidrosolubles, en cambio el retinol tretinoina tendría que ir, por su liposobilidad, en la bicapa. La función del liposoma sería la de estabilizar todos esos activos, la Vitamina C, por ejemplo, es muy inestable, volviéndose más estable dentro del liposoma, lo mismo que le ocurrie al retinol y a la tretinoina que, además, son fotolábiles.
Muchos liposomas son fagocitados por el sistema retículo endotelial, sobre estos podemos actuar recubriendolos, de tal manera que esos liposomas quedan ocultos para esas células que no pueden destruirlos fácilmente, lo que nos permite una acción más prolongada y una liberación controlada del activo. Además de poderles petilar o recubrir, también podemos añadirles otro tipo de ligandos, añadiendo anticuerpos dirigidos contra células específicas.
Es interesante tener presente cuando adquirimos un producto con liposomas una serie de factores, como son, que el producto adquirido se pulverice o se presente en serum o ampollas, por el carácter hidrosoluble del liposoma, además de tener en cuenta el número de capas de que dispone. Nosotros los que más fabricamos son unilamerales,con un tamaño inferior a los 150 nanómetros, en detrimento de los multilamerales. Todas estas características nos reportará información del producto que estemos utilizando.
De los liposomas cabe destacar su analogía con las membranas celulares, ya que cualquier producto con liposomas va a reparar esas estructuras dañadas, llámese dermatitis atópica o cualquier otras alteración de la función barrera.
Los fosfolípidos se obtienen, normalmente, de la lecitina de soja y la que utilizamos nosotros tiene casi un 100% de fosfatidilcolina. Así que, un liposoma contiene un fosfolípido, en nuestro caso, fosfatidilcolina, disolvente, agua y el principio activo, posteriormente se puede petilar . Esta composición de los ácidos grasos es extremadamente importante por su contenido en ácido linoléico.
Dentro de la actividad de los liposomas hay que tener en cuenta su capacidad de penetración, en este caso hablaríamos de que la velocidad con que un liposoma penetra en la piel es de 190 km/h. Nosotros hemos trabajado intensamente en los estudios de penetración, inicialmente comenzamos tiñendo el fosfolípido con inyecciones de fluoresceina posteriormente, realizamos un segundo estudio con células de Franz utilizando diferentes tiempos a través de los cuales pudimos comprobar como a los 30 minutos existía ya una permeabilidad en la membrana basal y en la epidermis superior; incluso se apreciaban estructuras del folículo piloso. Pasada una hora, el folículo se empieza a permeabilizar, a las tres horas observamos todos los folículos superficiales. La diferencia que encontramos en los diferentes tiempos nos indica que la fluorescencia nos indica un efecto importante del reservorio del canal folicular y ésto se está aprovechando actualmente con fines terapeúticos.
Concentraré mi ponencia en aquellos preparados cosméticos que utilizan estructuras liposomadas, como los limpiadores liposomales, las pantallas solares o los nuevos protectores. Sobre éstos últimos, un grupo de profesionales de nuestro laboratorio (SESDERMA) hemos realizado un estudio junto con el l departamento de investigación del Hospital de la Fe de Valencia, en el que hemos investigado una nueva forma de reparación del ADN. Centrándome en lo que conocemos como limpiadores liposomales, en las micelas, -que no tienen núcleo acuoso, con lo cual las soluciones micelares no arrastran las secreciones acuosas- , se adhieren a los fosfolípidos, lo que nos demuestra que es diferente limpiar con una solución micelar que con una solución liposomal.
En los próximos años asistiremos a diferentes formas de limpieza de la piel para sustituir la superficie lipídica, que está alterada con enfermedades como el acné, la rosácea o la derematitis atópica, con limpiadores específicos con estructuras liposomales.
El problema que observamos es que muchas de las moléculas de gran tamaño no pueden penetrar, el ácido hialurónico, los rellenos tópicos, muchos de ellos formados por microesferas, dejan mucho que desear. En realidad los que funcionan son los que tienen nanoesferas.
Hablemos de la nanomesoterapia es importante porque los pH que se utilizan están todos cerca de PH7, sus activos están cada uno aislado, se pueden mezclar y la interacción del liposoma es muy amigable. También se pueden actuar con productos a nivel de estructuras que están dentro de la célula y a nivel de cosmética tenemos reparadores que van a salir al mercado e, incluso cuando nos lavemos los dientes podremos adquirir pasta dentífrica que contendrá reparadores del esmalte y combatirán la sensibilidad dental, en colutorios, al estar nanosomados.
Con la ropa también podremos protegernos del sol, ya que la incorporación de nanoplata en los tejidos creará una “barrera”, además de su conseguir un efecto antibacteriano sobre el estafilococo dorado, en telas que estén impregnadas con él. En Dermatología podemos hablar de la existencia de nanoplata en vendajes, consiguiendo con ello una eficacia importante en el tratamiento de algunas patologías.
Actualmente, también estamos realizando estudios para conseguir capturar óxido nítrico, en productos cosméticos, lo tenemos en monoterpenos bicíclicos para mejorar la micro circulación y también para combatir las ojeras. En Medicina, los utilizamos para acelerar la epitelización de las úlceras, en el tratamiento para los ojos hay sprays para ojos secos que restauran el mando hidrolipídico del párpado.
En cuanto a las radiaciones ultravioletas, les traigo una de las investigaciones más importantes realizadas por nosotros, la utilización de nanopartículas de óxido de titanio que cubren la piel de forma más homogénea y aumentan las propiedades del bloqueo, su cobertura frente a la micropartícula es extremadamente importante. El debate lo encontramos en la seguridad de las nanopartículas, sobre piel sana no existe duda sobre su seguridad, diferente es la exposición de nanopartículas sobre piel alterada o sobre pieles con enfermedades.
También estamos trabajando en la reparación enzimática con un grupo de personas de diferentes departamento de hospitales y del Laboratorio en el que determinamos la capacidad de tres formulaciones distintas para reparar el ADN. Estas formulaciones contienen una E, porque incluyen Enzimas; otra Z, por que incorporan dedos de Zinc, y una tercera que combina Enzimas más Zinc. Realizamos una citometría del flujo e investigamos su reproducción en el ciclo celular y cómo afectaba a nivel de la zona H2X fosforilada. El estudio se realizó en embriones de peces medaka y se considera trabajo in vitro, no en vivo, de manera que las repercusiones éticas son nulas. Este embrión de pez medaka, a diferencia del pez cebra, tiene una fisonomía que es ideal para poder llevar a cabo este tipo de investigaciones.
El mayor porcentaje de reparación se observó con formulaciones que contenían la combinación enzimas, aminoácidos y zinc. Es producto se comercializara recientemente con el nombre Repaskin DN y representará el mayor avance de reparación frente al daño solar de los últimos años.
Esta combinación es la que se utilizará en un futuro para conseguir la reparación del ADN. La mayoría de productos con enzimas no reparan adecuadamente y en nuestra experiencia utilizan liposomas mullamelares con un potencial limitado de penetración cutánea. Finalizo mi ponencia hablando del pelo blanco, rubio, canoso o muy fino, que con los avances dela nanotecnología podrán ser teñidos con un nano-cromóforo externo (melanina de sepia) y a los pocos minutos de la aplicación sobre la piel de una solución liposomal podrán ser eliminados con el láser adecuado (Alejandrita, luz pulsada, diodo, etc).
