pmid: "39795193"
title: "Estamos Prontos para Medir a Permeação Cutânea do Moderno Tripeptídeo Anti-idade GHK-Cu Encapsulado em Lipossomas?"
authors: "Ogórek K, Nowak K, Wadych E, Ruzik L, Timerbaev AR, Matczuk M"
journal: "Molecules (Basel, Switzerland)"
pubdate: "2025 Jan 01"
doi: "10.3390/molecules30010136"
source: "PMC Full Text"

Estamos Prontos para Medir a Permeação Cutânea do Moderno Tripeptídeo Anti-idade GHK-Cu Encapsulado em Lipossomas?

Autores

Ogórek K, Nowak K, Wadych E, Ruzik L, Timerbaev AR, Matczuk M

Periodico

Molecules (Basel, Switzerland) (2025 Jan 01)

Conteudo

Estamos Prontos para Medir a Permeação Cutânea do Moderno Tripeptídeo Anti-idade GHK–Cu Encapsulado em Lipossomas?
Compostos cosmeticamente ativos (CCAs), tanto de origem lipofílica quanto hidrofílica, têm dificuldade em atingir as camadas mais profundas da pele, e essa deficiência reduz significativamente sua eficácia. Um desses CCAs que ocorre naturalmente no corpo humano e apresenta muitas propriedades benéficas (por meio da redução de linhas finas e rugas, firmamento da pele, melhora de sua elasticidade, etc.) é o complexo tripeptídeo de glicil-L-histidil-L-lisina com cobre (GHK–Cu). O GHK–Cu é um composto bastante hidrofílico com permeação limitada através do estrato córneo lipofílico. Por outro lado, lipossomas capazes de encapsular GHK–Cu podem melhorar seu potencial de permeação. A presente revisão discute várias questões relacionadas à obtenção de conhecimento sobre a permeação de CCAs através da pele. Métodos para estudar o transporte de CCAs encapsulados por lipossomas e de GHK–Cu livre através da barreira cutânea são resumidos. Uma análise dos dados da literatura revela que o transporte de lipossomas contendo GHK–Cu recebeu pouca atenção. Essa lacuna de pesquisa impulsiona o desenvolvimento de metodologias para avaliar o efeito dos lipossomas no transporte e tráfego do GHK–Cu.

1. Introdução
   A pele, a maior estrutura do corpo humano, consiste em três camadas principais: a epiderme, a derme e o tecido subcutâneo. No âmbito deste trabalho, a mais importante é a camada externa da pele, a epiderme definida como um epitélio escamoso estratificado. Sua parte mais externa é o estrato córneo, que atua como a principal barreira protegendo o corpo de fatores ambientais prejudiciais. Ao mesmo tempo, dificulta a permeação de ingredientes ativos que podem beneficiar a condição da pele e a saúde de todo o corpo. Portanto, um elemento-chave para melhorar as formulações cosméticas é a pesquisa sobre a permeação cutânea de compostos com efeitos terapêuticos. Vários métodos são conhecidos para determinar a permeação cutânea, mas as abordagens in vitro são as mais vantajosas como alternativa aos testes mais exigentes em humanos e animais.
   A indústria cosmética enfrenta muitos desafios, especialmente quando se trata de aumentar a permeação de compostos cosmeticamente ativos (CACs) através da pele. Suas propriedades físico-químicas, como tamanho e solubilidade em gorduras ou água, influenciam significativamente a capacidade de permeação. A nanotecnologia apresenta novas oportunidades para melhorar a permeação cutânea, embora sejam necessárias mais pesquisas para garantir a segurança e a eficiência dos nanomateriais empregados. Nesse contexto, o uso de lipossomas como carreadores pode não apenas ajudar a superar a barreira da pele, mas também melhorar a biodisponibilidade dos CACs. Lipossomas são vesículas nanométricas auto-organizáveis compostas por fosfolipídios. Em uma solução aquosa, os fosfolipídios (constituídos por uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica) concentram as cabeças hidrofílicas em direção ao meio aquoso, formando assim bicamadas ao redor do núcleo aquoso. Devido à sua biocompatibilidade, não toxicidade e semelhança morfológica com as membranas celulares vivas, os lipossomas têm sido amplamente utilizados em produtos destinados ao uso na pele. Sua estrutura permite a entrega eficaz de ingredientes ativos nas camadas mais profundas da epiderme, enquanto os protege da degradação, aumentando sua estabilidade e eficácia. A introdução do primeiro creme anti-idade lipossomal sob a marca Christian Dior em 1986 desencadeou uma pesquisa intensiva de novas formulações lipossomais. Hoje, a indústria cosmética utiliza com sucesso lipossomas em diversos produtos, incluindo formulações hidratantes, redutoras de rugas, anti-idade, protetoras UV, despigmentantes e anti-acne (Figura 1).
   Foi confirmado que os lipossomas podem atuar como carreadores para diversos compostos ativos, incluindo vitaminas, antioxidantes e ácidos orgânicos. Especificamente, a penetração cutânea da vitamina C, vitamina D3, coenzima Q10 e cafeína encapsulados em vários lipossomas tem sido estudada. Embora alguns CACs tenham sido encapsulados com sucesso em lipossomas, a extensão de sua permeação cutânea e liberação a partir desses carreadores não foi examinada. Um desses compostos é o ingrediente anti-idade moderno, GHK–Cu, que exibe múltiplos efeitos benéficos, mas penetra mal no estrato córneo lipofílico. Embora o GHK–Cu tenda a ser encapsulado de forma eficaz em lipossomas, sua permeação cutânea foi apenas analisada na forma livre. Por essa razão, parece necessário avaliar criticamente as ferramentas contemporâneas capazes de avaliar a penetração do GHK–Cu lipossomal através da pele humana, e este é o principal objetivo desta revisão.
2. Liberação Transdérmica de CACs
   Os CACs exercem um impacto na fisiologia e no funcionamento da pele e de todo o corpo. No entanto, antes de atingirem os alvos, eles percorrem um longo caminho. A penetração dos CACs através da pele ocorre em três etapas: adsorção, pela qual o CAC atinge o estrato córneo; penetração ou entrada na derme; e reabsorção, que leva ao transporte dos CACs para os vasos sanguíneos. Os CACs podem entrar nas camadas mais profundas da pele por várias vias (Figura 2).

Transporte intercelular — Uma via de transporte contínua e sinuosa através da matriz lipídica entre os corneócitos. A via intercelular é considerada a principal rota de transporte para moléculas pequenas, não carregadas e lipofílicas.

Transporte transcelular — Envolve a passagem dos CACs através do ambiente relativamente hidrofílico dos corneócitos e, em seguida, através da matriz lipídica intercelular altamente lipofílica. Esta via fornece a rota mais curta e é preferida principalmente para o transporte de moléculas hidrofílicas.

Transporte transfolicular (através dos folículos pilosos e das aberturas das glândulas sebáceas) — Uma via altamente permeável que segue uma rota transepitelial. É utilizada para transportar compostos polares ou ionizáveis e grandes macromoléculas, que têm dificuldade em passar pelas células epidérmicas devido ao seu tamanho e diferentes propriedades de partição. No entanto, dado que os anexos ocupam apenas 0,1% da superfície total da pele, eles representam uma proporção deficiente do transporte total de compostos através da pele.

Estes incluem o seguinte:
A taxa na qual o CAC transita para seu destino depende principalmente do estrato córneo, a principal barreira durante a absorção através da pele, bem como das propriedades do próprio CAC. É possível aumentar a penetração por modificação química dos CACs, modificação da epiderme, adição de promotores de permeação ou uso de diferentes carreadores. Lipossomas têm se mostrado como carreadores de primeira classe para CACs aplicados na pele (Figura 3). A liberação do CAC via lipossomas convencionais é afetada por vários fatores, incluindo tamanho do lipossoma, carga superficial, lamelaridade, composição lipídica e o estado termodinâmico da bicamada lipídica. Carreadores lipossomais tendem a transportar e acumular CACs nas camadas superiores da pele, e pesquisas para melhorar sua capacidade de penetração confirmaram a influência crítica de várias modificações estruturais. Em resposta, novas classes de carreadores fosfolipídicos, principalmente transferossomas e etossomas, receberam maior atenção. Transferossomas devido à sua deformabilidade e flexibilidade (devido à incorporação de ativadores de borda) podem transportar compostos de forma mais eficiente. No caso dos etossomas, o alto teor de etanol melhora a fluidez da bicamada fosfolipídica. Além dessas vesículas modificadas, outros carreadores, como hialurossomas (vesículas imobilizadas com hialuronato de sódio), glicerossomas (constituídos por fosfolipídios, água e alto teor de glicerol) e vesículas contendo intensificadores de penetração, têm sido explorados.

O mecanismo de ação dos lipossomas ainda é motivo de debate. Alguns autores insistem que os lipossomas podem atuar como carreadores, penetrando intactos através da pele. Outros propõem que os lipossomas desempenham a função de intensificadores de penetração porque, quando aplicados na pele, rompem as membranas celulares e se difundem como uma mistura lipídica. De acordo com outras descobertas, os lipossomas modulam a penetração de compostos tanto encapsulados quanto não encapsulados.

3. O Estado das Medições de Permeação Cutânea
   A indústria está constantemente tentando melhorar a eficácia dos produtos cosméticos, mantendo sua segurança. Os desenvolvimentos em andamento, incluindo o uso de diversos carreadores, geram uma necessidade aguda de compreender os mecanismos de transporte através da pele. A eficácia do produto e o grau de resposta terapêutica dependem principalmente de quão eficientemente o CAC é liberado do carreador e então penetra na epiderme e nas camadas mais profundas da pele. Embora modelar o mecanismo de transporte seja desafiador, o conhecimento adquirido nos recompensa ao endossar o desenvolvimento de novos cosméticos. Existem vários métodos para testar a permeação e liberação de CACs, que podem ser divididos em métodos in vitro, ex vivo e in vivo (ou seja, testando diretamente em humanos ou animais inteiros). A abordagem mais comumente utilizada são os testes in vitro ou ex vivo usando células de difusão, ou, mais recentemente, o ensaio de permeabilidade por membrana artificial paralela (Skin-PAMPA) e o ensaio de permeação baseado em vesículas fosfolipídicas (PVPA) (Figura 4), permitindo a quantificação da permeação de CACs através da pele.

Conforme mostrado na figura, as células de difusão de Franz (FDSs) normalmente têm um arranjo vertical, com cada célula compreendendo um compartimento doador e um receptor separados por uma membrana que imita a pele humana. A escolha da membrana adequada impacta significativamente o resultado dos testes realizados. As FDSs são projetadas para testar formulações como cremes, emulsões ou géis. A preparação é aplicada no compartimento doador diretamente sobre a membrana, e o compartimento receptor é preenchido com uma solução adequada. No caso de testar CACs, geralmente é um tampão pH 7,4, imitando o ambiente fisiológico. A solução no compartimento receptor é constantemente agitada. Menos comumente utilizadas são as células horizontais, chamadas células Side-Bi-Side, destinadas a testar os CACs na forma de soluções. Por outro lado, as FDSs exibem melhor adequação devido à operação em condições típicas de permeação cutânea, uma vez que a formulação testada é colocada diretamente sobre a membrana, que é virtualmente a mesma da pele.

Outra abordagem valiosa é baseada no uso da célula de difusão de fluxo, também conhecida como célula de Bronaugh. A principal diferença da FDS é que o tampão flui continuamente através do compartimento receptor. Células de difusão de fluxo são frequentemente utilizadas para explorar a permeação de CACs com alta absorção e baixa solubilidade na fase receptora. Antes do teste, uma taxa de fluxo mínima da fase deve ser determinada experimentalmente. A vantagem da célula de Bronaugh é a perfusão contínua da parte inferior da pele (derme) com fluido receptor fresco para manter as condições de absorção. Por outro lado, o fluxo contínuo de fluido pode alterar as propriedades da pele e levar a valores superestimados de permeabilidade.
O teste Skin-PAMPA disponível comercialmente, realizado usando placas de 96 poços (ver Figura 4b), é uma ferramenta nova, mas ainda não frequentemente utilizada para medir a permeabilidade da pele. Os poços da placa inferior são preenchidos com uma solução aceptora adequada, enquanto a placa superior possui uma membrana pronta em cada poço, que consiste em ceramidas, ácidos graxos livres e esteróis. O PAMPA oferece uma maneira simples e rápida de avaliar a permeabilidade da pele humana e a afinidade dos CACs pelo estrato córneo. Este método tem sido usado para testar a permeabilidade de preparações contendo ibuprofeno, niacinamida, diclofenaco sódico e retinol, entre outros. Alternativamente, um teste de permeação baseado em vesículas de fosfolipídios pode ser usado com uma membrana, imitando a pele, preparada pela colocação firme de camadas de lipossomos no filtro.

Informações relevantes sobre permeabilidade também podem ser obtidas usando técnicas microscópicas. Estas incluem microscopia de dois fótons, microscopia confocal de varredura a laser (CLSM) e espectroscopia Raman. Elas são incapazes de fornecer dados numéricos, mas permitem a geração de imagens de amostras tridimensionais, como a pele, e informações sobre a distribuição espacial do CAC nas diferentes camadas da pele.

4. Membranas que Mimetizam a Pele Humana

Devido aos problemas éticos, de saúde e de aplicação associados ao uso de pele humana para estudar a permeação de CACs, métodos alternativos foram desenvolvidos usando diferentes modelos de pele. Várias barreiras têm sido buscadas para mimetizar a pele humana. A pele animal mostrou-se uma opção devido ao seu baixo custo e disponibilidade. Do ponto de vista anatômico, as mais semelhantes aos humanos são a pele de porco, cão ou macaco. Frequentemente, as análises são realizadas em peles de rato, camundongo ou coelho, que são estruturalmente idênticas. No entanto, vários estudos mostraram que elas são mais permeáveis do que a pele humana devido à menor espessura do tecido.

Quando a pele biológica não está prontamente disponível, membranas sintéticas são empregadas para pesquisa. A grande vantagem do uso dessas membranas é a reprodutibilidade dos testes. Além disso, elas permitem uma determinação muito mais rápida das propriedades de penetração e a triagem de uma gama mais ampla de compostos. Desenvolvimentos recentes em biotecnologia e bioengenharia levaram à implementação de modelos avançados de pele sintética, ou seja, culturas de células 3D (Figura 5).

Esses modelos são baseados em culturas de células de queratinócitos humanos e apresentam alta similaridade estrutural com tecidos naturais. Os tipos comercialmente disponíveis de pele humana reconstruída incluem EpiSkin, SkinEthic, EpiDerm e Graftskin. No entanto, esses modelos não são comumente usados devido à maior permeabilidade do tecido simulado em comparação com as condições in vivo. Um resumo das diferentes peles e membranas usadas nos testes de permeação é fornecido nos Materiais Complementares; Figura 5.
Os melhores resultados na avaliação do transporte transdérmico de CACs foram obtidos para preparações de pele suína, mostrando proximidade com os dados obtidos para pele humana. Por outro lado, membranas sintéticas exibem propriedades de barreira significativamente inferiores em comparação aos tecidos animais. Os modelos baseados em culturas de células de queratinócitos também se mostraram inadequados para estimar a taxa de transporte transepidérmico. Os resultados não foram comparáveis às medições em pele humana.

Em resposta à falta de uma membrana adequada capaz de imitar fielmente a pele humana, a EMD Millipore desenvolveu um modelo de pele sintética, a membrana Strat-M® (consulte os Materiais Suplementares, Figura S1, para sua estrutura). A Strat-M® possibilita prever os processos de difusão na pele humana para diversos compostos e formulações, incluindo CACs. Os modelos de membrana sintética mais comumente utilizados não consideram a composição biológica do estrato córneo, enquanto a membrana Strat-M® apresenta uma combinação de lipídios em uma proporção específica semelhante à encontrada no estrato córneo humano. Além disso, esta membrana é projetada para preservar características estruturais e químicas semelhantes às encontradas na pele humana (veja abaixo). No entanto, ela ignora qualquer comportamento biológico devido à ausência de células viáveis.

Os testes de permeação utilizando diversos compostos biologicamente ativos revelam comportamentos de penetração comparáveis para a Strat-M® e diferentes modelos de pele (Tabela S2). Além disso, Kovács et al. compararam a permeação de diclofenaco sódico a partir de géis e cremes através da membrana Strat-M®, Skin-PAMPA e epiderme humana separada por calor. Perfis de permeação semelhantes registrados com as membranas Strat-M e epiderme permitiram que os autores concluíssem que a primeira membrana é um modelo melhor do que a Skin-PAMPA. A Strat-M® também mostrou uma similaridade mais próxima à pele humana em comparação com a pele suína e de rato. Estudos utilizando técnicas microscópicas e análise de Brunauer–Emmett–Teller confirmaram a similaridade estrutural entre a membrana Strat-M e a pele humana em termos de espessura, tamanho de poro e morfologia da superfície.

Dentre outros modelos promissores para a epiderme humana, as suspensões de lipossomas Cerasome®9005 devem ser mencionadas devido à sua composição, que é semelhante à do estrato córneo. O Cerasome®9005 compreende colesterol, ceramidas, ácidos graxos e lecitina, e tem sido utilizado em células de difusão para investigar a biodisponibilidade de matérias-primas cosméticas ionizantes na presença de contraíons lipofílicos e, importantemente, complexos de cobre com peptídeos de baixo peso molecular.

5. GHK–Cu e Avaliação de sua Permeação Cutânea
   Peptídeos são ingredientes cosméticos populares, pois melhoram imediatamente a aparência da pele ao hidratar e condicionar sua camada superficial e exibem adicionalmente vários efeitos biológicos. GHK (glicil-L-histidil-L-lisina) é um pequeno tripéptido natural com alta afinidade pelo cátion cobre (Figura 6). O tripéptido GHK foi isolado pela primeira vez em 1973 do plasma humano por Loren Pickart e desde então tem sido objeto de pesquisa contínua.
   O complexo GHK–Cu desempenha um papel crucial no combate aos sinais de envelhecimento da pele. Estudos mostraram que a concentração de GHK no plasma de uma pessoa de 20 anos é de cerca de 200 µg L−1, mas seus níveis tendem a diminuir com a idade, reduzindo a capacidade de regeneração da pele. Seu complexo de cobre oferece vários benefícios à saúde, incluindo a promoção da cicatrização de feridas e regeneração da pele, o que despertou o interesse dos cosmetologistas por muitos anos. Devido aos diversos e bem documentados efeitos biológicos sobre o envelhecimento da pele, o GHK–Cu ganhou o apelido de “elixir da juventude”. Foi comprovado que o GHK–Cu promove a regeneração tecidual, estimulando a produção de colágeno e decorina. Além disso, pode aumentar a densidade da pele, suavizar rugas e uniformizar o tom da pele. Também foi descoberto que o GHK–Cu promove a angiogênese (formação de capilares), o crescimento nervoso e o reparo do DNA, além de possuir efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios.
   Embora o complexo GHK–Cu pareça um componente cosmético “da moda”, sua permeação na pele não foi completamente caracterizada. Até agora, a maioria dos testes foi realizada utilizando células de difusão de Franz ou Flynn. Mazurowska e Mojski estudaram a taxa de migração do GHK–Cu através da membrana que imita o estrato córneo para avaliar o efeito do ligante na permeação do cobre. Os coeficientes de permeabilidade determinados confirmaram que a complexação aumenta a taxa de permeação dos íons de cobre. Em um estudo de Hostynek et al., três diferentes camadas de pele de cadáveres humanos (estrato córneo isolado, epiderme isolada e pele dermatomizada) foram utilizadas para descrever a penetração do GHK–Cu como um potencial agente anti-inflamatório. A quantidade de cobre que passou pelas camadas individuais foi medida, e a retenção ficou na faixa de 0,6–2,8%. Liu et al. desenvolveram um carreador à base de um líquido iônico (IL) composto por betaína e ácido tartárico, no qual encapsularam o GHK–Cu e investigaram sua permeação através da pele de camundongos e sua retenção em suas várias camadas. Os resultados apresentados confirmam que o IL aumenta a capacidade do GHK–Cu de penetrar na pele e mostra potencial para melhorar sua eficácia em aplicações como regeneração da pele ou tratamentos antienvelhecimento. Em um relatório de acompanhamento do mesmo grupo, uma microemulsão termodinamicamente estável à base de IL (CaT-ME) foi projetada para melhorar o transporte do GHK–Cu através da barreira cutânea. Os dados mostrados na Figura 7 demonstram que o IL original (ou seja, CaT) e, particularmente, a microemulsão permitem uma penetração significativamente melhor do GHK–Cu do que outros sistemas, como L-carnitina ou ácido tartárico.
   A Tabela S3 apresenta um resumo dos estudos de permeação cutânea do GHK–Cu com condições experimentais detalhadas.
   Voltando à pergunta do título, embora os lipossomas sejam comumente usados como carreadores para encapsular e transportar diversos compostos ativos devido à sua capacidade de melhorar a penetração cutânea (veja a seção seguinte), a pesquisa sobre a permeação do GHK–Cu nessa forma avançada ainda é escassa. De acordo com algumas contribuições disponíveis, o GHK–Cu está sujeito ao encapsulamento em lipossomas, e sua eficiência de encapsulamento pode ser determinada usando técnicas analíticas comuns, como espectrofotometria ou cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). No entanto, esses métodos permitem quantificar o complexo encapsulado apenas de forma indireta. Recentemente, uma abordagem específica para elementos, baseada na espectrometria de massas em tandem com plasma indutivamente acoplado acoplada à eletroforese capilar (CE-ICP-MS/MS), foi proposta para estudar os sistemas GHK–Cu–lipossoma sem a necessidade de separar o composto não encapsulado da suspensão lipossomal. Dessa forma, a eficiência de encapsulamento pode ser determinada diretamente pela medição de sinais específicos de 63Cu+ do complexo GHK–Cu nos lipossomas e do GHK–Cu livre. Além disso, a CE-ICP-MS/MS possibilita simular o ambiente fisiológico durante a análise. No entanto, a permeação cutânea de tais sistemas ainda representa uma lacuna significativa na pesquisa. Um fator crítico de sucesso para resolver esse desafio é o potencial estrutural dos lipossomas para aumentar a eficácia do GHK–Cu, o que poderia impulsionar novas possibilidades para sua aplicação em cosmetologia e medicina regenerativa.
6. Permeação Cutânea de Ingredientes Ativos Encapsulados em Lipossomas
   O crescente interesse nos lipossomas como carreadores de CACs e cosméticos baseados em tecnologia lipossomal está ligado à necessidade de avançar nas metodologias para caracterizar os sistemas lipossomais de CACs e estudar suas interações com a pele humana. Uma questão-chave é se o uso de tais carreadores afeta a eficiência de transporte do composto encapsulado em seu interior. Muitos compostos (vitaminas, antioxidantes, ácidos orgânicos) foram encapsulados em lipossomas, e seu transporte através de membranas foi estudado para confirmar sua eficácia (veja a Tabela 1; uma versão estendida desta tabela, detalhando as condições experimentais pertinentes, é mostrada na Tabela S4). Comumente usados nesses estudos estão os FDSs. Essa abordagem padrão é simples e barata, e o uso de membranas que imitam a pele e reagentes apropriados (veja a Tabela S4) permite imitar muito bem as condições fisiológicas. Nesse contexto, uma solução com pH 7,4 é geralmente aplicada na célula aceptora. Por outro lado, a seleção de células de difusão estáticas não é totalmente justificada, pois as células de fluxo poderiam ser uma escolha melhor para considerar a absorção do composto no sistema circulatório sanguíneo.
   Embora os relatos da literatura coletados na Tabela 1 sejam relativamente recentes, na maioria deles, apenas abordagens convencionais baseadas em células de difusão e pele humana ou animal são aplicadas. Apenas em algumas contribuições foram tentadas novas metodologias. Lee et al. substituíram peles naturais por uma membrana sintética Strat-M para elucidar o efeito de lipossomas carregados na liberação transdérmica de niacinamida. Também utilizado em seu estudo para visualizar fluorescentemente a permeação de lipossomas foi um modelo de pele 3D, o EpiDerm, apresentando queratinócitos dérmicos humanos (Figura 8). Importante, testes separados usando o FDS e a membrana não mostraram diferenças significativas. Em contraste, as intensidades de fluorescência obtidas com EpiDerm e lipossomas marcados sugerem aumento da permeabilidade da niacinamida incorporada em lipossomas catiônicos. A diferença pode ser devida ao fato de que o EpiDerm é um modelo da epiderme humana, enquanto a membrana sintética mimetiza todas as camadas da pele. Oh et al. também divergiram da prática adotada ao empregar o modelo KeraSkinTM em seus experimentos junto com pele humana. O KeraSkinTM é um modelo epidérmico com função de barreira comparável à pele humana devido à sua constituição de queratinócitos humanos multicamadas e totalmente diferenciados. Exames no modelo e na pele humana confirmaram o aumento da penetração do retinol liberado em lipossomas deformáveis e revelaram perfis de permeação de retinol semelhantes.

Engesland e colaboradores realizaram testes de permeação de aciclovir a partir de dispersões lipossomais usando o modelo EpiSkin e o ensaio de permeação baseado em vesículas fosfolipídicas (PVPA). Em contraste com o EpiSkin, o PVPA permite rastrear as diferenças na permeabilidade que resultam da forma na qual o fármaco está presente. Palac et al. utilizaram as barreiras PVPA desenvolvidas no estudo de Engesland para descobrir como as propriedades físico-químicas dos lipossomas afetam a permeação de diclofenaco sódico encapsulado. Após modificar a barreira reduzindo a espessura da camada superior e alterando a composição das vesículas lipídicas, eles observaram um transporte dependente de lipossomas e aumento da permeação do fármaco (em comparação com a solução aquosa). Notavelmente, a barreira modificada foi formada por vesículas preparadas a partir de componentes naturalmente presentes no estrato córneo. Deve-se ressaltar, no entanto, que embora o PVPA seja um método simples e reprodutível alternativo aos testes com célula de difusão, ele não fornece insights sobre o mecanismo de ação dos lipossomas, pois o conteúdo das vesículas no compartimento receptor é desconhecido.
Além da penetração cutânea, também é possível determinar a retenção de ingredientes ativos nas camadas individuais da pele. Isso requer a separação das camadas individuais e a subsequente extração de um ingrediente ativo. O estrato córneo pode ser separado usando fitas adesivas e os ingredientes ativos extraídos usando uma mistura de água e metanol acidificada a pH 3,0, metanol e hexano, etanol, ou soluções de SDS e NaCl. Em cada um dos estudos mencionados, encapsular o composto em lipossomas aumentou sua acumulação na pele. A retenção cutânea é medida pelas mesmas técnicas analíticas utilizadas para a avaliação da permeação cutânea, por exemplo, CLAE ou espectrofotometria. O primeiro método melhora a seletividade das medições, mas os solventes orgânicos comumente usados não são compatíveis com a estrutura dos lipossomas. Além disso, nenhuma das técnicas é qualificada para estudar o mecanismo de ação dos lipossomas. Portanto, pesquisas futuras devem se concentrar em encontrar uma maneira de analisar as vesículas lipídicas quantitativamente.
7. Conclusões
Nesta revisão, levantamos uma preocupação sobre o composto anti-envelhecimento moderno GHK–Cu no que diz respeito à melhoria de sua permeação cutânea. A partir da discussão acima, fica evidente que o encapsulamento em lipossomas parece ser uma abordagem de ponta para resolver esse desafio, que funciona bem no caso de muitos outros compostos fisiologicamente ativos. O transporte de várias entidades encapsuladas em lipossomas através da pele foi examinado e metodologias apropriadas foram desenvolvidas para quantificar a permeação cutânea. Uma situação tão favorável oferece motivos para esperar que a absorção aprimorada de GHK–Cu encapsulado em lipossomas se torne acessível em breve. Para concretizar essa expectativa, os pesquisadores não devem apenas confiar nos procedimentos existentes para medir a permeação cutânea, mas também criar um método confiável para determinar seletivamente o GHK–Cu na presença de lipossomas e do complexo encapsulado. Em nossa opinião, a ICP-MS de alta resolução hifenada com CE (ou outras técnicas de separação suaves) pode preencher essa lacuna. No entanto, seu potencial ainda não foi suficientemente explorado em estudos de permeação e aguarda uma análise aprofundada. Outro aspecto de pesquisas futuras é a compreensão do mecanismo de ação do GHK–Cu encapsulado em lipossomas, o que permitiria ajustar suas propriedades para desempenhar funções específicas. O uso de membranas sintéticas que imitam a pele humana ou equivalentes de pele viva também é essencial, pois esses modelos eliminam a necessidade de testes em humanos ou animais e, portanto, melhoram o potencial de triagem do método. Quando o efeito de um carreador lipossomal na eficiência da permeação do GHK–Cu através da epiderme e penetração nas camadas mais profundas da pele for confirmado experimentalmente, este será um ponto de partida sólido para promover os sistemas lipossomais de GHK–Cu como produtos cosméticos.
Nota do Editor/Editora: As declarações, opiniões e dados contidos em todas as publicações são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es) e contribuidor(es) individual(is) e não do MDPI e/ou do(s) editor(es). O MDPI e/ou o(s) editor(es) se isentam de responsabilidade por qualquer dano a pessoas ou propriedades resultante de quaisquer ideias, métodos, instruções ou produtos mencionados no conteúdo.
Materiais Suplementares
As seguintes informações de suporte podem ser baixadas em: , Figura S1: Estrutura da membrana Strat-M®; Tabela S1: Testes de permeação selecionados; Tabela S2: Diferentes peles comparáveis ao Strat-M® em termos de capacidade de penetração de fármacos; Tabela S3: Estudos de permeação cutânea do GHK–Cu; Tabela S4: Estudos sobre permeação cutânea induzida por encapsulação lipossomal.
Contribuições dos Autores
Conceitualização, M.M. e K.O.; preparação do rascunho original, K.O., K.N. e E.W.; redação—revisão e edição, M.M. e A.R.T.; visualização, K.O.; supervisão, M.M. e L.R. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Declaração de Disponibilidade de Dados
Não aplicável.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Referências
Estresse glicativo e antienvelhecimento: 7. Estresse glicativo e envelhecimento da pele
Anatomia e fisiologia da pele
Lipossomas: Estrutura, composição, tipos e aplicações clínicas
Lipossomas em Cosméticos
Sistemas de liberação em nanocosméticos
Lipossomas de fosfatidilcolina como carreadores para melhorar o tratamento tópico com ácido ascórbico de distúrbios da pele
Ácido ascórbico encapsulado em lipossomas carregados negativamente exibe aumento da permeação cutânea, retenção e melhora a síntese de colágeno por fibroblastos
Estabilidade de armazenamento e permeação cutânea de lipossomas de vitamina C melhoradas por revestimento de pectina
Vitamina D3 lipossomal como agente antienvelhecimento para a pele
Formulações vesiculares fosfolipídicas de coenzima Q10 para tratamento de alopecia androgênica: Permeação ex vivo e avaliação clínica
Lipossomas deformáveis como potencializadores da penetração de cafeína através da pele humana em teste de célula de difusão de Franz
Formulações de lipossomas carregados com Glicil-L-Histidil-L-Lisina-Cu(2+)
Lipossomas como carreadores do tripeptídeo GHK-Cu para aplicação cosmética
Lipossomas de GHK-Cu aceleram a cicatrização de feridas por escaldadura em camundongos promovendo proliferação celular e angiogênese
Composição Lipossômica Contendo GHK-Cu, Método de sua Preparação e
Composição Lipossômica Contendo GHK-Cu, Método de sua Preparação e
Novas aplicações de CE-ICP-MS/MS: Monitoramento da encapsulação do componente cosmético antienvelhecimento GHK-Cu em lipossomas
Farmacoterapia da pele. Parte 2. Penetração de substâncias através da pele
Liberação cutânea de fármacos usando vesículas lipídicas: Um guia inicial para seu desenvolvimento
Efeitos do veículo na absorção do estrato córneo humano e penetração cutânea
Avaliação da absorção cutânea de fármacos de formulações tópicas e transdérmicas
Liberação transdérmica de fármacos: Desenvolvimentos farmacêuticos inovadores baseados na ruptura das propriedades de barreira do estrato córneo
Ingredientes Cosméticos—Penetração Através da Pele
Avanços e desafios da administração de medicamentos assistida por lipossomas
Potencial dos transportadores nanoparticulados para melhor administração de medicamentos via pele
Permeação cutânea melhorada de transferossomos contendo extrato de Eulophia macrobulbon
Permeabilidade cutânea melhorada e efeito clareador de transferossomos carregados com catequina por administração tópica
Formulação antienvelhecimento de etossomos e lipossomas carregados com ácido rosmarínico
Efeitos duais de hialurossomos cafeinados como gel nano-cosmeceutico contra o envelhecimento cutâneo induzido por UV
Hialurossomos encapsulando ficocianina como transportador para administração cutânea e proteção contra danos por estresse oxidativo
Glicerossomos: Uso de mistura de fosfatidilcolina de soja hidrogenada e seu efeito nas características vesiculares e na penetração cutânea do diclofenaco
Glicerossomos mediados por óleos essenciais aumentam a administração transdérmica de paeoniflorina: Otimização, caracterização e avaliação in vitro e in vivo
Vesículas contendo potenciador de penetração de sorbitol carregadas com baicalina para proteção e regeneração da pele lesionada por estresse oxidativo e radiação UV
Permeação cutânea melhorada do Metotrexato a partir de vesículas contendo potenciador de penetração: Otimização in vitro e avaliação in vivo
Vesículas contendo potenciadores de penetração: Dependência da composição das características estruturais e capacidade de penetração cutânea
Lipossomas podem tanto aumentar quanto reduzir a penetração de fármacos através da pele
Medições de difusão de duas cores com resolução espacial na pele humana aplicadas à penetração transdérmica de lipossomas
Uma abordagem baseada na ciência para o sistema de classificação de fármacos tópicos (TCS)
Métodos para avaliação da penetração de fármacos na pele: Uma revisão
Teste de permeação in vitro para avaliação da administração de fármacos à pele
Desenvolvimento de plataformas de pele-em-um-chip para diferentes utilizações: Fatores a serem considerados
Tecnologia de pele-em-um-chip para teste de administração transdérmica de fármacos — Pontos de partida e desenvolvimentos recentes
Métodos de Avaliação da Biodisponibilidade Inter e Transdérmica de Ativos]
Comparação de métodos modernos de permeabilidade in vitro com o objetivo de investigar formas farmacêuticas nasais
Transporte percutâneo de ingredientes cosméticos ativos. Penetração percutânea de ingredientes cosméticos ativos
Pele–PAMPA: Um novo método para previsão rápida da penetração cutânea
Um estudo comparativo da permeação in vitro do ibuprofeno em pele de mamíferos, no modelo PAMPA e em membrana de silicone
Uma comparação da permeação in vitro da niacinamida em pele de mamíferos e no modelo de Ensaio de Permeação em Membrana Artificial Paralela (PAMPA)
Comparação de membranas sintéticas com epiderme humana separada por calor em estudos de permeação cutânea in vitro
Aumento passivo da penetração cutânea do retinol pelo óleo de Jojoba medido usando o ensaio de permeação em membrana artificial paralela da pele (Pele-PAMPA): Um estudo piloto
Ensaio de permeação baseado em vesículas de fosfolipídios e EpiSkin® na avaliação de terapias medicamentosas destinadas à administração cutânea
Imagem de tempo de vida de fluorescência espectral de dois fótons e geração de segundo harmônico da córnea suína com um microscópio de laser de 12 femtossegundos
Acompanhamento da penetração cutânea de lidocaína de diferentes veículos por mapeamento espectroscópico Raman
Formulação de cristal líquido liotrópico nanoestruturado contendo cloridrato de papaverina como um potencial sistema de liberação de fármacos para o tratamento da disfunção erétil
Permeação transdérmica de fármacos em várias espécies animais
Avaliação da segurança biológica de dispositivos médicos: Rumo a testes livres de animais
Membrana sintética Strat-M: Comparação de permeabilidade com a pele de cadáver humano
Uma revisão sobre a membrana Strat-M
Folheto da Membrana Strat-M—Experimente a Previsibilidade Incomparável da Membrana Strat-M
Um estudo mecanicista para determinar as semelhanças estruturais entre a membrana artificial Strat-M™ e membranas biológicas e sua aplicação para realizar estudo de permeação cutânea de nanoformulações de Anfotericina B
Membranas Utilizadas em Investigações da Biodisponibilidade Dérmica de Ativos
Ações regenerativas da pele e anticancerígenas de peptídeos de cobre
Quantificação de tripeptídeo de cobre em cosméticos via extração sortiva em fase tecido combinada com cromatografia líquida de interação hidrofílica zwitteriônica e detecção UV/vis
O potencial do GHK como um peptídeo antienvelhecimento
Ações regenerativas e protetoras do peptídeo GHK-Cu à luz dos novos dados genéticos
Estudo por ESI-MS do mecanismo de transporte do complexo glicil-l-histidil-l-lisina-Cu(II) através de membrana modelo do estrato córneo
Retenção e penetração in vitro de um tripeptídeo de cobre na pele humana em função da camada da pele para terapia anti-inflamatória
Um novo veículo de liberação para peptídeos de cobre
Microemulsões de líquido iônico termodinamicamente estáveis abrem caminhos para liberação tópica e aplicação de peptídeos
Permeabilidade cutânea melhorada de dl-α-tocoferol em macroemulsões tópicas
Permeação cutânea de retinol em lipossomas deformáveis à base de Tween 20: Avaliação in vitro em pele humana e modelos de queratinócitos
Estudo comparativo dos efeitos de lipossomas catiônicos na liberação através de tecido cutâneo 3D e efeitos clareadores em pele 3D pigmentada
Lipossomas revestidos com quitosana para permeação cutânea melhorada de resveratrol
Lipossomas ultradeformáveis inovadores de Naringina para terapia anti-inflamatória
Preparação, caracterização física e permeação cutânea in vitro de lipossomas deformáveis carregados com taxifolina e tetraoctanoato de taxifolina
Liberação tópica melhorada de ácido hialurônico encapsulado em lipossomas: Um fenômeno dependente da superfície
Otimização do design Box-Behnken de formulação de gel lipossomal carregado com ácido salicílico para tratamento de calos nos pés
Lipossomas para liberação (trans)dérmica de fármacos: A pele-PVPA como um novo modelo in vitro de estrato córneo no desenvolvimento de formulações
Preparação e caracterização de coenzima Q10 lipossomal para aplicação tópica in vivo
Comportamento de liberação, captação e permeação do ácido salicílico em bases de pomadas
Solubilização de hidrocortisona, dexametasona, testosterona e progesterona por surfactantes polioxietilenados de cadeia longa
Difusão de fármacos em pares iônicos através de membranas poliméricas
Comparação de diferentes membranas com culturas de queratinócitos humanos para absorção percutânea de nitroglicerina
Comparação de modelos de pele humana ou epiderme com pele humana e animal na absorção percutânea in vitro
Os modelos de epiderme humana EpiSkin, SkinEthic e EpiDerm: Uma avaliação da morfologia e sua adequação para testar fototoxicidade, irritabilidade, corrosividade e transporte de substâncias
Microesferas de 4-Metilbenzilideno Cânfora: Permeação e distribuição em epiderme reconstituída (Skinethic®)
Nanoemulsão tópica carregada com metotrexato à base de óleo de chaulmoogra para o tratamento da psoríase
Permeação cutânea de ureia sob condição de dose finita
Permeabilidade percutânea de 1-fenoxi-propanol, um conservante em cosméticos
Potencial Anti-Envelhecimento do Hidrogel à Base de Substância P para a Longevidade da Pele Humana
Absorção dérmica in vitro de carfentanil
Avaliação comparativa da permeação de rivastigmina de um sistema transdérmico na célula de Franz usando membranas sintéticas e pele de orelha de porco com correlação in vivo-in vitro
Propriedades de Membrana para Testes de Permeabilidade: Pele versus Membranas Sintéticas
Gel de Carreador Lipídico Nanoestruturado para Aplicação Dérmica de Lidocaína: Comparação de Métodos de Teste de Penetração Cutânea
Comparação entre a Célula de Difusão de Franz e um novo sistema microfisiológico para ensaio de penetração in vitro usando diferentes modelos de pele
Uma avaliação do peptídeo de colágeno para liberação transdérmica usando membrana Strat-M® e pele de camundongo excisada
Atividades biológicas de peptídeos selecionados: Capacidade de penetração cutânea de complexos de cobre com peptídeos
Preparação, Otimização, Caracterização e Estudos de Estabilidade de Lipossomas de Ácido Salicílico
Aplicação de lipossomas na indústria cosmética.
Rotas de penetração cutânea.
Tipos de sistemas de liberação lipossomais.
Esquemas de (a) uma célula de difusão de Franz; (b) Skin-PAMPA; e (c) barreira PVPA.
Comparação de um corte histológico de (a) pele humana in vivo, (b) EpiSkin e (c) EpiDerm.
Estrutura de GHK–Cu.
A influência do tipo de sistema mediado por GHK–Cu na retenção e permeação cutânea de cobre.
O esquema de (a) FDS e (b) experimentos com modelo de pele 3D. Os traços (c) e (d) mostram, respectivamente, os resultados dos experimentos de FDS (24 h) e imagens de CLSM de um corte transversal de pele 3D tratada com lipossomas marcados. Legenda: CLSM = microscopia confocal de varredura a laser; CL = lipossomas catiônicos; NL = lipossomas neutros; AL = lipossomas aniônicos.
Estudos sobre a permeação cutânea induzida pelo encapsulamento lipossomal.
Active Compound Skin Membrane Measuring System Main Results Ref. Vitamin C Human skin Jacketed FDSs/HPLC Increased permeation (phosphatidylcholine liposomes) Pig ear skin FDSs/HPLC Increased vitamin stability, effectiveness, and skin permeation (negatively charged liposomes) Mouse skin FDSs/UV-vis Increased permeation (pectin-coated liposomes performed better than nanoliposomes) Vitamin E Pig skin FDSs/UV-vis Penetration increased in the order: macro emulsion < liposomes < liposomes dispersed in macro emulsion Vitamin D3 Rat skin FDSs/HPLC Skin retention was 1.65 times higher for liposomal vitamin (than for vitamin in solution) Retinol Human skin and KeraSkin™ FDSs/spectrofluorimetry Significantly increased permeation using Tween 20-based deformable liposomes (compared to conventional liposomes) Niacinamide Strat-M® FDSs/HPLC No significant differences in skin permeation depending on the type of liposomes Coenzyme Q10 Rat dorsal skin FDSs/HPLC Higher skin deposition of encapsulated coenzyme Resveratrol Mouse dorsal skin FDSs/HPLC Coating the liposomes with chitosan increased their stability and improved drug permeation Caffeine Human skin FDSs/HPLC A two-fold increased permeation through the skin (compared to caffeine solution) Naringin Pig skin FDSs/HPLC No significant effect of liposomes on skin permeation Taxifolin HuSKIN FDSs/UV-vis Deformable liposomes containing polyglyceryl-2 caprate showed effective carrier functions Hyaluronic acid Human skin Vertical FDS/HPLC Enhanced drug release after incorporating Tween®80 or Transcutol®P into liposomal formulation Salicylic acid Porcine skin FDSs/UV-vis Two-fold increases in skin permeation and retention (compared to gel formulation)