eleonora thais alvarez de carvalho -...
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
ELEONORA THAIS ALVAREZ DE CARVALHO
Avaliação de Insumos para Indústria de Cosméticos
Lorena
2013
ELEONORA THAIS ALVAREZ DE CARVALHO
Avaliação de Insumos para Indústria de Cosméticos
Trabalho de Graduação apresentado à
Escola de Engenharia de Lorena da
Universidade de São Paulo para obtenção
do título de Engenheira de Bioquímica.
Orientador: Profª Drª Maria Eleonora
Andrade de Carvalho
Lorena
2013
Dedico este trabalho aos meus pais
e ao meu namorado, pessoas que
sempre estiveram ao meu lado me
incentivando para realização dos
meus sonhos.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Valkiria G. A. Carvalho e Carlos Castilho de Carvalho, que sempre me
apoiam e me incentivam a buscar meus sonhos, e que não mediram esforços para que eu
pudesse chegar onde hoje estou.
À minha orientadora Profª Drª Maria Eleonora Andrade de Carvalho pelo auxílio e
dedicação sobre o andamento dessa monografia de conclusão de curso.
Ao meu gestor, Alan Berlese, por ter me presenteado com a oportunidade de conhecer essa
área de pesquisa com células da pele visando à obtenção de ativos para cosméticos a partir
de extratos de plantas, área a qual me fascinou e me inspirou para essa monografia.
Ao meu namorado, Glauco Dias Paulo, pelo incentivo, paciência e apoio durante toda a
graduação tanto nos momentos bons e, principalmente, nos difíceis. Por não me deixar
desestimular diante das dificuldades encontradas.
À minha amiga Sarah dos Santos Matos, pela amizade sincera, pelos conselhos e
motivações.
À minha amiga Caroline Lima pela amizade sincera que apesar da distância nunca ficou
longe de mim.
A todos os professores da Universidade de São Paulo que contribuíram para a minha
formação.
À Profª Drª Sandra Giacomin Schneider pela orientação nos dois anos de Iniciação
Científica.
À Bárbara Freitas, Pollyana Batista e Thatiany Monfredini, amigas de república, pela
paciência e momentos de descontração que foram fundamentais durante o desenvolvimento
dessa monografia.
Ao Projeto Criança Feliz e todos os seus voluntários pela motivação e ensinamento
concedidos durante os dois últimos anos de graduação.
E a todos que de algum modo colaboraram no meu desenvolvimento e formação.
“A mente que se abre a uma nova ideia jamais
voltará ao seu tamanho original”
Albert Eistein
RESUMO
CARVALHO, E. T. A. Avaliação de Insumos para Indústria de Cosméticos. 2013.
Número de folhas 69f. Monografia (Trabalho de Graduação em Engenharia Bioquímica) –
Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2013.
Atualmente a importância dos cosméticos é inegável. Este é um mercado que apresenta
forte crescimento, sobretudo na área dos produtos que visam cuidar da pele, não só
apostando na manutenção e recuperação de uma pele saudável e boa aparência, como
também na prevenção de possíveis alterações a qual está sujeita. Para tal finalidade, os
antioxidantes em cosmetologia são amplamente utilizados, tanto por via tópica como por
via oral. Contudo ainda são necessários estudos que comprovem tanto a segurança do uso
desses compostos a longo prazo, quanto possível existência de sinergismos entre as
moléculas e novas formas de veiculação.
Extratos vegetais ricos em compostos antioxidantes são largamente utilizados na indústria
de cosméticos uma vez que formam compostos que podem proteger a pele contra os danos
da radiação ultravioleta (UV). O presente estudo apresenta uma revisão da literatura sobre
a comprovação e aplicação dos extratos de Chá Verde, Gingko biloba, Portulaca
oleraceae, Alcaçuz e Calêndula que apresentam potencial antioxidante.
Além da finalidade antioxidante, os extratos e óleos vegetais podem ser aplicados em
formulações cosméticas com finalidades, anti-inflamatória, cicatrizante e antimicrobiana
como é o caso dos óleos de Babaçu, Abacate e Azadica indica abordados nesse estudo.
Nessa monografia também são apresentados aspectos introdutórios tais como estrutura da
pele, envelhecimento cutâneo – intrínseco e extrínseco – mecanismos de ação da radiação
ultravioleta na pele e formação de radicais livres, assim como, penetração e
compatibilidade cutânea de formulações cosméticas.
Palavras-chave: Pele, Extratos Vegetais, Óleos Vegetais, Antioxidantes, Cosméticos,
Fotoproteção.
ABSTRACT
CARVALHO, E. T. A. Avaliation of Inputs for Cosmetics Industry . 2013. Number of
sheets 69. Monograph (Undergraduate Work in Biochesmistry Engineering) – Escola de
Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2013.
Currently the importance of cosmetics is undeniable. This is a market with strong growth,
particularly in the area of products aimed skin care, not only focusing on the maintenance
and restoration of healthy skin and good looks, but also in the prevention of possible
changes which are subject. For this purpose, the antioxidants in cosmetology have been
widely used both topically and orally, yet still need to make many other studies not only to
ensure the safety of using these compounds in the long term, but also to discover
synergisms between molecules and new forms of placement.
Plant extracts rich in antioxidant compounds have been widely used in the cosmetics
industry since they form compounds that can protect the skin against damage from
ultraviolet radiation (UV). This study presents an literature review of verification and
application of extracts of Green Tea, Gingko biloba, Portulaca oleracea, Licorice and
Calendula which have antioxidant potential.
Besides the purpose antioxidant, plants extracts and vegetables oils can be applied in
cosmetics formulations for other uses, for example: anti-inflammatory, healing and
antimicrobial which is the case of Babaçu, Abacate and Azardica indica oils, presented in
this study.
This monograph also presents introductory aspects such as structure of the skin, skin aging
- intrinsic and extrinsic - mechanisms of action of ultraviolet radiation on the skin and free
radical formation, penetration and skin compatibility of cosmetic formulations.
Keywords: Skin, Plants Extracts, Plants Oils, Antioxidants, Cosmetics, Photoprotection.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Esquema demonstrativo das camadas da pele....................................................16
Figura 2. Fibra de colágeno............................................................................................... ..20
Figura 3. Diferenças entre envelhecimento crônico (à direita) e fotoenvelhecimento
(à esquerda)..........................................................................................................................22
Figura 4. Estrutura básica de flavonoides...........................................................................28
Figura 5. Redução de radicais livres por flavonoides.........................................................28
Figura 6. Esquema representativo das vias de penetração de substâncias no estrato
córneo...................................................................................................................................32
Figura 7. Folhas de Camellia sinenis (A) e chá verde (B)..................................................37
Figura 8. Estrutura química das catequinas principais do chá verde: (A) – Epicatequina,
(B) – Epigalocatequina, (C) – Epicatequina galato e (D) – Epigalocatequina – 3 – galato
(EGCG)....................................................................................................................... .........38
Figura 9. Folhas de Gingko biloba......................................................................................40
Figura 10. Estruturas químicas dos compostos principais do Gingko biloba: (A) –
quercetina, canferol e rutina; (B) – gingkolídeos (lactonas diterpênicas); (C) – gingketina
(biflavona)............................................................................................................................41
Figura 11. Portulaca Olaraceae..........................................................................................43
Figura 12. Areca catechu....................................................................................................44
Figura 13. Glycyrrhiza glabra............................................................................................46
Figura 14. Molécula de Resveratrol....................................................................................47
Figura 15. Fruto do Babaçu...............................................................................................50
Figura 16. Persea gratissima..............................................................................................52
Figura 17. Azardica indica..................................................................................................53
Figura 18. Matricaria recutita............................................................................................53
LISTA DE SIGLAS
O2-• Ânion Superóxido
1O2 Oxigênio Singlete
NO• Óxido Nítrico
H2O2 Peróxido de Hidrogênio
RO• Radical Alcoxil
OH• Radical Hidroxil
ROO• Radical Peroxil
CLAE Cromatografia Líquida de Alta Eficiência
CAT Catalase
COX-2 Ciclooxigenase-2
DEM Dose Eritematógena Mínima
DPPH 2,2’ – difenil – 1 – picrilhidrazil
E Epicatequina
EGC Epigalocatequina
ECG Epicatequina galato
EGCG Epigalocatequina-3-galato
ECM Matriz Extracelular
EROs Espécies Reativas de Oxigênio
GPx Glutationa Peroxidase
GR Glutationa Redutase
GSH Glutationa
ICDRG International Contatc Dermatites Research Group
IL-1 Interleucina – 1
IL-6 Interleucina – 6
Km Coeficiente de Partilha
Kp Coeficiente de Permeabilidade
MMPs Metaloproteinases de Matriz
OMS Organização Mundial da Saúde
SOD Superóxido Dismutase
TEWL Transepidermal Water Loss
TGF-α Tumor Growth Factor-alpha
TNF-α Tumor Necrosis Factor-alpha
UV Ultravioleta
UVA/B/C Ultravioleta A, B e C
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 14
Capítulo I Estrutura da Pele e Envelhecimento Cutâneo ....................................................... 16
1. Pele ...................................................................................................................... 16
1.1 Epiderme ....................................................................................................... 17
1.2 Derme ............................................................................................................ 18
1.3 Hipoderme ..................................................................................................... 19
1.4 Fibras de Colágeno ....................................................................................... 19
1.5 Funções da Pele ............................................................................................ 20
.... 2. Envelhecimento Cutâneo...................................................................................... 21
2.1 Fotoenvelhecimento e Danos Causados pela Radiação Ultraviloeta 23
2.1.1 Mecanismos de ação da Radiação UV 24
2.1.2 Antioxidantes em Formulações Fotoprotetoras 26
Capítulo II Formulações Cosméticas e Penetração e Compatibilidade Cutânea 29
.... 1. Efeito Fotoprotetor de Formulações Cosméticas 29
.... 2. Liberação e Penetração Cutânea 30
.... 3. Compatibilidade Cutânea 34
Capítulo III Extratos e Oléos Vegetais em Produtos Cosméticos 35
1. Extratos Vegetais 35
1.1 Chá Verde 36
1.2 Gingko biloba 40
1.3 Extrato de Portulaca 42
1.4 Extrato de Areca 44
1.5 Extrato de Alcaçuz 45
1.6 Outros Extratos Vegetais 47
1.6.1 Polygonum capitatum 47
1.6.2 Calendula officinalis 48
2. Óleos Vegetais 49
2.1. Óleo de Babaçu 50
2.2. Outros Óleos Vegetais 52
2.2.1. Óleo de Abacate (Perseaa gratissima) 52
2.2.2. Azardica indica 52
2.2.3 Camomila (Matricaria recutita) 53
CONCLUSÃO 54
REFERÊNCIAS 56
14
Introdução
A palavra cosmético é originária da palavra grega “καλλυνπκά” e significa “hábil
em adornar”. A aplicação dos cosméticos já é conhecida há centenas de séculos, as
evidências arqueológicas datam de 4000 anos antes de Cristo. Os primeiros registros
mostram que os egípcios pintavam os olhos com sais de antimônio com a finalidade de
proteger a pele das altas temperaturas e secura do clima desértico da região. No preparo de
cremes para a pele os egípcios recorriam à gordura animal e vegetal, cera de abelha, mel e
leite.
Gregos e Romanos foram os primeiros a produzir sabão, preparado a partir de
extratos vegetais comuns no Mediterrâneo, como o azeite de oliva e o óleo de pinho por
exemplo. Atores do teatro romano usavam maquiagem para incorporar diferentes
personagens, as pastas eram produzidas misturando óleo com pigmentos naturais extraídos
de vegetais como o açafrão e mostarda ou de rochas. Muitos pigmentos da época
continham chumbo ou mercúrio em sua composição que resultava em mortes nos atores
devido à intoxicação.
Com o aumento do interesse da manutenção da juventude, a indústria cosmética
busca cada vez mais soluções para alcançá-la. Surgem novos princípios ativos para retardar
o envelhecimento cutâneo através do combate aos radicais livres, manutenção da
viscoelasticidade e hidratação da pele. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária, com a
resolução n° 79 de 28 de Agosto de 2000, define cosméticos como: “Preparações
constituídas por substâncias naturais ou sintéticas, de uso externo nas diversas partes do
corpo humano, pele, sistema capilar, unhas, lábios, órgãos genitais externos, dentes e
membranas mucosas da cavidade oral, com o objetivo exclusivo ou principal de limpá-los,
perfumá-los ou mantê-los em bom estado” (ANVISA, 2004).
Atualmente existe o termo “cosmecêuticos” para formulações multifuncionais em
que são utilizados ativos com funções terapêuticas diferentes (ZANOLINI, 2011).
A exposição da pele a radiação ultravioleta (UV) é responsável por alterações
cutâneas com sinais imediatos de agressão (hiperemina, ardor e ressecamento) e danos
crônicos e permanentes como aparecimento de rugas, mudanças de textura, comedões,
dermatoses solares e envelhecimento precoce, sendo que a maioria dessas alterações é
resultante da ação das espécies reativas de oxigênio (EROs). As formulações cosméticas
15
contem filtros UV, mas estes não proporcionam uma proteção total da pele principalmente
devido aos efeitos crônicos como fotoenvelhecimento e fotocarcinogênese (DAMIANI et
al., 2006)
A fim de proteger a pele dos danos provenientes da exposição solar, existem
diversas classes de produtos que podem ser utilizados antes, durante e após a exposição
solar. Esses produtos são usados como fotoprotetores, sequestradores de radicais livres,
anti-inflamatórios, anti-idade e minimizam a ardência e desidratação cutânea, através da
atuação de ativos hidratantes, anti-inflamatórios, cicatrizantes e antioxidantes (GUMIERO,
2011).
O presente estudo consiste em uma revisão bibliográfica da atuação de extratos e
óleos vegetais em formulações cosméticas com a finalidade de promover efeitos anti-aging
e anti-radicais livres, entre outros.
16
Capítulo I – Estrutura da Pele e Envelhecimento Cutâneo
1. Pele
A pele é o maior órgão do corpo humano com uma área de superfície de
aproximadamente 1,7 m2 no indivíduo adulto, o que corresponde a aproximadamente 5,5%
da massa corporal (GOLDSMITH, 1990). Constitui um órgão complexo com função de
revestimento corporal no qual se diferencia a camada epidérmica que está sobre a camada
dérmica, tecido de sustentação, que por sua vez está localizado sobre o panículo adiposo da
camada hipodérmica, a Figura 1 representa o esquema das camadas da pele. A pele exerce
diversas funções como proteção contra os raios ultravioletas, agressões químicas,
mecânicas e térmicas; além disso, possui uma superfície relativamente impermeável que
impede a desidratação em excesso e age como um obstáculo à entrada de bactérias
(DAL`BELO, 2008). A pele exerce ainda funções metabólicas, pois os triglicerídeos
encontrados na hipoderme (tecido adiposo) representam importantes reserva energética,
enquanto que a vitamina D, sintetizada na epiderme, é indispensável para complementar a
quantidade dessa vitamina obtida na dieta alimentar (HALLER, 1989).
Figura 1. Esquema demonstrativo das camadas da pele (GUMIERO, 2011)
.
17
1.1 Epiderme
A epiderme humana não possui vasos sanguíneos e se renova a cada 20 ou 30 dias.
Conforme as células se distanciam da sua fonte de nutrição, se tornam menores e mais
achatadas e são preenchidas por queratina, proteína insolúvel (PEYREFITTE, MARTINI e
CHIVOT, 1998).
Com exceção da água, substâncias químicas só conseguem permear a pele através
das camadas lipídicas presentes entre as células. Esse mecanismo permite que a epiderme
seja nutrida pela derme por capilaridade, já que é uma camada avascular (BENY, 2000;
HARRIS, 2003). Também atua como repositório de fatores de crescimento, enzimas, entre
outros (IOBST, SANTHANAM e WEINKAUF, 2006).
A epiderme é formada por três camadas básicas: a mais externa denominada
camada córnea composta por células queratinizadas; uma intermediária denominada
camada espinhosa formada por células viáveis; e uma interna denominada camada
germinativa composta por células formadoras das camadas superiores, é a camada que
separa a derme da epiderme (DANGELO E FATTINI, 2005; MONTEIRO, 2008).
A epiderme é subdividida em cinco camadas, que são definidas pela posição,
forma, morfologia, e estado de diferenciação dos queratinócitos (ZANOLINI, 2011).
Estrato córneo: camada mais externa contém 20% de água, formada por células
achatadas e queratinizadas que se descamam continuamente e necessitam de
substituição (ZANOLINI, 2011). O transporte de queratina até a camada superficial
ocorre por meio do processo de queratinização ou corneificação originando a camada
córnea. Esse estrato tem função protetora e possui permeabilidade seletiva, retendo
água, proteínas e eletrólitos e impedindo a entrada de agressores exógenos de natureza
química e biológica (BENY, 2000).
Estrato granuloso: apresenta grânulos de querato-hialina que é uma proteína que auxilia
a agregação da queratina em filamentos paralelos (MENON, 2002). Esse estrato
contém as células em seu último estágio de diferenciação que ao serem totalmente
queratinizadas tornam-se anucleadas e perdem sua capacidade metabólica constituindo
a partir de então o estrato córneo (DAL`BELO, 2008).
Estrato espinhoso: camada formada por cinco a dez camadas de células com citoplasma
amplo e desmossomos responsáveis pela grande coesão celular dos epitélios, além de
organelas típicas e de queratinas, as células d possuem vesículas que contém discos
18
lipídicos compostos por fosfolipídeos, glicoceramidas e colesterol (ZANOLINI, 2011).
A camada espinhosa produz compostos impermeáveis que torna difícil a passagem de
substâncias presentes no interior do corpo, principalmente a água, para o exterior; e da
mesma forma impede a entrada de muitos compostos no corpo (MENON, 2002;
MONTEIRO, 2008).
Estrato Basal (epitélio germinativo): contém 70% de água e constitui a camada mais
interna sendo formada por queratinócitos e melanócitos. Essa camada é formada por
células com intensa atividade mitótica, tem por função garantir a renovação da
epiderme, compensando assim a descamação constante do estrato córneo (DAL`BELO,
2008; GUMIERO, 2011).
Estrato lúcido: composto por células anucleadas e localizado na palma das mãos e
plantas dos pés, característico de pele espessa (ZANOLINI, 2011)
A epiderme possui uma superfície irregular, com depressões como as rugas que são
as mais profundas e visíveis a olho nu. Apresenta também uma rede microdepressinária de
superfície, visível no microscópio; e impressões digitais. A camada basal forma a junção
dermoepidérmica (PEYREFITTE, MARTINI e CHIVOT, 1998).
1.2 Derme
Localizada abaixo da epiderme sendo separa pelo estrato basal, é formada por
tecido conjuntivo, constituído por vasos e nervos, responsável pelo suporte estrutural da
pele e pela nutrição da epiderme e seus apêndices, além de servir como proteção a lesões
mecânicas. Em seu interior estão presentes glândulas sebáceas, raízes de pêlos e músculos
(HERNANDEZ e FRESNEL, 1999; HARRIS, 2003; MAC-MARY et al., 2006)
A derme é formada por fibroblastos que são células fixas, macrófagos, linfócitos e
granulócitos que são denominados células migratórias e matriz extracelular (ECM). A
ECM é composta de fibras (colágeno e elastina) que se banham de substância fundamental,
que é constituída por água, sais minerais e macromoléculas (glicoaminoglicanos,
mucopolissacarídeos e glicoproteínas de matriz) (IOBST, SANTHANAM e WEINKAUF,
2006).
A célula fixa é o fibroblasto, que possui um corpo achatado, de forma estrelar ou
alongado como um fuso; com finos prolongamentos de citoplasma. Os fibroblastos
sintetizam as diferentes macromoléculas que compõem a matriz extracelular. O colágeno é
19
formando no interior do fibroblasto sob a forma de uma molécula elementar e
tropocolágeno. No interior dos fibroblastos, as moléculas de tropocolágeno formam fibras
de reticulina que se encontram na derme superficial principalmente. Outros grupos de
fibrilas elementares que conduzem à formação das fibras de colágeno são maiores,
cilíndricas e de grande comprimento, e elas se agrupam em feixes. As fibras elásticas são
fibras isoladas, também produzidas por fibroblastos, que se organizam numa rede de
elastina (PEYREFITTE, MARTINI e CHIVOT, 1998).
Fibras elásticas formadas por elastina interceptam as bandas de colágeno
conferindo propriedades mecânicas para a pele. O colágeno fornece a pele resistência
frente à força mecânica e as fibras elásticas restabelecem a forma após uma deformação,
atuando como suporte físico e fisiológico para epiderme, promovendo firmeza, força e
propriedades elásticas a pele, garantindo suporte para as estruturas anexas, vasculares e
nervosas (HARRIS, 2003; IOBST, SANTHANAM e WEINKAUF, 2006).
1.3 Hipoderme
A hipoderme, também conhecida como tecido subcutâneo é vascularizada e
formada por tecido conjuntivo adiposo; tem a função de amortecimento mecânico,
sobretudo aos órgãos internos, e função de isolamento térmico possibilitando a
termogênese, e consequentemente regulação homeotérmica (STEVENS e LOWE, 1995;
JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999)
A hipoderme está relacionada com a lipogênese, armazenamento de gordura e
lipólise, sendo influenciada por fatores nutricionais e hormonais (HERNANDEZ e
FRESNEL, 1999).
1.4 Fibras de Colágeno
A molécula básica de colágeno é uma fibra constituída de três cadeias de
aminoácidos. Na pele, o colágeno encontra-se organizado em camadas laminares de
fibrilas, traçado em diversos ângulos. Na membrana basal é encontrado principalmente o
colágeno IV, disposto na forma de uma rede entrelaçada, e na derme reticular está disposto
em agrupamentos de feixes paralelos unidos transversalmente (HARRIS, 2003).
20
A forma mais característica do colágeno é a tripla hélice com um alongamento de
cadeia mais rígida ou menos rígida, formada por meio de glicina contida no meio dessas
cadeias. A prolina fornece ao colágeno resistência às proteases, com exceção das
colagenases, conferindo rigidez, estabilidade e tensão à molécula. Com o envelhecimento a
tripla hélice se contrai e forma uma proteína sem estrutura ordenada, essa força de
contração é maior com o aumento da idade (SCOTTI e VELASCO, 2003).
Figura 2. Fibra de colágeno (HIDROBEM, 2013).
A síntese de colágeno depende da produção de procolágeno, um precursor insolúvel
secretado pelos fibroblastos no meio intracelular, o procolágeno é degradado
enzimaticamente a um monômero solúvel formando três cadeias pró-alfa. Essas cadeias se
diferenciam das cadeias finais de colágeno por possuírem resíduos de polipeptídios nas
suas extremidades (HARRIS, 2003).
A família de colágeno é constituída por mais de 12 tipos, dos quais os tipos I, III,
IV, V, VI, VII participam da composição da pele (HARRIS, 2003).
1.5 Funções da pele
A pele é diferenciada dos demais sistemas epiteliais pelo fato de estar exposta a um
ambiente externo extremamente agressivo, enquanto que os demais sistemas epiteliais
estão protegidos, por exemplo, da radiação solar e das intempéries. Sendo assim, a pele
pode ser descrita como fronteira mediadora entre o organismo e o ambiente (HARRIS,
2003).
A ação protetora contra raios ultravioletas, causadores do fotoenvelhecimento
cutâneo é garantido pelos queratinócitos basais (IOBST, SANTHANAM e WEINKAUF,
2006). Outro ponto importante da função da pele é a sensibilidade ao toque, à dor e à
temperatura que auxilia na manutenção do equilíbrio fisiológico, tal propriedade permite a
21
captação de estímulos nervosos, transmitindo-os ao sistema nervoso central, fornecendo ao
organismo as ferramentas para a resposta ao estimulo (SHAI, MAIBACH e BARAN,
2002).
A pele apresenta um mecanismo de eliminação de substâncias nocivas e possui a
capacidade de se regenerar facilmente, além de apresentar ação imunológica devido à
presença das células de Langherans (PYHN e SANTOS, 2002).
As formulações terapêuticas cutâneas podem ser administradas graças à absorção de
fármacos pela camada córnea e pelos folículos polissebáceos. Essa absorção é influenciada
pela integridade e espessura da pele, hidratação do estrato córneo, lipossolubilidade,
vasodilatação, e ações mecânicas e elétricas (HERNANDEZ e FRESNEL, 1999).
A má hidratação da pele altera a função de barreira, deixando-a vulnerável a
esforços externos e internos. A inflamação e irritação da pele estão diretamente
relacionadas ao rompimento da barreira de permeabilidade, em parte por causa da atração
das células inflamatórias que geram radicais livres reativos (DUPONt et al., 2011).
2. Envelhecimento Cutâneo
Dentre tantas teorias que explicam o envelhecimento, uma das mais abrangentes é a
teoria dos radicais livres, outras é a teoria do encurtamento dos telômeros e do
envelhecimento mitocondrial. A teoria do envelhecimento mitocondrial propõe que o
envelhecimento celular é causado por lesões acumuladas principalmente no DNA
mitocondrial, inviabilizando a produção de energia das células (HARRIS, 2003).
Um fenômeno biológico complexo denominado envelhecimento cutâneo, consiste
em dois componentes principais: um ocasionado por fatores genéticos
(cronoenvelhecimento ou envelhecimento intrínseco) e outro gerado por fatores
ambientais, principalmente pela exposição solar (fotoenvelhecimento, envelhecimento
extrínseco ou envelhecimento actínico). Em ambos os casos de envelhecimento se pode
notar a atuação de radicais livres (HARRIS, 2003).
O envelhecimento intrínseco é resultante do declínio “geneticamente programado”
das funções vitais que garantem o bom funcionamento do organismo, com isso há o
afinamento da epiderme e o aumento da sua fragilidade, diminuição da estrutura dérmica,
redução do número de fibroblastos e da sua capacidade metabólica, além de uma reposta
menor a fatores de crescimento (DAL`BELO, 2008). Em geral os tratamentos tópicos não
22
podem evitar o envelhecimento intrínseco. Já o envelhecimento extrínseco consiste na
exposição da pele a diversas agressões como radiação ultravioleta, poluição atmosférica,
hábito de fumar e metabólitos de substâncias inaladas ou ingeridas, essas agressões são
causadoras de modificações moleculares que induzem alterações das propriedades
morfológicas e biofísicas da pele causando elastose e atrofia da derme com perda de
colágeno (DAL`BELO, 2008). As manifestações clínicas a essas agressões correspondem a
irregularidades de pigmentação, rugas e um montante de lesões malignas. O
envelhecimento extrínseco é um intensificador do envelhecimento cronológico, sendo esse
o motivo pelo quais áreas expostas à radiação UV costumam apresentar aspectos muito
diferentes (STEINER, 1995; ENGELKE et al., 1997).
Figura 3. Diferenças entre envelhecimento crônico (à direita) e fotoenvelhecimento (à esquerda)
(GORDON e BRIEVA, 2012).
As alterações histológicas da pele cronoenvelhecida incluem o afinamento geral da
pele devido à atrofia da camada espinhosa e da junção dérmica-epidérmica promovendo
uma diminuição da superfície de contato de aproximadamente 35%, o que explica a
fragilidade da pele envelhecida a traumas (SAMS e MORAGAS, 1993)
As células da camada basal se mostram heterogêneas em tamanho e volume
(BRÉGÉGÈRE et al., 2003), possuem a atividade mitótica reduzida, aumentando o tempo
de renovação epidérmica em 50% (ENGELKE et al., 1997). Essa alteração, chamada
discrasia epidérmica, é acentuada na pele fotodanificada (WEST, 1994). O envelhecimento
23
também afeta os melanócitos alterando o número, morfologia e função dos mesmos, sendo
esses melanócitos inativos mais abundantes nos folículos pilosos (DAL`BELO, 2008).
As células de Langherans, macrófagos da epiderme, são reduzidas no
envelhecimento cutâneo (BHUSHAN et al., 2002) e sofrem alterações na sua morfologia e
função, que faz com que sua capacidade de capturar o antígeno seja menor, podendo,
então, explicar as alterações da função imune da pele envelhecida (GREWE, 2001). Além
dessas mudanças, tem-se a presença de infiltrados inflamatórios e diminuição da circulação
da derme, muito em função do estreitamento dos vasos sanguíneos e linfáticos, que faz
com que o fornecimento de substâncias importantes para a sobrevivência das células seja
prejudicado, bem como a drenagem linfática do tecido (DAL`BELO, 2008).
A alteração microscópica mais proeminente é a substituição da fibra elástica normal
por uma fibra mais espessa, degradada e não-funcional, formando uma massa amorfa
(KLIGMAN e KLIGMAN, 1986). Além disso, há a perda de colágeno e o enrijecimento
da pele decorrente da formação de ligações cruzadas entre as fibras de colágeno (WULF et
al., 2004).
O achatamento da junção dérmica-epidérmica diminui as trocas nutricionais e a
excreção de produtos metabólicos entre a derme e a epiderme. Essa zona é constituída por
varias fibrilas de ancoragem como o colágeno IV, que é essencial para a estabilidade
mecânica da pele. A diminuição do colágeno IV ocorre a partir dos 35 anos, enfraquecendo
a estrutura da pele e favorecendo a formação de rugas (DUPONT et al., 2011).
2.1 Fotoenvelhecimento e danos causados pela radiação ultravioleta
Por ser a primeira camada de proteção do corpo humano de todos os tipos de
agressões, a pele vai acumulando danos crônicos com o aumento da idade. O sistema
reparador endógeno humano é o responsável pela defesa da pele (BARRY, 2002). A
radiação UV ao reagir com as estruturas celulares promove a formação de espécies reativas
de oxigênio denominadas EROs que resultam em danos profundos no tecido cutâneo.
Apesar do sistema de defesa do organismo possuir antioxidantes capazes de inibir a
formação de EROs, estas defesas se mostram saturadas devido ao estresse oxidativo
decorrente da exposição solar e pela ação de agentes externos.
A radiação ultravioleta corresponde a uma faixa do espectro eletromagnético
emitida pelo sol. Pode ser dividida em três regiões levando em consideração as
24
características de propagação e seus efeitos fisiológicos: UVA (320-400 nm), UVB (280-
320 nm) e UVC (100-280 nm). As radiações UVA e UVB não são filtradas pela camada de
ozônio como acontece com a radiação UVC, sendo assim as radiações UVA e UVB tem
recebido maior atenção uma vez que são suficientemente energéticas para causar danos à
pele.
Os principais raios responsáveis pelo fotoenvelhecimento são os UVA, pois podem
atingir a derme, já os raios UVB possuem pequena penetração na pele devido a sua alta
energia. Os raios UVB são os principais responsáveis pelos danos imediatos da radiação
solar e por uma boa parte dos danos tardios (DAL`BELO, 2008), além de provocar
alterações nas fibras de elastina e de colágeno, e ação eritematosa e carcinogênica
(HARRIS, 2005; RIBEIRO, 2010).
2.1.1 Mecanismo de ação da radiação UV
Ao incidir sobre a pele, a radiação UV pode ser absorvida, refletida ou espalhada. A
parte absorvida é capaz de produzir alterações nas moléculas que as absorve, as quais são
chamadas de cromóforos. As alterações sofridas pelos cromóforos são denominadas
reações fotoquímicas que desencadeiam as reações bioquímicas resultando em queimadura,
elastose solar, fotoenvelhecimento e até mesmo câncer de pele (PINNELL, 2003).
Melanina, ácidos nucleicos, aminoácidos e ácido urocânico são exemplos de moléculas
cromóforas.
Os danos cutâneos causados pela radiação podem ser classificados como agudos e
crônicos. A resposta aguda consiste em inflamação (eritema, sensibilidade ao toque,
edema) e bronzeamento (aumento da melanogênese) (MATSUMURA e
ANANTHASWAMY, 2004). Já a exposição crônica pode levar ao fotoenvelhecimento e
ao câncer de pele.
Eritema é a alteração morfológica mais comum causada pela exposição ao sol,
sendo resultado a inflamação que ocorre na pele. A intensidade do eritema está diretamente
relacionada com a quantidade de radiação absorvida pela pele, existe uma quantidade
mínima de radiação abaixo da qual o eritema não é percebido, chamada dose eritematógena
mínima (DEM), essa depende do tipo de pele da pessoa, do comprimento de onda e da
intensidade da onda incidente (DAL`BELO, 2008). Mesmo sendo a radiação UVB a maior
responsável pela formação de eritemas, a radiação UVA também os ocasiona, mas é
25
necessária uma intensidade mil vezes maior que a faixa do UVB para causar o mesmo
efeito.
A geração das espécies reativas de oxigênio após radiação UVB e UVA resultam da
absorção de fótons pelas moléculas cromóforas da pele que passam por uma transição
eletrônica a um estado excitado e sofrem reações que geram as diversas EROs, incluindo o
ânion superóxido (O2-•) e o oxigênio singlete (
1O2), estes também são produzidos por
neutrófilos cujo número é aumentado na pele fotodanificada e contribuem para o estado
pró-oxidante global.
A enzima superóxido dismutase (SOD) converte o O2-• em peróxido de hidrogênio
(H2O2) que é capaz de atravessar a membrana celular e reagir com o Fe(II) levando a
formação do radical hidroxil (OH•) que é altamente tóxico (WLASCHEK et al., 2001).
Tanto o oxigênio singlete quanto o radical hidroxil podem iniciar uma peroxidação lipídica
nas membranas celulares, que resulta em alterações na sua fluidez e permeabilidade
(GABORIAU et al., 1993). A radiação UV também causa modificações em estruturas
relacionadas à adesão dos corneócitos resultando em danos na função de barreira da pele,
provocando ressecamento e aceleração do processo de descamação (MEGURO et al.,
1999).
As EROs promovem ativação de diversos receptores de membrana para mediadores
pró-inflamatórios, tais como TNF-α (tumor necrosis factor-alpha) e interleucinas (IL-1 e
IL-6). Essas citocinas atuam como mediadores dos mecanismos de lesões celulares e
teciduais, de modificações das vias metabólicas e de mensageiros secundários
(GUMIERO, 2011).
Os queratinócitos e os fibroblastos são capazes de responder a fatores de
crescimento tumoral (TGF-α), e citocinas (IL-1) e TNF-α, mas a ativação exacerbada
desses mediadores induz a produção de metaloproteinases de matriz (MMPs). As MMPs
são um grupo de enzimas (endopeptidases) responsáveis pela degradação dos componentes
da matriz extracelular e das membranas basais. As MMPs degradam o colágeno
intersticial, a fibronectina, a laminina e a proteoglicana, danificando o tecido dérmico
(NAVARRO et al., 2006). As alterações dos mediadores pró-inflamatórios estão
associadas a alterações em genes que podem promover o fotoenvelhecimento e até mesmo
o câncer de pele (GUARATINI et al., 2009).
Em resposta a exposição solar, a pele tende a ficar mais ressecada que promove os
eventos inflamatórios. Na derme, ocorrem os primeiros indícios da perda de capacidade de
26
retenção de água e manutenção das fibras de colágeno e elastina, responsáveis por
sustentar a pele. Os vasos sanguíneos perdem a capacidade de eliminar as toxinas e
também nutrir e oxigenar as células da epiderme. Sendo assim, a renovação celular se
mostra prejudicada (BAENA, 2003; AHSHAWAT e SARAF, 2008; BENNETT et al.,
2008).
Os raios solares aumentam a produção de melanócitos de maneira acelerada,
causando as chamadas manchas senis. Com o envelhecimento da pele, as células de
Langherans sofrem alterações morfológicas e funcionais como foi comentado
anteriormente.
Uma alternativa terapêutica e profilática para os danos causados pela exposição à
radiação UV é o uso de antioxidantes por via oral ou tópica (MARQUELE-OLIVEIRA,
2007). Antioxidantes são compostos que previnem a formação descontrolada de EROs ou
inibem o mecanismo de reação dessas moléculas com estruturas biológicas. Incluem
enzimas como a superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase
(GPx) e glutationa redutase (GR) e antioxidantes não enzimáticos como a glutationa
(GSH), vitamina C e E (HONG et al., 2009).
Em meio aos variados recursos utilizados para cuidados com a pele, a adição de
ativos em formulações cosméticas é um fato bastante frequente, sobretudo quando se trata
de produtos provenientes de fontes naturais. Essas matérias-primas, em geral possuem
vários compostos com propriedades biológicas e podem conter substâncias antioxidantes,
cicatrizantes, anti-inflamatórias, hidratantes e refrescantes podendo ser veiculadas na
forma de géis ou emulsões (KAUR, KAPILA e AGRAWAL, 2007).
Sendo assim, é preocupação constante da Cosmetologia atenuar o
fotoenvelhecimento cutâneo por meio de substâncias ativas eficazes, oferecidas em
produtos cosméticos. A aplicação tópica dos ativos pode reduzir os danos oxidativos
causados pela radiação UV.
2.1.2 Antioxidantes em formulações fotoprotetoras
Acrescentando o que foi dito anteriormente, os radicais livres centrados no
oxigênio, conhecido como EROs incluem superóxido (O2-•), peroxil (ROO
•), alcoxil (RO
•),
hidroxil (OH•) e o óxido nítrico (NO
•) (PIETTA, 2000).
27
A pele possui um conjunto de antioxidantes enzimáticos e não-enzimáticos que
possuem função de proteger os espaços intra e extracelulares. As enzimas glutationa
peroxidase e glutationa redutase neutralizam o peróxido de hidrogênio e a glutationa
neutraliza a lipoperóxidos. A catalase reage com o peróxido de hidrogênio e é um
importante antioxidante em peroxissomos. A superóxido dismutase-Cu-Zn e a superóxido
dismutase-Mg protegem as células contra o radical superóxido. Antioxidantes não
enzimáticos incluem o ácido ascórbico, a glutationa presente no compartimento celular, a
vitamina E, presente nas membranas celulares, e o ubiquinol presente nas mitocôndrias
(PODDA e GRUNDMANN-KOLLMANN, 2001).
Como a proteção da pele fornecida pelos bloqueadores não é suficiente para
combater as EROs, associado ao fato de que antioxidantes endógenos diminuem
consideravelmente com a exposição solar observa-se que a utilização de formulações à
base de antioxidantes é promissora para uma ampla fotoproteção (DAL`BELO, 2008).
As vitaminas C e E são usadas em formulações cosméticas como substâncias ativas
antioxidantes, juntamente com os flavonoides isolados e os extratos vegetais ricos em
polifenóis.
A vitamina C apresenta importante atividade na neutralização de radicais livres,
podendo assim, evitar os danos que estes poderiam causar. Sua atividade antioxidante está
associado à capacidade de capturar as EROs protegendo a membrana celular dos danos
degenerativos. É eficaz na eliminação das espécies de oxigênio singlete, superóxido,
hidroxil, peroxil e ácido hipocloroso (SHAPIRO e SALIOU, 2001), podendo trazer
benefícios à pele, como prevenção aos danos causados pela radiação solar e melhoria das
condições da pele fotoenvelhecida. Esta vitamina está localizada na derme e na superfície
da pele, entretanto após a radiação UV os seus níveis são diminuídos bruscamente
(PODDA et al., 1998).
A vitamina E, alfa-tocoferol, tem sido descrita como o mais importante antioxidante
lipossolúvel presente na membrana celular (RANGARAJAN e ZATZ, 1999), atua inibindo
o eritema, reduzindo células de queimadura solar (DARR et al., 1996), reduzindo os danos
ao colágeno, inibindo a formação de radicais superóxido e a peroxidação lipídica
(DAL`BELO, 2008).
Os flavonoides podem ser definidos como uma classe de metabólitos secundários
que geralmente ocorrem nas plantas na forma glicosilada. A estrutura básica consiste de 15
carbonos arranjados em três anéis denominados A, B e C (Figura 4). Dentre as muitas
28
classes de flavonoides destacam-se as flavonas, flavonóis, flavanonas, isoflavonas,
flavononóis, flavanóis e antocianidinas, sendo esta subdivisão baseada nas diferenças
encontradas no anel C. Outras classes de flavonoides incluem as biflavonas, chacolnas e
auronas (DAL`BELO, 2008).
Figura 4. Estrutura básica de flavonoides (DAL`BELO, 2008).
Os flavonoides são capazes de atuar inibindo enzimas responsáveis pela produção
do ânion superóxido, como a xantina oxidase e a proteína Kinase-C (DAL`BELO, 2008).
Alguns flavonoides atuam quelando metais que desempenham um papel importante no
metabolismo do oxigênio como ferro e cobre, os quais aumentam a produção de EROs,
atuando na redução do peróxido de hidrogênio com a geração do radical hidroxil e na
oxidação da lipoproteína de alta-densidade (PIETTA, 2000).
Os flavonoides são capazes de reduzir radicais livres como o superóxido e os
radicais peroxil, alcoxil, hidroxil por meio da doação de elétrons a esses radicais (ROBAK
e GRYGLEWSKI, 1988). Essa reação transforma os flavonoides em radical aroxil, que
reagindo com um segundo radical livre forma uma quinona estável (DAL`BELO, 2008).
Figura 5. Redução de radicais livres por flavonoides (DAL`BELO, 2008)
Uma alternativa para os cosméticos tem sido aliar os efeitos antioxidantes dos
flavonoides com o apelo natural de extratos de plantas, com isso muitas formulações com
finalidade de anti-envelhecimento e/ou fotoprotetora tem incluído em sua composição
extratos vegetais ricos em flavonoides. Dentre esses extratos os de chá verde (com alto teor
29
de catequinas) e Ginkgo biloba (contem quercetina, rutina, canferol e biflavonas) tem se
destacado devido a sua popularidade já que são tradicionalmente usados como suplementos
alimentares e medicamentos fitoterápicos (DAL`BELO, 2008).
Capítulo II – Formulações Cosméticas e Penetração e Compatibilidade Cutânea
1. Efeito fotoprotetor de formulações cosméticas
As análises possíveis do efeito fotoprotetor de formulações cosméticas incluem
determinação do conteúdo aquoso do estrato córneo, do conteúdo sebáceo, do micro-relevo
cutâneo, da perda transepidérmica de água, do índice de eritema, da anisotropia da pele, do
pH, das propriedades mecânicas, entre outros (DAL`BELO, 2008).
As técnicas de Biofísica são empregadas nas analises “in vivo” das formulações
fotoprotetoras, sendo que as medidas mais utilizadas são a da perda de água
transepidermal, que está diretamente relacionada com a função de barreira da pele; e de
eritema, resultado da inflamação após a radiação UV (GASPAR e MAIA CAMPOS, 2003;
BONINA et al., 2005; HEINRICH et al., 2006; MAIA CAMPOS et al., 2006)
A integridade da função de barreira da pele pode ser avaliada pela perda de água
transepidermal (do inglês transepidermal water loss – TEWL), que representa a
evaporação de água da superfície da pele. Essa medida de água é baseada no principio de
Difusão de Fick, que está relacionada com a pressão formada pela difusão da água no
eletrodo do equipamento. Sendo assim, quanto maiores os valores de TEWL, medido em
g/m2.h, a função de barreira da pele está mais prejudicada (DAL`BELO, 2008).
Foi avaliado por Meguro et al (1999) que após a radiação UVB em camundongos
sem pêlo houve um aumento da TEWL, isso ocorre devido a um enfraquecimento dos
segmentos das lamelas intercelulares do estrato córneo, resultado da redução na secreção
de corpos lamelares e de enzimas responsáveis pela formação de lipídeos que compõem a
barreira cutânea.
Para avaliar a efetividade de uma formulação fotoprotetora, se utiliza o eritema
induzido pela radiação UVB (PATHAK e FITZPATRICK, 1993), e dois princípios
diferentes: o espectrofotométrico (absorção/reflexão em três comprimentos de onda) e o
índice L*a*b que consiste na determinação das cores azul, vermelha e verde refletidas pela
30
estrutura da pele determinando o comprimento de onda absorvido. (FULLERTON et al.,
1996; MAIA CAMPOS et al., 2006).
Além das técnicas de Biofísica, para a pesquisa de novos produtos cosméticos, a
avaliação da histológica dos efeitos de substâncias ativas no tecido cutâneo também
apresenta grande importância. Essa avaliação histológica pode orientar as indicações do
uso das formulações e evidenciar possíveis efeitos indesejáveis (DAL`BELO, 2008).
Os estudos histopatológicos e histométricos podem também auxiliar na estimativa
dos danos causados por radiação UV na pele e da proteção contra estes danos com a
aplicação de substâncias ativas, já que permitem análise do tecido epitelial, da derme e das
características celulares (GASPAR e MAIA CAMPOS, 2003; MAIA CAMPOS et al.,
2006).
Para uma avaliação qualitativa das diversas estruturas presentes no tecido cutâneo
se utiliza a análise histopatológica, que consiste numa observação visual de biopsias ao
microscópio ótico. A coloração dos cortes histológicos com hematoxilina e eosina permite
a descrição das fibras colágenas que após a radiação UV se tornam atróficas e
fragmentadas. Também é possível de se verificar a presença de infiltrados inflamatórios na
derme e hiperplasia da epiderme (SOTER, 1990).
Para que se possam quantificar os efeitos observados na análise qualitativa
histopatológica, se usa a histometria que quantifica a espessura da derme e da epiderme,
por exemplo. Sendo assim, os estudos histométricos possibilitam aplicar testes estatísticos
para analisar se as alterações observadas são estatisticamente significativas em relação ao
controle (DAL`BELO, 2008).
Para avaliação das substâncias ativas com finalidade fotoprotetora tem se realizado
a hiperplasia da epiderme induzida pela radiação UV, por meio da medida da espessura da
epiderme viável e contagem de camadas de células nucleadas dessa camada (LU et al.,
1999; EL-ABASERI, PUTTA e HANSEN, 2006)
2. Liberação e penetração cutânea
A função de barreira da pele atua nos dois sentidos, ou seja, evitando a perda de
água e eletrólitos e de outros constituintes do corpo humano e impedindo a penetração de
moléculas provenientes do ambiente. Entretanto, essa função de barreira não é 100% eficaz
31
e esta permeabilidade relativa favorece a passagem de substâncias através da pele, o que do
ponto de vista terapêutico é bastante importante (LAFFORGUE e MARTY, 2007).
A barreira para penetração de substâncias é realizada pelo estrato córneo, em que as
células queratinizadas denominadas corneócitos são embebidas numa matriz lipídica,
organizada em bicamadas e composta por ceramidas (45-50%), colesterol (25%), ácidos
graxos (10-15%) e outros lipídeos (5%). Os corneócitos são envolvidos por um envelope
proteico que é composto por várias proteínas estruturais, como a involucrina e a loricrina
(MADISON, 2003). Sendo assim, a composição do estrato córneo e a disposição dos
corneócitos e da matriz lipídica formam um caminho tortuoso, por isso o estrato córneo é a
principal barreira de penetração de substâncias.
A chamada absorção percutânea é o processo que descreve a passagem de um
composto pela pele, em termos gerais. Esse processo pode ser dividido em três passos
(DAL`BELO, 2008).
I. Penetração: entrada de uma substância numa camada cutânea particular ou
estrutura, como por exemplo, a entrada de uma substância no estrato córneo.
II. Permeação: penetração de uma substância de uma camada cutânea para
outra, que é estruturalmente e funcionalmente diferente da primeira camada.
III. Reabsorção: captura da substância pelo sistema vascular (vasos sanguíneos
e/ou linfáticos)
As moléculas ativas que se deseja penetrar na pele raramente estão isoladas, uma
vez que se encontram numa formulação que pode ser um creme, uma pomada ou um gel.
Sendo assim, a molécula ativa necessita deixar o veículo para penetrar no estrato córneo,
com mais ou menos facilidade, que é caracterizado pelo coeficiente de partilha (Km). Com
a penetração da substância ativa ocorre à fase de preenchimento do estrato córneo em que
se observam concentrações decrescentes da molécula ativa em direção às camadas mais
profundas, as quantidades difundidas dependem da afinidade da molécula pelo estrato
córneo. A fase seguinte consiste na absorção percutânea propriamente dita, em que se
estabelece um fluxo constante de certa quantidade da molécula presente no estrato córneo;
esse fluxo é proporcional à diferença de concentração da substância nesta camada da pele e
é caracterizado pelo coeficiente de permeabilidade (Kp). Chegando a epiderme, a molécula
32
pode alcançar a derme superficial, neste local ela pode se difundir amplamente ou sofrer
um metabolismo (DAL`BELO, 2008).
Para penetração cutânea duas vias distintas estão disponíveis: por meio dos anexos
cutâneos (folículos pilo-sebáceos e/ou glândulas sudoríparas) ou pelo estrato córneo.
Através do estrato córneo têm-se duas vias também, sendo através dos espaços
intercelulares do estrato córneo (via intercelular) ou através dos corneócitos (via
transcelular). A penetração não se efetua unicamente por uma das vias, todas participam do
evento e a permeação global é produto da passagem através do estrato córneo e dos anexos
cutâneos (DAL`BELO, 2008).
Figura 6. Esquema representativo das vias de penetração de substâncias no estrato córneo (TAVEIRA,
2007).
Três fatores principais e indissociáveis regem a penetração cutânea: a pele, o
principio ativo e o veículo. Em relação à pele vários fatores podem interferir e alterar a
absorção cutânea: a integridade do tecido, a idade, o fluxo sanguíneo, a região (espessura
da camada córnea), a duração do contato entre o local de aplicação e o produto, a
hidratação e a temperatura (DAL`BELO, 2008).
Em relação ao principio ativo, a penetração na pele depende fortemente das suas
características físico-químicas: coeficiente de partilha e solubilidade (afinidade do
princípio ativo com o seu veículo e a camada córnea), massa molecular, estado de
33
ionização da molécula, estabilidade e concentração do princípio ativo no veículo
(DAL`BELO, 2008).
A liberação do princípio ativo de uma formulação e consequentemente sua absorção
percutânea dependem também da natureza e da composição do veículo no qual ele se
encontra. É de extrema importância à escolha do veiculo, pois este pode favorecer a
penetração na pele, aumentando a afinidade da molécula pelo estrato córneo ou alterando
reversivelmente a permeabilidade deste (CLÉMENT, LAUGEL e MARTY, 2000).
Durante a fase de desenvolvimento de formulações fotoprotetoras e previamente aos
estudos de permeação cutânea, é necessária a realização de estudo de liberação “in vitro”,
para se avaliar a capacidade das substâncias ativas de serem liberadas na formulação, antes
que estas entrem em contato com estrato córneo. Para esses estudos são utilizadas
membranas sintéticas as quais são barreiras de difusão passiva, em que a taxa de liberação
é determinada avaliando-se a quantidade de substância liberada em função da raiz
quadrada do tempo (CLÉMENT, LAUGEl e MARTY, 2000).
Depois de estudado a liberação “in vitro”, faz-se o estudo da permeação e retenção
cutânea das substâncias, pois, em geral, os componentes da formulação cosmética não
devem atravessar totalmente a pele (absorção sistêmica). Mas, com a finalidade das
substâncias antioxidantes, por exemplo, atuarem como agentes fotoprotetores é necessário
que estas tenham capacidade de penetrar o estrato córneo e atingir a epiderme, já que a
radiação UV atinge as camadas mais profundas do tecido cutâneo (DAL`BELO, 2008).
A fim estudar a permeação e a retenção cutânea, “in vitro”, podem ser utilizados
dois modelos: a pele humana originada de cirurgia plástica e a pele de orelha de porco.
Usa-se a pele de orelha de porco uma vez que esta apresenta propriedades histológicas e
fisiológicas similares à pele humana. Contudo, a vantagem de se utilizar a pele humana
originária de cirurgia plástica em contrapartida à de orelha do porco reside no fato de esta
última ser mais permeável, em alguns casos quando comparada com a pele humana
(BOUDRY et al., 2008).
Em formulações tópicas ao se estudar a permeação e retenção cutânea, deve-se
quantificar as substâncias ativas na solução receptora, na solução de lavagem que remove
os resíduos que não penetraram na pele, na fita adesiva que é utilizada para remoção do
estrato córneo e, também, na derme e na epiderme viável. Para realizar esse estudo utiliza-
se Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (CLAE), que é um método analítico sensível a
pequenas concentrações. O método deve ser sensível de maneira a considerar as diferenças
34
de solubilidade das substâncias ativas em cada meio e, também, a existência de efeito
matriz da fita adesiva na pele (DAL`BELO, 2008).
3. Compatibilidade Cutânea
Para que se possa oferecer aos consumidores um produto com o máximo de
segurança com o menor risco e garantindo as melhores condições do produto, é necessário
ser realizados ensaios clínicos em humanos. As informações pré-clínicas coletadas são
importantes para determinar o local e o modo de uso, assim como, as advertências de
rotulagem e orientações para o serviço de atendimento ao consumidor (ANVISA, 2003).
Mas para que um produto seja considerado “dermatologicamente testado” é ainda
necessário que sejam realizados ensaios de compatibilidade cutânea.
Por definição tem-se que a compatibilidade cutânea é a ausência de irritação na pele
sob as circunstâncias normais do uso, e sob as condições de mau uso razoavelmente
previsíveis que consideram reações objetivas assim como respostas subjetivas, como por
exemplo, a sensação de pinicação, coceira e queimadura (COLIPA, 2006).
Como objetivo dos ensaios de compatibilidade tem-se a intenção de comprovar a
inocuidade dos produtos em pele humana. Para o ensaio são realizado apósitos oclusivos e
semi-oclusivos (patch tests) ou modelos abertos (open tests). Estes representam o primeiro
contato do produto acabado com a pele humana, e devido a isso devem seguir premissas de
ordem ética e de boas praticas clínicas (ANVISA, 2003).
O Teste de Irritação Cutânea Primária e Acumulada é o principal teste de
compatibilidade cutânea, neste teste o produto acabado é aplicado de forma aberta, semi-
oclusiva ou oclusiva, de acordo com o produto a ser avaliado. Para este ensaio são
padronizadas a duração do contato e periodicidade das leituras e a interpretação dos
resultados é feita por um dermatologista, de acordo com o ICDRG (International Contact
Dermatitis Research Group) (ANVISA, 2003).
No teste acima citado é possível fazer avaliações comparativas de diversas
formulações no mesmo indivíduo, inclui-se, geralmente, um padrão que não provoca
reação, como a água deionizada. As formulações são aplicadas em pequenas cúpulas de
inox presentes no apósito, e em seguida este é aplicado nas costas ou no antebraço dos
voluntários durante um período de no mínimo 24horas (DAL`BELO, 2008).
35
Capítulo III – Extratos e óleos vegetais em produtos cosméticos.
Pra fins de embelezamento têm-se referências cerca de 5000 anos sobre o uso de
produtos de origem vegetal. As primeiras farmacopeias e formulários de produtos surgiram
no Egito, em que se destaca o Papirus Ebers que continha centenas de fórmulas e remédios
populares a base de plantas para cuidados de saúde, higiene e beleza (DAL`BELO, 2008).
Com o desenvolvimento de novas técnicas de extração teve início o uso de extratos
e óleos vegetais em produtos cosméticos industrializados. E essas novas técnicas,
permitiram o uso de derivados de extratos sem que houvesse comprometimento da
qualidade do produto final (ABURJAI e NATSHEH, 2003).
As matérias-primas de origem vegetais foram inicialmente utilizadas em xampus,
tinturas e pomadas, e posteriormente sua aplicação estendeu-se para cremes, loções, géis e
produtos para banho em geral (CORAZZA et al., 1995; ABURJAI e NATSHEH, 2003). O
objetivo principal era atrair o consumidor utilizando o apelo de marketing natural. Essas
matérias-primas são usadas em baixas concentrações em virtude do alto custo, e não havia
uma preocupação específica com a comprovação de seus efeitos (DAL`BELO, 2008).
A Fitocosmética é um segmento da ciência cosmética que se dedica ao estudo e à
aplicação dos conhecimentos da ação dos princípios ativos de extratos de origem vegetal.
Esse segmento tem ocupado espaço de interesse em proveito da higiene, da estética, da
correção e manutenção do estado normal e sadio da pele (VALFRÉ, 1990).
1. Extratos Vegetais
Como exemplos de extratos vegetais já conhecidos têm-se os de Aloe Vera
(DAL`BELO, 2008) aveia e malva com a finalidade de hidratantes; camomila e calêndula
com propriedades anti-inflamatórias e antialérgicas (ABURJAI e NATSHEH, 2003); e os
extratos de hamamélis, que possuem um alto teor de taninos, sendo utilizado com a função
de adstringentes (TÈRAN, 1990; VALFRÉ, 1990). O emprego de extratos vegetais com a
função de proteger a pele contra o fotoenvelhecimento vem crescendo muito nos últimos
anos uma vez que esses extratos apresentam substâncias antioxidantes que atuam
neutralizando os radicais livres formados após exposição à radicação UV (DAL`BELO,
36
2008), dentre os extratos que possuem essas características destacam-se o chá verde e o
Gingko biloba.
1.1 Extrato de chá verde
O chá é proveniente das folhas da Camellia sinensis (L.) Kuntze (Theaceae) que é
mostrada na Figura 7, essa planta é nativa da China e da Índia. A Camellia sinensis dá
origem a quatros tipos de chás: branco, verde, oolong e preto. O chá preto é uma bebida
popular consumida em todo o mundo em virtude do seu sabor característico e seus efeitos
benéficos a saúde, da produção total cerca de 80% é consumido na forma de chá preto e
20% na forma de chá verde (HSU, 2005).
Os tipos de processamento servem para distinguir os quatros chás conferindo um
sabor diferenciado. A Camellia sinensis é um arbusto de folhas que necessitam ser colhidas
rapidamente, caso contrário começam a se oxidar, sendo assim as diferentes variedades de
chás diferem entre si em relação ao grau de oxidação de seus compostos e no, processo
chamado de fermentação. Na realidade este, não é o termo correto, pois não se trata de um
processo com uso de microorganismos, e sim de utilização da enzima catecol oxidase,
presente naturalmente na planta, que atua oxidando os flavonoides denominados de
catequinas (DAL`BELO, 2008).
Para comercialização dos chás é feito o preparo das folhas por meio de
beneficiamento ou manufatura, que consistem de uma série de transformações que tem por
objetivo o desenvolvimento de aroma e do sabor que conferem as características peculiares
da infusão. O processo de beneficiamento inicia-se com o murchamento das folhas verdes,
após a colheita, com a finalidade de reduzir a umidade de 75% para 55%. A segunda etapa
do processo consiste na maceração, também denominado enrolamento, que é realizada em
máquinas contendo um rolo compressor que rompe os tecidos, comprime e enrola as
folhas; o tempo de maceração depende do tipo de chá que se deseja obter. Em seguida as
folhas são transportadas para uma sala escura e espalhadas em finas camadas para o início
da “fermentação”, nessa etapa as folhas sofrem alteração na cor passando para um tom
forte de cobre. A última etapa é a tostagem que seca as folhas interrompendo a
“fermentação” (DAL`BELO, 2008).
O chá branco é originado das folhas jovens e dos botões que possuem uma
coloração branca, este passa apenas pelo processo de secagem, ou seja, não é fermentado.
37
O chá oolong passa por um processo fermentativo parcial enquanto que o chá preto
apresenta um elevado grau de oxidação, as catequinas são oxidadas e transformadas em
teaflavinas e tearrubiginas (MUTHUMANI e KUMAR, 2007).
Já o chá verde também não passa pela “fermentação” e provém das folhas que são
tratadas com vapor (método japonês) ou dispostas em bandejas quentes (método chinês)
para a inativação da catecol oxidase. Em seguida as folhas passam pela maceração. A
composição polifenólica do chá verde (20 a 40% do peso seco) é similar a das folhas
frescas, em que os constituintes principais também são os flavonoides denominados
catequinas (ALEXIS et al., 1999; HSU, 2005).
(A) (B)
Figura 7. Folhas de Camellia sinenis (A) e chá verde (B) (DAL`BELO, 2008)
Presentes no chá verde estão os seguintes derivados catequinos: a epicatequina (E),
a epigalocatequina (EGC), a epicatequina galato (ECG) e a epigalocatequina-3-galato
(EGCG) que é o derivado mais abundante. Os derivados estão mostrados na Figura 8. O
potencial antioxidante das catequinas se dá na seguinte ordem decrescente de eficiência:
EGCG = ECG > EGC = E (MARTINEZ-FLORES, 2002; PAGANINI e CARVALHO,
2011).
As epicatequinas impedem a penetração da radiação UVB, evitando seus efeitos
sobre as células, inclusive o eritema e a imunossupressão, neutralizam os radicais livres e
são também quelantes de metais (o que reduz a sua absorção) e inibidores de
lipoperoxidação (FONTES, 2013).
38
Figura 8. Estrutura química das catequinas principais do chá verde: (A) – Epicatequina, (B) –
Epigalocatequina, (C) – Epicatequina galato e (D) – Epigalocatequina – 3 – galato (EGCG) ( DAL´BELO,
2008)
A propriedade antioxidante do chá verde está relacionada com a capacidade que as
catequinas possuem de prevenir a citotoxicidade induzida pelo estresse oxidativo em
diferentes tecidos. Essas moléculas são “varredoras” de radicais livres, possuem ação
quelante de metais como ferro e cobre, impedindo a formação de radicais livres por
associação de átomos desses metais e possuem ação inibidora da lipoperoxidação
(SENGER, SCHWANKE e GOTTLIEB, 2011).
A ação antioxidante das catequinas está relacionada com a sua estrutura química,
sendo potencializada pela presença de radicais e de grupos hidroxil ligados aos anéis. Essas
moléculas são capazes de capturar os radicais superóxido e hidroxil e o peróxido de
hidrogênio, sendo que o mecanismo de ação dessas moléculas é transferir elétrons para os
radicais livres, estabilizando-os (SENGER, SCHWANKe e GOTTLIEB, 2011).
Segundo Nichols e Katiyar (2010) a aplicação tópica de EGCG antes da exposição
solar, reduz a reposta inflamatória, em que se percebe um decréscimo na infiltração de
leucócitos inflamatórios na pele (que induzem a produção de peróxido de hidrogênio e,
consequentemente, estresse oxidativo), tanto derme quanto epiderme. Além disso, também
foi observada uma diminuição do eritema. Sendo assim, concluiu-se que a aplicação de
EGCG apresenta efeito benéfico na melhoria dos efeitos prejudiciais causados pela
radiação UVB, podendo induzir efeitos preventivos ao atuar em diferentes sítios ativos da
cadeia de oxi-redução, reduzindo, então, o aparecimento de espécies reativas de oxigênio.
39
Em outro estudo realizado por Bagatin (2008) utilizando pele humana, demonstrou-
se que uma solução composta por frações de chá verde, nas concentrações de 1-10%,
preveniu o eritema induzido pela radiação UV. Para isso foi feita uma analise de
microscopia em que se verificou a redução no número de células danificadas por
queimadura solar, e o dano às células de Langherans, tendo obtido uma fotoproteção
máxima na concentração de 10%.
Chen, Hu e Wang (2012) em relação à aplicação tópica do EGCG proveniente do
chá verde, demonstraram que essas moléculas possuem propriedades anti-inflamatórias e
anti-carcinogênicas, além de inibir atividade de colagenases que resultam na perda de
elasticidade da pele e, consequentemente, no aparecimento de rugas.
Mais detalhadamente o estudo de Elmets et al. (2001) verificou o efeito da
aplicação tópica de uma solução hidroalcoólica de extrato de chá verde em diferentes
concentrações e de quatro catequinas isoladas na diminuição dos efeitos da radiação UV
em voluntários humanos. Como resultado obteve-se uma redução significativa do eritema
com a aplicação do extrato, essa redução é dose dependente, ou seja, quanto maior a
concentração do extrato maior será o efeito obtido. Foram feitas análises
espectrofotométricas a fim de excluir a possibilidade de o chá verde estar atuando apenas
como fotoprotetor químico. Observando-se que a absorbância máxima foi obtida em 273
nm, constatou-se que o extrato não absorve na faixa de comprimento da radiação UVB,
sendo assim, a proteção contra o eritema foi resultado de um mecanismo diferente da
simples absorção da radiação UV. Segundo a avaliação histológica, o extrato reduziu a
quantidade de células de queimadura solar quando comparada com o controle positivo,
protegeu as células de Langherans e diminuiu os danos ao DNA. Quando comparado o
extrato com as catequinas isoladas, verificou-se que o extrato teve maior eficiência na
proteção contra o eritema; os derivados contendo o grupo galoil na posição 3 da molécula
(EGCG e ECG) foram os mais eficientes na inibição do eritema e os grupos ECG e E
praticamente não apresentaram efeito. Com isso destaca-se a importância de avaliar
formulações de uso tópico contendo o extrato vegetal, já que o efeito final é resultado de
um efeito sinérgico de todos os seus constituintes.
Vayalil et al. (2003) estudaram a aplicação tópica de um creme contendo catequinas
na pele de camundongos sem pêlo antes da exposição à radiação UVB. As catequinas
preveniram a depleção de enzimas antioxidantes endógenas como a glutationa peroxidase,
catalase, bem como diminuiu a lipoperoxidação e a oxidação de proteínas.
40
No estudo de Syed et al. (2004) foi avaliado os efeitos anti-envelhecimento da
aplicação tópica de um gel hidrofílico contendo EGCG na pele de voluntárias durante
quatro semanas. A avaliação clínica realizada por dermatologistas mostrou que a textura e
a aparência da pele das voluntárias apresentaram melhoras de até 45% após aplicação do
gel. Outro estudo proposto por Chiu et al. (2005) avaliou os efeitos na pele de voluntárias
que receberam uma associação de suplementação oral e aplicação tópica de um creme
contendo 10% em extrato de chá verde, após análise histológica foi observado um aumento
da elasticidade significativo no tecido elástico do grupo tratado com o creme em
comparação com o grupo que recebeu placebo, entretanto não foram observados efeitos
clínicos qualitativos nem subjetivos na redução de rugas e hidratação da pele.
Outros estudos têm demonstrado que as catequinas apresentam efeitos inibitórios na
indução e atividade das MMPs, enzimas que estão diretamente relacionadas com o
envelhecimento cutâneo (AN et al., 2005). Além disso, alguns estudos destacam que as
catequinas do chá verde estimulam a diferenciação e proliferação de queratinócitos
(CHUNG et al., 2003).
1.2 Gingko biloba
O Gingko biloba é uma árvore chinesa, o único exemplar vivo da família
Gingkoacecae. Foi descrita pela primeira vez pelo médico alemão, Engelbert Kaempter,
por volta de 1690, contudo despertou o interesse dos pesquisadores após a Segunda Guerra
Mundial quando perceberam que a planta tinha sobrevivido à radiação em Hiroshima. A
palavra Gingko tem origem chinesa e significa damasco prateado enquanto que a palavra
biloba é devida ao formado bilobado das folhas desta planta (DIAMOND et al., 2000).
Figura 9. Folhas de Gingko biloba (DAL`BELO, 2008)
41
A patente Egb-761 padroniza o extrato seco das folhas para uso fitoterápico, que é
composto por 24% de flavonoides, 7% de proantocianidinas, 6% de terpenóides, 13% de
ácidos carboxílicos e 2% de catequinas. Dentre os flavonoides tem-se o canferol e a
quercetina conjugados com glicose ou rhamnose e biflavonas (gingketina e isogingketina).
A fração terpênica consiste de lactonas diterpências (gingkolideos A, B, C, J e M) e
sesquiterpências como o composto bilobalídeo (VAN BEEK, 2002).
Figura 10. Estruturas químicas dos compostos principais do Gingko biloba: (A) – quercetina, canferol e
rutina; (B) – gingkolídeos (lactonas diterpênicas); (C) – gingketina (biflavona) (DAL`BELO, 2008)
Os compostos antioxidantes do extrato de Gingko biloba atuam bloqueando os
radicais livres: ânion superóxido, radical hidroxil, radical peróxido e radical óxido nítrico.
A atuação é indireta via diminuição da formação dos radicais livres ao inibir a atividade ou
expressão das enzimas que catalisam a formação desses radicais ou, também, pelo aumento
da expressão dos genes que codificam enzimas antioxidantes como a heme-oxigenase, a
superóxido dismutase mitocondrial e a glutationa peroxidase (DAL`BELO, 2008).
O estudo realizado por Ozkur et al. (2002), observou que a ingestão do extrato de
Gingko biloba imediatamente após a irradiação UVB e cinco dias previamente a essa
irradiação, em pele de camundongos, promoveu a proteção da enzima superóxido
dismutase (SOD), cuja atividade é reduzida após a radiação. Nesse estudo verificou-se
também a proteção contra peroxidação lipídica quando comparado com o grupo de
controle. Outro estudo proposto por Aricioglu et al. (2001) avaliou os efeitos desse extrato
42
na atividade da SOD e concluiu que o tratamento com esse extrato aumentou a atividade
dessa enzima após exposição à radiação UVB.
Lim et al. (2006) e Kwak et al. (2002) destacaram a atividade anti-inflamatória do
desse extrato na pele, devido a presença de biflavonas que inibem a produção de
prostaglandinas E2, mediada em parte através redução da enzima ciclooxigenase -2 (COX-
2) .
Outra possível aplicação de extratos de Gingko biloba em formulações anti-
envelhecimento seria devido a estimulação da síntese de colágeno. Kim et al. (1997)
demonstraram os efeitos “in vitro” do extrato de Gingko biloba e de seus flavonoides
isolados (quercetina, canferol, sciadopitisina, gingketina e isogingketina) na proliferação
de fibroblastos “in vitro” e na síntese de colágeno e fibronectina.
O estudo proposto por Dal’Belo (2008) avaliou os extratos de chá verde e Gingko
biloba associados para uma maior atividade fotoprotetora. Dentre os resultados obtidos,
conclui-se que as formulações acrescidas desses extratos isolados e, também da
combinação desses extratos, protegeu a pele dos camundongos contra o eritema e danos na
função de barreira, mas o extrato de Gingko biloba mostrou efeitos mais pronunciados do
que os extratos de chá verde. Em relação à penetração cutânea, foi observado que tanto a
EGCG do extrato de chá verde quanto à quercetina do extrato de Gingko biloba penetraram
na pele, mas não permearam até o líquido receptor, ou seja, ficaram retidas no estrato
córneo e na epiderme viável. Os estudos de segurança mostraram que as formulações
apresentaram ótima compatibilidade cutânea, ou seja, não foi observado um potencial de
irritação primária. Conclui-se que a associação dos extratos de chá verde e Gingko biloba
em formulações cosméticas é de grande valia, já que mostraram efeitos que se
complementam na proteção contras os danos induzidos pela radiação UV, penetração
cutânea e segurança de uso.
1.3 Extrato de Portulaca
No Brasil a espécie Portulaca oleracea, da família Portulacaceae, é mais conhecida
como beldroega. Comumente, a planta é dividida em pequenas partes e as folhas são
ingeridas para fins medicinais, é uma planta rica em ácido linoleico e β-caroteno, possui
flavonoides, glicosídeos monoterpenos e cumarinas (CHAN et al., 2000; DI STASI e
HIRUMA-LIMA, 2002; KUMAR et al., 2008). A Portulaca possui óleos voláteis que
43
podem ser muito úteis para fabricação de cosméticos, e, também, pode ser utilizada nas
indústrias alimentícia e química.
Figura 11. Portulaca oleraceae (PORTULACA, 2013).
De acordo com estudos o extrato dessa planta apresenta características anti-
inflamatória, analgésica, anti-alérgica, antibacteriana, relaxante muscular e cicatrizante. No
Oriente é usada, tradicionalmente, para tratar furúnculos, eczemas, picadas de insetos e
cobras, também pode ser usada topicamente em pele edemaciada (KUMAR et al., 2008).
Chan et al. (2000) avaliaram o extrato etanólico a 10%, provenientes das partes
áreas (caule e folhas). O estudo demonstrou que o extrato possui significativo efeito anti-
inflamatório e analgésico após administração intraperitoneal e tópica em ratos, quando
comparado com a droga sintética, diclofenato de sódio.
Estudos de Rashed, Afifi e Disi (2003) mostrou que o extrato de Portulaca
oleraceae foi capaz de acelerar o processo de cicatrização de maneira significativa em
feridas cutâneas de camundongos quando comparado com o grupo de controle. Com o
aumento da contração e resistência a tração, pode-se comprovar o aceleramento da
cicatrização. O aumento da contração e resistência à tração se deve, principalmente, pelo
aumento da síntese e estabilização das fibras de colágeno na região ferida.
Yang et al. (2009) avaliaram em cérebros de rato o potencial antioxidante de três
alcaloides extratidos da Portulaca (oleraceina A, B, e E) em relação ao radical DPPH e
peróxido de hidrogênio. A atividade antioxidante desses alcaloides foi superior ao ácido
ascórbico e α-tocoferol, porém inferior ao ácido cafeico, sendo que a oleraceina B foi a
mais potente. Esses resultados sugerem o potencial antioxidante desse extrato.
Com esse potencial antioxidante e de aumentar a síntese e estabilização das fibras
de colágeno, o extrato de Portulaca oleraceae pode ser aplicado em formulações
44
cosméticas com a finalidade de proteger contra o fotoenvelhecimento. Na linha Renew da
empresa cosmética AVON, essa planta é utilizada com o apelo de anti-idade devido à
atuação em linhas de expressão causadas pela contração muscular.
1.4 Extrato de Areca
Pertencente à família Arecaceae, a Areca catechu é nativa da Malásia, mas é muito
cultivada na Índia, Sri Lanka, Tailândia e Filipinas. O cultivo dessa planta é de grande
interesse socioeconômico nos setores alimentício, de energia elétrica e combustível,
produção de papel e cosméticos (CROUCHER e ISLAM, 2002).
Figura 12. Areca catechu (ARECA, 2013)
A seiva é utilizada topicamente para pruridos, queimaduras e feridas na pele, mas
também pode ser incorporada na formulação de xampus (AHMAD e HOLDSWORTH,
2003). Apesar disso, a semente é a parte dessa planta que é mais estudada por possuir
características anti-helmínticas, antifúngica, antibacteriana, anti-inflamatória e antioxidante
(WETWITAYAKLUNG et al., 2006; YENJIT et al., 2010).
Estudos demonstram que o extrato metanólico da semente tem capacidade de inibir a
ação das enzimas elastase e colagenase, as quais são responsáveis pela flacidez e perda de
elasticidade da pele no processo de envelhecimento. Além disso, tem função anti-
hialuronidase, inibe a melanogênese e estimula a proliferação de fibroblastos, fazendo com
que esse extrato possa ser utilizado em produtos para pele acneica e com finalidade anti-
idade (LEE E CHOI, 1999; LEE et al., 1999; ADHIKARI et al., 2008).
45
Lee et al. (1999) avaliaram 150 plantas com função anti-idade por inibição da
elastase (enzima que degrada as fibras de elastina importantes na constituição da matriz
celular da pele) e, observaram que, o extrato de areca possui um efeito inibitório
significativo dessa enzima e da inflamação cutânea. O extrato, também, inibiu a enzima
hialuronidase devido aos seus compostos fenólicos, sendo assim sugere-se que essa planta
pode ser utilizada para formulações anti-idade devido à proteção do tecido conjuntivo da
pele, ou seja, por proteger as proteínas da matriz celular, ativar a reconstrução delas e,
indiretamente, melhorar o tônus das paredes capilares. Portanto, é possível sugerir a
aplicação tópica de cosméticos contendo o extrato dessa planta para benefícios para pele
seca ou irradiada por UV.
Em um estudo posterior Lee e Choi (1999) analisaram “in vitro” e “in vivo” o
extrato de areca como ativo anti-idade. Os resultados do estudo mostraram que o extrato
inibiu a ação da elastase de 37 a 85%, aumentou a síntese de colágeno e, também,
favoreceu a proliferação de fibroblastos em 85% comparada ao controle, sendo superior ao
ácido ascórbico. Conclui-se que o tratamento com o extrato promoveu maior hidratação,
elasticidade e reduziu rugas.
Extratos etanólicos de sementes de areca e Glycyrrhiza glabra promoveram melhora
significativa da hidratação e propriedades mecânicas da pele e, também, baixo potencial
irritativo conforme estudo apresentado por Ahshawat e Saraf (2008). Os autores acreditam
que esses resultados se devem ao sinergismo dessas plantas quando aplicados em cremes
avaliados em relação às atividades anti-inflamatória, antioxidante e fotoprotetora.
1.5 Extrato de Alcaçuz
Pertencente à família Fabaceaea, a espécie alcaçuz (Glycyrrhiza glabra) é uma
árvore perene nativa da região do Mediterrâneo. Atualmente, é também muito cultivada na
Europa, Oriente Médio e Ásia, e tem sido é utilizada medicinalmente desde 500 a.C (ASL
e HOSSEINZADEH, 2008).
46
Figura 13. Glycyrrhiza glabra (GLYCYRRHIZA, 2013)
Estudos relatam que extratos da raiz do alcaçuz possuem atividade anti-
inflamatória, anti-alérgica, adstringente, antioxidante e inibidora de melanogênese,
podendo ser utilizado em produtos para pele acneica e anti-idade. Gupta et al. (2008)
demonstraram que o extrato também possui atividade antimicrobiana contra bactérias
Gram-negativas e positivas.
A característica antioxidante do extrato da raiz de alcaçuz se deve a presença de
vários isoflavonoides, incluindo a glabridina e seus derivados (KONOVALOVA,
THIKAZE e LANKIN, 2000). Esses extratos apresentam essa atividade antioxidante
contra as espécies reativas de oxigênio: radicais hidroxil, peroxil e íons superóxido,
desempenhando um papel importante no tratamento de doenças relacionadas com as EROs
ou em mecanismos de fotoenvelhecimento. Os flavonoides atuam quelando metais tais
como os íons de cobre do sitio ativo da enzima tirosinase, inibindo a sua atividade
(ADHIKARI et al., 2008).
Reszko, Berson e Lupo (2009) demonstraram que a glabridina, em cultura de
células de melanoma B16, inibiu a ação da enzima tirosinase sem causar alteração na
síntese de DNA. Ebanks, Wickett e Boissy (2009) concluíram que a glabridina reduziu a
pigmentação induzida por radiação UVB e eritema na pele de porcos após uso tópico,
sugere-se, então, que quando combinado com outros agentes clareadores pode se obter
excelentes resultados clínicos em humanos.
A melanina tem papel importante no mecanismo de defesa da pele contra a radiação
UV, mas o surgimento de melasma, sardas e manchas senis podem causar sérios problemas
47
estéticos. Devido a isso muitas empresas cosméticas buscam extratos vegetais com
propriedade de clareamento cutâneo. Adhikari et al. (2008) estudaram cinquenta e dois
extratos metanólicos de plantas utilizadas pela população do sudoeste da Ásia para essa
finalidade, dentre todos os extratos estudados, os autores concluíram que o extrato de
alcaçuz demonstrou promover a maior inibição da tirosinase, cerca de 80%.
No mercado de cosméticos, a empresa AVON utiliza na linha Renew o extrato de
alcaçuz com a finalidade de previnir/combater a hiperpigmentação e o envelhecimento da
pele (AVON, 2013).
1.6 Outros extratos vegetais
1.6.1 Polygonum capitatum
O resveratrol é um estilbeno encontrado em diversos alimentos como a casca da uva
preta, vinho tinto, amoras, amendoim, entre outros. Essa molécula confere proteção contra
bactérias, fungos e outros agressores externos (FONTES, 2013).
Figura 14. Molécula de Resveratrol (FONTES, 2013).
Essa molécula já é sintetizada e comercializada sob diversas formas de produtos, é
proveniente do Polygonum capitatum, que contém cerca de 187mg/Kg, e que constitui a
fonte de maior quantidade e facilidade de extração deste composto. Na natureza essa
molécula está apresentada na forma dos dois isômeros cis e trans, sendo a forma trans-
resveratrol é a mais frequente. A dose diária de resveratrol ideal seria 400mg o que
corresponderia a um equivalente de 1000L de vinho, sendo assim, é necessário
investimento e desenvolvimento de novas técnicas para isolar esse composto de modo que
possa ser administrado isoladamente e em diversos tipos de formulações (FONTES, 2013).
48
Essa molécula possui propriedades terapêuticas, pois primeiramente foi estudada a
capacidade antioxidante e protetora em doenças cardiovasculares. Mais tarde, Ndiaye et al.
(2011) demonstraram a propriedade quimiopreventiva (por ação antioxidante e
antimutagência) no que diz respeito as três maiores fases da carcinogênese (iniciação,
promoção e progressão). Foi ainda verificado que essa molécula também desempenha
importante papel na prevenção de doenças degenerativas, como o Alzheimer, e no
fortalecimento do sistema imunitário (VINGTDEUX et al., 2008).
O resveratrol está envolvido na ativação da família de genes (SIRT1) que são
responsáveis por codificar as proteínas que têm papel fundamental na reparação do DNA,
metabolismo e carcinogênese. Essa família de genes regula diversos processos celulares:
proliferação, diferenciação e apoptose celular. A aplicação tópica do resveratrol, antes da
exposição à radiação UVB, resulta numa inibição significativa do edema cutâneo, na
diminuição da resposta hiperplástica, infiltração de leucócitos e COX-2 (envolvida na
resposta inflamatória) e atividade da descarboxilase ornitina enzima envolvida no
aparecimento de cranco da pele associado a exposição ao UVB (FONTES, 2013).
Há relatos que o resveratrol evita, também, a peroxidação dos lipídeos da
membrana, reduz os efeitos tóxicos dos intermediários de oxigênio reativos, na produção
de peróxido de hidrogênio e neutraliza radicais livres impedindo a oxidação de colágeno,
que tem função de suportar a pele retardando, assim, o aparecimento de rugas. Por fim, o
resveratrol é um importante composto com atividade antienvelhecimento (FONTES,
2013).
1.6.2 Calendula officinalis
A Calendula officinalis é nativa do centro e sul da Europa, Ásia ocidental e
América do Norte, essencialmente climas temperados. Estudos relaram que os
triterpenoides, provenientes dos capítulos florais secos, apresentam ação anti-inflamatória
e anti-edematosa. Segundo Ćetković et al. (2004) o extrato aquoso de calêndula apresenta
atividade antioxidante e demonstra uma forte ação anti-radicalar pela presença do β-
caroteno; além disso pode auxiliar na cicatrização de feridas, promovendo o crescimento
epitelial e melhorando as respostas imunológicas quando aplicado por via tópica.
Devido ao extrato aquoso apresentar atividade antioxidante e ação anti-radicalar,
pesquisadores decidiram investigar a capacidade dos extratos, aquoso e metanólico, da
49
Calendula officinalis na absorção da radiação UV, tendo em vista o seu potencial como
filtro solar natural.
Gediya et al. (2011) e Mishra, Mishra e Chattopadhyay (2011) o estudo acima
citado, como resultados demonstram a tendência de ambos os extratos, aquoso e
metanólico, absorverem a radiação UV no intervalo de 200 a 400 nm. Comparando a
absorção dos extratos tem-se que o extrato metanólico apresenta maior tendência em
absorver a radiação UVB (intervalo de 290 a 320 nm), com isso comprova-se a sua
potencial aplicação em protetores solares, loções e géis, uma vez que a radiação UVB
representa o principal tipo de radiação responsável por queimaduras solares,
imunossupressão e cancro de pele.
Em outros estudos foi demonstrada a capacidade das flavonas e compostos
relacionados de absorver radiação na região UV, assim como neutralizar os radicais livres.
Essas tendências fazem com que a calêndula possa ser usada para aplicação em várias
afecções cutâneas, em sua maioria devido à formação de radicais livres (RUIVO, 2012).
Conclui-se que a aplicação da Calendula officinalis em cosmética como filtro solar
natural pode representar uma alternativa ecológica, segura e econômica comparativamente
aos filtros solares químicos comumente utilizados.
2. Óleos vegetais
Os óleos vegetais apresentam uma grande demanda no mercado mundial de
produtos cosméticos muito em função do interesse dos consumidores em produtos
oriundos de fontes naturais. Tradicionalmente, são utilizados nas indústrias de cosméticos,
alimentícia e farmacêutica (HETTIARACHCHI et al., 2010).
Para a indústria de cosméticos é necessário que o óleo possua elevada estabilidade
contra oxidações, seja insípido e inodoro. Devido a presença de diversos componentes
químicos em um óleo pode-se favorecer a presença de inúmeras atividades biológicas
dessa matéria-prima e, também, aumentar a vida útil da formulação (AHSHAWAT e
SARAF, 2008; HETTIARACHCHI et al., 2010).
Muitos óleos vegetais apresentam propriedades biológicas para uso tópico como
antioxidantes, fotoprotetora, anti-microbianas e anti-inflamatórias e devido a isso, são
utilizados em tratamentos dermatológicos. Como aplicação cosmética, atenuam linhas de
expressão e rugas, mantêm a hidratação da pele, garantem resultados efetivos nos
50
tratamentos de fotoenvelhecimento, cicatrizes cirúrgicas e queloides, escaras produzidas
pela psoríase, acnes ou queimaduras, pele seca e eczemas. São, principalmente, extraídos
de sementes e de frutos, esses óleos elevam a proteção da pele contra a perda excessiva de
líquidos e são menos oclusivos. E mais, os óleos apresentam boa penetração cutânea e
capacidade de transportar agentes terapêuticos, são capazes também de fornecer nutrientes
como tocoferóis, carotenoides e ácidos graxos essenciais (BLOISE, 2003; OYEDEJI e
OKEKE, 2010).
Em relação à constituição lipídica dos óleos vegetais pode-se dizer que são
semelhantes entre si, contudo a composição centesimal de cada ácido graxo é variável o
que explica as propriedades determinantes da boa aceitação dos óleos para uso tópico.
Outra característica importante dos óleos é que são biodegradáveis, não poluem e não
agridem o meio ambiente (GIOIELLI et al., 1998; DE CAMARGO, 2008; PEREIRA,
2008).
2.1 Óleo de Babaçu
Nome genérico dado as palmeiras oleaginosas, o Babaçu pertence à família
Palmaceae e integrantes dos gêneros Attalea e Orbignya. O gênero Orbignya inclui
espécies predominantemente nativas da região norte do Brasil (Maranhão, Piauí, Pará e
Tocantins), tais como: Orbignya phalerata Martins, Orbignya oleifera, Orbignya
teixeirana e Orbignya microcarpa Martins. A espécie Orbignya phalerata é a maior em
distribuição, mas a espécie Orbignya oleifera produz a maior quantidade de frutos, sendo,
portanto, a responsável pela maior extração do óleo (ANDERSON e BALICK, 1998;
TEIXEIRA, 2008).
Figura 15. Fruto do Babaçu (PEREIRA, 2008).
51
O óleo de babaçu apresenta grande utilidade nas indústrias de lubrificantes e
alimentícias, é considero um dos maiores recursos oleíferos nativos do mundo (DE
MAGALHÃES, 2008). A extração do óleo possui rendimento mínimo de 68% e possui
concentração de aproximadamente 40% de ácido láurico (URIOSTE et al., 2008;
ABOISSA, 2013). A presença do ácido láurico faz com que os óleos possuam resistência a
oxidação não-enzimática e, em oposição aos óleos saturados, apresentam temperatura de
fusão baixa e bastante definida (MACHADO, CHAVES e ANTONIASSI, 2006).
Para aplicação em cosméticos a presença do ácido láurico é de grande importância,
mas também outros componentes do óleo de babaçu são importantes: ácido mirístico,
palmítico e oleico (SILVA et al., 2000). Atua como emoliente e pode ser aplicado em
formulações cosméticas para cuidados da pele e do cabelo. Com vantagem em relação a
outros óleos vegetais tem-se a capacidade de não se rancificar facilmente (ATHAR e
NASIR, 2005; MACHADO, CHAVES e ANTONIASSI, 2006)
Muitos estudos comprovaram as atividades anti-inflamatória, anti-tumoral e
cicatrizante do óleo de babaçu. Na indústria cosmética, esse óleo pode ser empregado em
cremes faciais e corporais e emulsões de limpeza. Para formulações de cuidados para o
cabelo, o óleo de babaçu pode ser utilizado já que o ácido láurico, presente no óleo, auxilia
a reposição de lipídeos e na elasticidade da fibra capilar (GUMIERO, 2011).
Em relação a veiculação de fármacos, a via tópica de administração oferece vários
benefícios, principalmente a diminuição dos efeitos colaterais sistêmicos. Entretanto, o
estrato córneo forma uma excelente barreira contra a permeação de fármaco. Estudos
comprovaram que a adição de ácido láurico com propilenoglicol na proporção de 1:9
promoveu uma melhora significativa na permeação de vários opiodes, esses resultados
demonstram que o tratamento tópico com ácidos graxos aumenta significativamente a
permeabilidade de substancias na pele (GUMIERO, 2011).
Martins et al. (2006) estudaram a atividade anti-inflamatória e cicatrizante da
espécie Orbignya phalerata em camundongos. Esses autores demonstraram a capacidade
dessa planta em aumentar a produção de óxido nítrico, liberação de histamina e do
processo de cicatrização.
Amorim et al. (2006) observaram que o extrato aquoso da Orbignya phalerata
apresentou atividade anti-inflamatória por uso tópico e também contribuiu positivamente
para o processo de cicatrização. O processo de cicatrização apresentou resultados tanto no
52
nível microscópico quando no macroscópico das feridas cutâneas em ratos, a diferença em
relação ao controle foi mais expressiva no 7º dia de tratamento.
2.2 Outros Óleos Vegetais
2.2.1 Óleo de Abacate (Persea gratissima)
Estudos demonstraram que o creme de vitamina B12 com óleo de abacate possui
potencial para tratar a psoríase é bem tolerado e pode ser utilizado topicamente por longos
períodos de tempo (STUCKER et al., 2001).
Figura 16. Persea gratissima (ABACATE, 2013).
2.2.2 Azardica indica
O óleo da Azardica indica contém substâncias ativas que auxiliam no processo de
cicatrização de feridas da pele e conseguem manter a elasticidade da pele durante o
processo de cura da ferida. O óleo também possui ácidos graxos essenciais, que mantêm o
local umedecido e confere textura suave a pele durante a cicatrização. Estudos revelam que
o extrato das folhas e o óleo das sementes da Azardica indica possuem efeito
antimicrobiano e, por meio de estudos clínicos, inibem a inflamação tão eficazmente
quando o acetato de cortisona, que é considerado o controle positivo para o estudo
(RAJINDER et al., 2008).
53
Figura 17. Azardica indica (AZARDICA, 2013)
2.2.3 Camomila (Matricaria recutita)
Devido aos componentes dos óleos essenciais, α-bisabolol e flavonoides, apresenta
propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas e cicatrizantes. O bisabolol é responsável
pela formação de tecido granuloso durante o processo de cicatrização e os flavonoides
atuam inibindo a liberação de histamina (BEDI e SHENEFELT, 2002). Estudos recentes
sugerem que a camomila pode cicatrizar uma ferida mais rapidamente que corticosteroides,
entretanto, ainda são necessários mais estudos para ser considerada de utilidade clinica
(PINTO, 2013).
Figura 18. Matricaria recutita (CAMOMILA, 2013)
54
Conclusão
A cosmetologia tem preocupação em estudar maneiras de atenuar o
fotoenvelhecimento cutâneo por meio do uso de substâncias ativas eficazes, oferecidas em
produtos cosméticos. Essas substâncias ativas são provenientes de extratos vegetais e,
dependendo da formulação utilizam-se óleos vegetais.
O envelhecimento cutâneo é divido em dois tipos, o envelhecimento crônico e o
fotoenvelhecimento. Naturalmente, o organismo está “geneticamente programado” para
um declínio das funções vitais, com isso há o afinamento da epiderme e o aumento da sua
fragilidade, diminuição da estrutura dérmica, entre outras consequências, devido a isso os
tratamentos tópicos não conseguem evitar o envelhecimento intrínseco. Entretanto, os
tratamentos tópicos são utilizados para evitar o fotoenvelhecimento que consiste na
exposição da pele a diversas agressões sendo a radiação ultravioleta a mais significativa,
uma vez que as moléculas cromóforas são capazes de absorver as radiações UVA e UVB e
formar radicais livres que resultam em danos profundos nos tecidos cutâneos.
Com isso, há o interesse na utilização de extratos vegetais ricos em flavonoides que
são capazes de reagir com as espécies reativas de oxigênio formando uma quinona estável
e inibindo a ação desses radicais que degradam o tecido cutâneo, formando depressões
como as rugas, por exemplo. Os extratos de Chá Verde, Gingko biloba, Portulaca
oleraceae, Alcaçuz e Calêndula podem ser utilizados como a finalidade de antioxidantes
devido a presença dos flavonoides, além desses extratos pode-se utilizar o óleo de
Calêndula que também é rico em flavonoides. Esses extratos são principalmente
incorporados em formulações cosméticas com claim anti-idade e fotoprotetor.
Outras moléculas além dos flavonoides possuem característica antioxidante como as
vitaminas C e E. O extrato de Areca, também pode ser utilizado em formulações
fotoprotetoras e/ou anti-idade, devido aos compostos fenólicos presentes em sua
composição atuar como antioxidantes. O extrato de Polygonum capitatum apresenta a
molécula resveratrol que é capaz de reagir com as EROs.
Os óleos vegetais são mais utilizados para promover a hidratação da pele que ajuda
a manter a função de barreira da pele, importantíssima no processo de penetração de
substâncias ativas na pele. Os óleos possuem boa penetração cutânea e são capazes de
55
transportar agentes terapêuticos uma vez que o tratamento tópico com ácidos graxos
aumenta significantemente a permeabilidade de substâncias na pele. Além disso, os óleos
atuam como cicatrizantes, anti-inflamatórios e antimicrobianos como é o caso dos óleos de
Babaçu, Abacate e Azardica indica.
Por fim, tem-se que com o aumento o interesse na manutenção da juventude a
indústria cosmética busca cada vez mais alcançá-la e concomitantemente a isso é capaz de
utilizar produtos de origem natural que é de interesse dos consumidores atualmente.
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