pmid: "39963574"
title: "GHK aplicado topicamente como peptídeo anti-rugas: Vantagens, problemas e perspectivas."
authors: "Mortazavi SM, Mohammadi Vadoud SA, Moghimi HR"
journal: "BioImpacts : BI"
pubdate: "2025"
doi: "10.34172/bi.30071"
source: "PMC Full Text"

GHK aplicado topicamente como peptídeo anti-rugas: Vantagens, problemas e perspectivas.

Autores

Mortazavi SM, Mohammadi Vadoud SA, Moghimi HR

Periodico

BioImpacts : BI (2025)

Conteudo

GHK aplicado topicamente como peptídeo antirrugas: Vantagens, problemas e perspectivas
Introdução:
Peptídeos são ingredientes ativos antirrugas promissores e atraentes, dos quais o peptídeo glicil-histidil-lisina (GHK) é um dos mais amplamente promovidos para aplicação tópica. Esta sequência simples de resíduos de aminoácidos não só tem a capacidade de regeneração tecidual e o aumento da síntese de colágeno e glicosaminoglicanos, mas também é capaz de aumentar o crescimento de nervos e a angiogênese. Consequentemente, o GHK possui várias propriedades, desde cicatrização de feridas até prevenção/redução de rugas. GHK-Cu e Pal-GHK são complexo metálico e derivados palmitoilados do GHK, respectivamente. Embora GHK-Cu e Pal-GHK sejam amplamente utilizados em produtos antirrugas disponíveis no mercado cosmético, as informações publicadas sobre sua permeabilidade cutânea, eficácia, propriedades físico-químicas e assim por diante são insuficientes.
Métodos:
Esta revisão tem como objetivo destacar se o GHK é suficientemente eficaz na prevenção/redução de rugas. Além da eficácia, outra questão que se tenta responder é se a permeabilidade cutânea do GHK permite que ele atue como um peptídeo antirrugas em seu local de ação? Métodos de aumento da permeação cutânea empregados até agora também são revisados.
Resultados:
Com base em estudos celulares, sem dúvida, o GHK pode ser considerado um ingrediente antirrugas. Embora GHK-Cu e Pal-GHK tenham sido de interesse como peptídeos eficazes para serem incorporados em produtos antirrugas, há uma surpreendente ausência de estudos clínicos que os utilizem. A complexação metálica e a modificação química com uma porção hidrofóbica aumentam a permeabilidade deste peptídeo. Além disso, peptídeos penetrantes celulares parecem promissores para aumentar a permeação cutânea do GHK e seus derivados. O pré-tratamento da pele com microagulhas também tem potencial para ser mais estudado para o aumento da permeação de tais peptídeos. Como ingredientes peptídicos, sua formulação pode encontrar alguns desafios, principalmente devido à sua natureza hidrofílica (alta solubilidade aquosa e baixo coeficiente de partição) e instável.
Conclusão:
Embora GHK-Cu e Pal-GHK sejam eficazes e relativamente permeáveis à pele, sua permeabilidade pode ser aumentada com sucesso usando metodologias de aumento de permeação.
Há evidências crescentes que sugerem o papel funcional dos peptídeos em diversas áreas, incluindo no combate aos efeitos do envelhecimento da pele. Atualmente, os peptídeos estão se tornando ingredientes cosméticos anti-rugas interessantes, dos quais o peptídeo glicil-histidil-lisina (GHK) é um peptídeo bem conhecido não apenas no mercado de produtos antienvelhecimento, mas também em outros aspectos da ciência. Existem quatro grupos principais de peptídeos tópicos, incluindo peptídeos sinalizadores, peptídeos carreadores, peptídeos inibidores de enzimas e peptídeos inibidores de neurotransmissores. O GHK é um peptídeo sinalizador e capaz de promover a produção de elastina, proteoglicanos e glicosaminoglicanos, bem como a síntese regular de colágeno na pele intacta. Além disso, o GHK é um peptídeo carreador e capaz de entregar o importante oligoelemento cobre às células da pele. Dois principais derivados disponíveis do GHK são o peptídeo de cobre (GHK-Cu) e o peptídeo palmitoilado (Pal-GHK) (Fig. 1).

Estruturas químicas do GHK e seus derivados de cobre e palmitoilado (Pal).
O GHK-Cu (Fig. 1) é um complexo metálico do tripeptídeo GHK com o íon cobre (II), que se forma espontaneamente. De acordo com a análise de raios X, os resíduos de glicina e histidina se ligam como ligantes a um cátion metálico (Cu2+). A cadeia lateral do resíduo de lisina pode estar envolvida na identificação de receptores nas células-alvo da pele. Como explicado posteriormente, o envolvimento no processo enzimático antienvelhecimento é o que o elemento cobre faz. Ambas as porções do GHK-Cu, seja GHK ou Cu2+, desempenham um papel na prevenção do processo de envelhecimento.
O palmitoil-GHK (Pal-GHK, também conhecido como palmitoil tripeptídeo-1) é um derivado do GHK produzido por meio da modificação química utilizando ácido palmítico, um ácido graxo de 16 carbonos (Fig. 1). A ligação covalente do ácido palmítico, como uma porção hidrofóbica, aos peptídeos tópicos é realizada com o objetivo de melhorar a permeabilidade cutânea dos peptídeos. O MatrixylTM 3000 é uma combinação de Pal-GHK e Pal-GQPR (glicina-glutamina-prolina-arginina) que é comercializado como um produto anti-rugas.
Aqui, a bioatividade e eficácia do GHK e seus derivados são inicialmente revisadas e, em seguida, a possibilidade de permeação cutânea do GHK, GHK-Cu e Pal-GHK e abordagens de potencialização são discutidas.
Bioatividade do GHK
O GHK é uma sequência líder que melhora a fabricação de componentes da matriz extracelular, incluindo colágeno, elastina e glicoproteínas. Essa sequência peptídica se separa proteoliticamente de sua molécula parental, a glicoproteína SPARC (Proteína Secretada Ácida e Rica em Cisteína), um dos principais produtos secretores dos fibroblastos.
Conforme mencionado anteriormente, o GHK pode transportar e transferir cobre, um elemento crucial para o desempenho da enzima lisil oxidase, que é produzida nas mitocôndrias das células fibroblásticas. Essa enzima essencial para a estabilização das matrizes extracelulares medeia a reticulação no tecido conjuntivo por meio da catálise da desaminação oxidativa do grupo amina nos resíduos de lisil no tropocolágeno e na tropoelastina. A falta de cobre pode levar à insuficiência da lisil oxidase e, subsequentemente, a alterações mecânicas na pele.

O peptídeo GHK tem múltiplos efeitos nas vias biológicas e celulares. Novos dados de análise genética mostraram que o GHK/GHK-Cu afeta uma ampla gama de genes envolvidos na resposta do organismo ao estresse, como inflamação, dor, câncer, ansiedade, lesão e assim por diante. A incubação de fibroblastos da pele humana com GHK-Cu aumentou a produção de elementos do tecido conjuntivo (por exemplo, elastina e colágeno), bem como aumentou a expressão de inibidores teciduais de metaloproteinases na pele.

As integrinas são uma família de receptores adesivos transmembrana presentes nos queratinócitos. Esses receptores principais se ligam aos ligantes da matriz extracelular (MEC) (por exemplo, fibronectina, vitronectina, colágeno e laminina) e medeiam a adesão célula-célula e célula-MEC. Usando queratinócitos cultivados e modelos equivalentes de pele, os efeitos do GHK-Cu nos queratinócitos foram avaliados por Kang et al., que mostraram que a exposição celular ao GHK-Cu levou à estimulação das células basais epidérmicas e, subsequentemente, ao aumento da expressão de integrinas.

Além dos estudos celulares, os resultados de alguns estudos em animais também confirmaram que o GHK-Cu tem efeitos benéficos na pele. Maquart et al. avaliaram os efeitos do GHK-Cu na estimulação do acúmulo de tecido conjuntivo em ratos Sprague-Dawley. As injeções sequenciais de várias concentrações de GHK-Cu na câmara de ferida implantada aumentaram o peso seco, a proteína total, o colágeno, o DNA e o conteúdo de glicosaminoglicanos na pele dos ratos. Esse efeito de aumento foi dose-dependente.

Alguns estudos envolvendo voluntários humanos também estabeleceram os efeitos antirrugas do GHK-Cu. Abdulghani et al. estudaram os efeitos da aplicação tópica de GHK-Cu, vitamina C, melatonina e tretinoína na ultraestrutura da pele. Vinte pessoas foram incluídas neste estudo por um período de 1 mês. O primeiro grupo de dez usou um creme tópico de GHK-Cu e um creme tópico de melatonina nas coxas esquerda e direita, respectivamente. O restante usou creme tópico de vitamina C e creme tópico de ácido retinoico nas coxas esquerda e direita, respectivamente. Uma comparação das biópsias de pele no início e após um mês de tratamento revelou que o GHK-Cu foi o tratamento mais eficaz, de modo que a síntese de pró-colágeno pelos fibroblastos da papila dérmica aumentou em 70% dos voluntários tratados com GHK-Cu, 50% tratados com vitamina C e 40% tratados com ácido retinoico.
Com base nos estudos publicados, o GHK-Cu é eficaz na melhora dos sinais de fotoenvelhecimento. Um creme de GHK-Cu foi aplicado na área ao redor dos olhos de 41 participantes do sexo feminino com fotodano leve a avançado por 12 semanas. Essa intervenção apresentou um desempenho superior em comparação ao placebo ou a um creme de vitamina K, de modo que o creme para os olhos com GHK-Cu melhorou a aparência reduzindo linhas e rugas, além de aumentar a espessura e densidade da pele. Além da pele fotoenvelhecida ao redor dos olhos, o creme de GHK-Cu também afetou a pele facial de participantes do sexo feminino (n=71) com sinais leves a avançados de fotoenvelhecimento. A aplicação do creme de GHK-Cu por 12 semanas causou aumento da densidade e espessura da pele e redução da flacidez cutânea, linhas finas e profundidade das rugas.

Nenhum estudo celular ou clínico foi encontrado na literatura sobre a avaliação das propriedades antirrugas do Pal-GHK. Embora os resultados de estudos celulares publicados conduzidos em outros peptídeos antirrugas quimicamente modificados usando tais frações tenham mostrado que a conjugação não elimina a bioatividade dos peptídeos antirrugas, a questão de saber se a conjugação de uma fração hidrofóbica ao GHK altera sua bioatividade precisa ser respondida experimentalmente.

Permeabilidade cutânea do GHK, Pal-GHK e GHK-Cu

Com base nos estudos mencionados na seção anterior, sem dúvida o GHK é eficaz na redução de rugas. Embora a bioatividade seja uma propriedade necessária para um peptídeo antirrugas, é óbvio que, em condições in-vivo, a permeabilidade cutânea é um pré-requisito para a eficiência.

O GHK é um tripéptido com peso molecular (PM) de 340,4 Da e logaritmo calculado do coeficiente de partição (clogP) de -2,24. Embora o PM do peptídeo GHK não exceda o corte ideal de PM para permeação cutânea (ou seja, cerca de 500 Da), seu logP não está na faixa apropriada (ou seja, 0 a 4) para permeação cutânea. Além disso, o GHK é uma molécula carregada em pH fisiológico. Essas duas últimas propriedades restringem a permeabilidade do GHK através do estrato córneo, a principal barreira cutânea contra a permeação de peptídeos. Se as moléculas de GHK conseguirem permear a pele, elas serão expostas às enzimas proteolíticas, o que é outro obstáculo para que o GHK atinja seu alvo na concentração adequada.

Uma abordagem para melhorar a permeação cutânea de peptídeos hidrofílicos é a modificação química usando frações hidrofóbicas. A modificação química pode aumentar simultaneamente a resistência dos peptídeos contra proteases cutâneas. A ligação covalente do ácido palmítico ao resíduo de lisina do GHK o converte em um conjugado peptídico (Pal-GHK) com PM de 578,8 Da e clogP de 1,14. Devido à natureza mais hidrofóbica do Pal-GHK, espera-se que a afinidade desse peptídeo pela matriz lipídica intercelular do estrato córneo seja maior do que a do GHK (clogP: -2,24). Embora o PM do GHK seja aumentado por meio da modificação química, o PM desse conjugado ainda não está muito distante do corte ideal de PM para permeação cutânea.
Outra abordagem para aumentar a permeação cutânea de peptídeos é a complexação metálica. Como a complexação metálica aumenta a permeabilidade cutânea dos peptídeos ainda é uma questão em aberto. O GHK-Cu é um complexo metálico com peso molecular de 402,9 Da e clogP de -0,94. Utilizando células de difusão de fluxo contínuo, Hostynek et al. avaliaram a permeação de GHK-Cu no estrato córneo (EC) humano, na epiderme total (EC + epiderme viável) e na pele de espessura parcial (epiderme total + uma porção da derme). Com base nos resultados obtidos por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado, os coeficientes de permeabilidade cutânea (Kp) para GHK-Cu em um estudo de 48 horas variaram de 3 × 10⁻⁷ cm/h através da epiderme separada por calor a 5,5 × 10⁻³ cm/h através do estrato córneo isolado. Quando a epiderme foi utilizada como membrana, o percentual de cobre medido na fase receptora foi de 0,006% da dose aplicada (o menor percentual permeado). No caso do EC e da pele de espessura parcial, 20% e 2% da dose aplicada foram encontrados na fase receptora, respectivamente. Devido à ausência de camadas cutâneas subjacentes abaixo do EC isolado, que retêm a permeação do peptídeo de cobre, foi observado esse alto nível de penetração através do EC. A maior retenção (aumento de 438 vezes em relação à linha de base) e a menor retenção (aumento de 31 vezes em relação à linha de base) pertenceram ao EC e à pele de espessura parcial, respectivamente. Como o GHK-Cu é um complexo, essa alta retenção na membrana do estrato córneo foi atribuída à descomplexação intradérmica do GHK-Cu e à re-ligação do cobre a ligantes endógenos (por exemplo, aminoácidos) que possuem maior capacidade doadora nucleofílica em comparação com o GHK.

Em um estudo comparativo, Parke et al. avaliaram a permeabilidade de GHK, GHK-Cu e Pal-GHK através de uma epiderme sintética (Neoderm®-E). Células de difusão de Franz com fase receptora de solução salina tamponada com fosfato foram utilizadas em um estudo de permeabilidade de 24 horas. Como esperado, a maior e a menor permeação pertenceram ao Pal-GHK e ao GHK, respectivamente. Os percentuais de peptídeo permeado cumulativo foram na seguinte ordem: Pal-GHK (4,61%) > GHK-Cu (3,86%) > GHK (2,53%). Com base nos resultados deste estudo, a permeabilidade de ambos os derivados é maior que a do peptídeo original. A permeabilidade do Pal-GHK é a maior, indicando a maior eficácia da modificação química com uma porção hidrofóbica em comparação com a complexação metálica. Conforme mencionado anteriormente, o elemento cobre está envolvido no processo de antienvelhecimento. O peptídeo GHK também é um peptídeo antirrugas. A complexação de dois compostos com propriedades antirrugas é ideal por si só, especialmente quando essa complexação é capaz de aumentar a permeabilidade cutânea. No entanto, muitos mais estudos (especialmente estudos mecanísticos) são necessários para responder à questão de se e como os íons de cobre podem aumentar a permeação cutânea do GHK.
GHK-Cu e Pal-GHK são usados como ingredientes ativos em muitos produtos anti-rugas disponíveis no mercado cosmético, de modo que Pal-GHK foi encontrado como o segundo peptídeo anti-rugas mais utilizado em 2018, no entanto, não há muitos estudos publicados sobre sua permeabilidade cutânea. Assim, investigações adicionais focadas na permeabilidade cutânea humana desses derivados são consideravelmente necessárias.

Abordagens de aumento da permeação para GHK, Pal-GHK e GHK-Cu
Existem várias abordagens químicas e físicas para aumentar a permeação cutânea de compostos. A modificação química com porções hidrofóbicas e a complexação metálica têm sido empregadas para aumentar a permeabilidade cutânea do peptídeo GHK. No entanto, para aumentar ainda mais a permeabilidade cutânea desses derivados tanto quanto possível, alguns métodos químicos e físicos também foram aplicados. Até onde sabemos, entre todos os métodos de aumento, apenas os efeitos da modificação química com peptídeos penetrantes celulares (CPPs) e do pré-tratamento da pele com microagulhas foram avaliados no caso de GHK-Cu e Pal-GHK, conforme discutido abaixo.
Peptídeos tópicos podem ser modificados quimicamente com CPPs. Essas moléculas funcionam de forma diferente das porções hidrofóbicas. CPPs são uma sequência de 5 a 30 aminoácidos que são, em sua maioria, policatiônicos. CPPs são capazes de entregar pequenas moléculas e macromoléculas aos seus alvos no interior das células ou no interior da pele. O mecanismo de aumento da permeabilidade cutânea dos CPPs ainda não foi totalmente compreendido e a maioria dos estudos publicados é sobre como os CPPs podem aumentar a permeabilidade de cargas através da membrana celular vital e não através do SC (composto por células mortas). No entanto, com base nos resultados de alguns estudos realizados nesse sentido, os CPPs afetam tanto os lipídios intercelulares quanto as células queratinizadas do SC. Oligômeros de arginina [R4(tetra-D-arginina), R6(hexa-D-arginina)] como CPPs foram quimicamente conjugados a GHK (Fig. 2), GHK-Cu e Pal-GHK e a permeação desses conjugados foi avaliada usando uma epiderme sintética (Neoderm®-E) e células de difusão de Franz. Ambos os CPPs aumentaram a permeabilidade dos peptídeos mencionados, mas R4 teve um desempenho melhor do que R6 (talvez devido ao menor tamanho). O aumento da permeabilidade seguiu a ordem GHK+R4 (7,6%) < GHK-Cu+R4 (8,7%) < Pal-GHK+R4 (9,8%). Esses resultados podem mostrar que os CPPs são candidatos adequados para aumentar a permeabilidade cutânea de peptídeos anti-rugas, no entanto, estudos adicionais são necessários para elucidar todos os aspectos de tais potenciais.

A estrutura química de GHK+R4/GHK+R6.
O pré-tratamento com microagulhas tem se mostrado uma abordagem eficaz para melhorar a permeação cutânea de peptídeos ou macromoléculas, como proteínas. O pré-tratamento da pele com microagulhas sólidas cria alguns microcanais na pele que podem ser uma rota potencial de entrega de compostos. Considerando essa capacidade, Li et al verificaram os efeitos do pré-tratamento da pele com um conjunto de microagulhas poliméricas na permeabilidade do GHK-Cu. Utilizando o Sistema de Microcanais Cutâneos 3MTM (conjunto de 13 por 27, altura da agulha: 700 µm, espaçamento entre agulhas: 500 µm, formato: pirâmide quadrada), bem como células de difusão verticais de Franz (fase doadora: 2 ml de solução de [GHK]2Cu a 5,8 mM, fase receptora: solução salina tamponada com fosfato, duração do teste: 9 horas), foi investigada a permeação de GHK e GHK-Cu através da pele humana dermatomizada. Além disso, foi estudado o efeito das forças de aplicação na profundidade e na porcentagem de penetração das microagulhas. Os resultados mostraram que quanto maior a força aplicada, maior a profundidade e a porcentagem de penetração. No caso da pele humana intacta (ou seja, sem pré-tratamento), nenhum peptídeo ou cobre permeou, enquanto cerca de 134 nanomoles de GHK e 705 nanomoles de Cu permearam através da pele pré-tratada com microagulhas. O uso do pré-tratamento com microagulhas pode ser uma abordagem útil para aumentar a permeação cutânea de tais peptídeos.
Outras sugestões para a entrega aprimorada de GHK
O GHK e seus derivados são ingredientes promissores anti-rugas, portanto, a melhoria de sua permeabilidade cutânea pode abrir caminho para produtos anti-rugas mais eficazes. Embora existam vários métodos para aumentar a permeabilidade de peptídeos, aqui, pretendemos delinear algumas das abordagens de aprimoramento aplicáveis que foram utilizadas com sucesso para outros peptídeos anti-rugas. Essas abordagens merecem atenção especial para aumentar a permeação cutânea do GHK. Os valores de peso molecular (MW) e clogP de todos os peptídeos mencionados nesta seção são apresentados na Tabela 1.
Os valores de MW e clog P de alguns peptídeos anti-rugas

Peptídeos Peso molecular (Da) clogP* GHK 340,4 -2,24 Pal-GHK 578,8 1,14 GHK-Cu 402,9 -0,94 KTTKS 563,6 -3,45 Pal-KTTKS 802,1 3,72 Ácido citronélico-KTTKS 715,9 -0,08 Ácido perílico-KTTKS 711,8 -0,88 KT 247,3 -2,00 GQPR 456,5 -3,21 VGVAPG 498,6 -0,38 Acetil hexapeptídeo-3 889,0 -6,67 Melanostatina 284,3 -1,07 GEKG 389,4 -2,58 Carnosina 226,2 -2,17
*Todos os valores de clog P foram calculados pelo software gratuito ACD/ChemSketch.
GHK: glicil-histidil-lisina, Pal: ácido palmítico, KTTKS: lisina-treonina-treonina-lisina-serina, KT: lisina-treonina, GQPR: glicina-glutamina-prolina-arginina, VGVAPG: valina-glicina-valina-alanina-prolina-glicina, GEKG: glicina-ácido glutâmico-lisina-glicina.
A modificação química com porções hidrofóbicas é uma abordagem bem conhecida para aumentar a permeabilidade cutânea de peptídeos antirrugas. O ácido palmítico, como porção hidrofóbica, foi a primeira escolha dos pesquisadores, de modo que conjugados peptídicos como Pal-GHK, Pal-KTTKS (lisina-treonina-treonina-lisina-serina) e Pal-GQPR foram sintetizados e comercializados com sucesso. Outros potencializadores de permeação química, como os terpenos, também mostraram ter potencial para desempenhar o papel de porções hidrofóbicas. A conjugação com terpenos como uma abordagem inovadora para melhorar a administração tópica de peptídeos antirrugas foi introduzida por nossa equipe de pesquisa pela primeira vez. Dois terpenos, incluindo o ácido citronélico e o ácido perílico, com diferentes estruturas químicas (linear e cíclica, respectivamente), foram quimicamente ligados ao KTTKS, um peptídeo sinal. Utilizando epiderme humana e um modelo de membrana hidrofóbica, a permeabilidade de KTTKS, Pal-KTTKS, ácido citronélico-KTTKS e ácido perílico-KTTKS (ver Tabela 1 para valores de MW e clogP) foi avaliada. Ao contrário de KTTKS e ácido perílico-KTTKS, que não atravessaram as membranas, Pal-KTTKS e ácido citronélico-KTTKS penetraram tanto no modelo quanto nas membranas epidérmicas, exceto que Pal-KTTKS não foi encontrado na fase receptora. Como o ácido palmítico, um ácido graxo linear, é um componente da estrutura lamelar intercelular do estrato córneo, e devido à estrutura linear do KTTKS, o aprisionamento de Pal-KTTKS no estrato córneo parece razoável. A maior capacidade de difusão através das membranas (devido ao menor MW em comparação com o de Pal-KTTKS), bem como a menor chance de aprisionamento no interior do estrato córneo (devido à presença de um anel na estrutura do terpeno), foram propostas como razões para a maior permeação do ácido citronélico-KTTKS. Com base nesses resultados, a modificação química do GHK usando terpenos pode ser uma nova ideia para aumentar a permeabilidade cutânea deste peptídeo.

Embora a modificação química de peptídeos hidrofílicos com ácido palmítico crie um conjugado com natureza mais hidrofóbica, o aumento do MW dos conjugados em comparação com o peptídeo original causa um novo problema para a permeação através da pele. Portanto, o uso de ácidos graxos com menor comprimento de cadeia como porção hidrofóbica poderia ser uma sugestão aplicável para a melhoria da permeabilidade do GHK. Em outra investigação de nosso grupo, ácidos graxos com diferentes comprimentos de cadeia carbônica (C8, C10, C12) foram quimicamente ligados ao dipéptido antirrugas KT (lisina-treonina). O C8-KT, com o menor peso molecular, apresentou a maior permeação cutânea.

Além de adicionar porções hidrofóbicas aos peptídeos, as estruturas dos próprios peptídeos antirrugas também podem ser modificadas. Por exemplo, para diminuir a formação da forma zwitteriônica, as cadeias laterais dos resíduos de aminoácidos do acetil-hexapeptídeo-3 foram quimicamente modificadas e foi demonstrado que essa estratégia afeta positivamente a permeabilidade cutânea deste peptídeo.
O pré-tratamento da pele com promotores de penetração química ou o uso dessas substâncias na formulação de peptídeos cosméticos tem se mostrado uma abordagem de potencialização relativamente eficaz. Apesar da simplicidade de implementação, esse método ainda não foi investigado para aumentar a permeabilidade cutânea do GHK. No entanto, o 1,2-pentilenoglicol, um diol anfifílico, demonstrou ser um promotor eficaz para a carnosina, um dipeptídeo antioxidante. Além disso, o propilenoglicol mostrou capacidade de aumentar a permeabilidade cutânea do acetil-hexapeptídeo-3 (Argirelin®). Como um peptídeo inibidor de neurotransmissores, o acetil-hexapeptídeo-3 afeta a sinapse química ao inibir a liberação de acetilcolina. Não encontramos nenhuma publicação sobre os efeitos de outros promotores de penetração química (por exemplo, amidas, ácidos graxos, surfactantes, óleos essenciais, terpenos, ésteres e assim por diante) na permeabilidade cutânea de peptídeos anti-rugas. Resumindo, os promotores de penetração química (seja mistura física com peptídeos ou quimicamente ligados a peptídeos) parecem ser bons candidatos para melhorar a permeabilidade cutânea do GHK e seus derivados.
Além das estratégias químicas, diversos métodos físicos de potencialização são empregados para afetar a permeabilidade cutânea de pequenas moléculas e macromoléculas, mas quando se trata de peptídeos anti-rugas, observa-se uma notória escassez de literatura. A microagulha é uma estratégia física mais comum para potencializar a liberação de peptídeos anti-rugas, de modo que a liberação de GHK-Cu, Pal-KTTKS, melanostatina, GQPR, acetil-hexapeptídeo-3 e VGVAPG (valina-glicina-valina-alanina-prolina-glicina) foi investigada após o tratamento com microagulhas. Outro método físico aplicado para peptídeos anti-rugas é a iontoforese. A liberação iontoforética de acetil-hexapeptídeo-3 através da pele foi avaliada. Em comparação com a permeação passiva, a iontoforese em pH 7,4 causou um aumento de 30 vezes na permeabilidade cutânea desse peptídeo. Devido à carga líquida zero do acetil-hexapeptídeo-3 no pH aplicado, a eletrosmose foi considerada o principal mecanismo de aumento da permeação. É altamente recomendado investigar os efeitos da iontoforese e de outras estratégias físicas na permeação cutânea de peptídeos anti-rugas, especialmente o GHK e seus derivados.
Vários tipos de nanoestruturas estão sendo investigados no campo da cosmetologia como agentes ativos (ex.: nanometais) ou carreadores (ex.: lipossomas). Peptídeos antirrugas também podem se beneficiar do encapsulamento em nanocarreadores, uma vez que esses carreadores não só podem aumentar a permeação e retenção cutânea, mas também proteger a carga de agentes desestabilizadores dentro da barreira. No caso dos peptídeos antirrugas, dentre os inúmeros carreadores utilizados para a entrega de cargas, carreadores à base de lipídios, como nanocarreadores vesiculares à base de fosfolipídios, nanopartículas cristalinas líquidas e microemulsões, têm recebido atenção especial. Os nanocarreadores vesiculares à base de fosfolipídios, incluindo transformer-etossomas, etossomas e lipossomas, foram carregados com Pal-KTTKS e comparados entre si em termos de flexibilidade e capacidade de aumentar a permeação cutânea da carga. Os transformer-etossomas com faixa de tamanho de 77,2 nm a 112,2 nm não apenas exibiram a maior flexibilidade, mas também tiveram melhor desempenho do que etossomas (tamanho de partícula: 99,7 nm) e lipossomas (tamanho de partícula: 112,2 nm) em termos de melhora da permeabilidade, de modo que no teste de estudo de permeação, apenas Pal-KTTKS carregado neste tipo de carreador foi encontrado na fase receptora. O encapsulamento de Pal-KTTKS em nanopartículas cristalinas líquidas também resultou na melhora tanto da permeabilidade cutânea quanto da retenção.

Para atuar como um peptídeo antirrugas, o GEKG (glicina-ácido glutâmico-lisina-glicina, PM: 389,4, clog P: -2,58) deve atingir seu alvo na pele, ou seja, a camada da derme. Este tetrapeptídeo é um estimulador da síntese de colágeno. Uma microemulsão A/O contendo GEKG foi preparada e sua permeação cutânea foi comparada com a de um creme padrão. Os resultados mostraram que o peptídeo remanescente no estrato córneo após a aplicação da microemulsão foi muito menor do que no creme padrão, enquanto a microemulsão permitiu que uma quantidade muito maior de GEKG atingisse as camadas mais profundas da pele, os alvos.
No caso do GHK, GHK-Cu e Pal-GHK, até onde sabemos, não há muitos dados sobre a aplicação de nanocarreadores para a liberação cutânea desses peptídeos. Apenas em um estudo, e para avaliar a compatibilidade do GHK-Cu com componentes comuns de nanocarreadores lipídicos, foram utilizados niosomas compostos por colesterol e monoestearato de sorbitana, com e sem dicetil fosfato, o surfactante modificador de carga superficial. Niosomas carregados com GHK-Cu compostos por monoestearato de sorbitana e colesterol não apresentaram degradação após armazenamento a 40°C por 1 mês. Pelo contrário, niosomas carregados com GHK-Cu compostos por três componentes (ou seja, colesterol, monoestearato de sorbitana e dicetil fosfato) apresentaram degradação. Isso foi atribuído à ionização do grupo ácido fosfórico na estrutura do surfactante (ou seja, dicetil fosfato), que levou à clivagem nucleofílica do GHK-Cu. Dadas as vantagens dos sistemas de liberação, especialmente nanopartículas, muito mais atenção deve ser dada ao uso de tais carreadores para melhorar a liberação cutânea do GHK e de seus derivados.

Pal-KTTKS é um dos primeiros peptídeos introduzidos no mercado cosmético e a maior parte das pesquisas sobre peptídeos anti-rugas é sobre esse peptídeo palmitoilado. Apesar da atenção dada ao Pal-KTTKS e das informações disponíveis sobre esse peptídeo, outros peptídeos anti-rugas parecem ter sido um tanto negligenciados. Talvez precisemos voltar nossa atenção para outros peptídeos anti-rugas, incluindo GHK e seus derivados também.

Propriedades físico-químicas do GHK e desafios de formulação

O principal objetivo dos estudos de pré-formulação é otimizar o processo de desenvolvimento de uma molécula candidata eficaz para um produto. Infelizmente, há uma surpreendente falta de muitas informações quando se trata de estudos de pré-formulação de peptídeos anti-rugas, incluindo derivados do GHK. Até onde sabemos, há apenas um estudo publicado sobre a pré-formulação do derivado de complexo metálico do GHK, ou seja, GHK-Cu, e quase nenhum estudo de pré-formulação publicado está disponível sobre o derivado palmitoilado do GHK.
Em uma tentativa de realizar um estudo de pré-formulação do GHK-Cu, as propriedades físico-químicas do GHK-Cu, incluindo a solubilidade aquosa de equilíbrio, bem como os coeficientes de distribuição n-octanol/tampão (logD) foram determinados à temperatura ambiente. Além disso, a estabilidade da solução aquosa de GHK-Cu sob várias condições de estresse, como ácido clorídrico 0,5 M e hidróxido de sódio 0,5 M ambos a 60 °C, e peróxido de hidrogênio 0,5% a 22 °C foi investigada. A compatibilidade do GHK-Cu com alguns excipientes comuns usados na preparação de niosomas (ou seja, Span 60, colesterol e fosfato de dicetila) também foi avaliada. Os valores de logD para GHK-Cu em valores de pH de 7,4, 5,5 e 4,5 foram -2,49, -2,38 e -2,49, respectivamente, e a solubilidade aquosa do GHK-Cu foi de cerca de 325 mg/mL. Como esperado, os resultados obtidos em relação aos valores de logD juntamente com a solubilidade aquosa obtida confirmam que o GHK-Cu é um peptídeo hidrofílico. No caso do estudo de degradação forçada, o pior estressor para induzir a clivagem hidrolítica foi o ambiente oxidativo, de modo que apenas 84,2% do GHK-Cu permaneceu após uma hora a 22 °C. O estressor ácido teve o menor impacto na degradação do GHK-Cu. Os resultados do estudo de estabilidade mostraram que não houve degradação detectável a 60 °C ao longo de 14 dias nas soluções aquosas com pH 5,5 e 7,4. De acordo com os autores, a incorporação do GHK-Cu em um sistema de liberação como o niosoma seria benéfica para proteger e também liberar um peptídeo com tais propriedades físico-químicas. Niosomas formulados usando Span 60 e colesterol sem fosfato de dicetila, quando armazenados a 40 °C, não apresentaram qualquer degradação por quatro semanas. No entanto, o uso do surfactante modificador de carga superficial (ou seja, fosfato de dicetila) juntamente com Span 60 e colesterol na formulação reduziu a estabilidade. A menor estabilidade desta formulação foi atribuída à presença do grupo ácido fosfórico na estrutura do fosfato de dicetila, que pode promover a clivagem nucleofílica do peptídeo nas soluções básicas. Embora este estudo contenha dados importantes e úteis, ainda existem algumas propriedades que devem ser determinadas experimentalmente para o GHK-Cu, incluindo a forma física, pKa, higroscopicidade, tamanho e forma das partículas, entre outros.
A técnica comum para identificação de peptídeos é a cromatografia líquida-espectrometria de massas e os peptídeos anti-rugas não são exceção. Além da identificação, a análise quantitativa de peptídeos é de grande importância, especialmente para avaliar sua quantidade em formulações durante estudos de estabilidade. Além disso, o alcance de um método de análise quantitativa para medir a concentração de moléculas permeadas através da pele é inevitável em estudos de permeação de peptídeos anti-rugas. Vale ressaltar que o GHK-Cu apresenta uma avaliação quantitativamente desafiadora, devido à possibilidade de troca dinâmica de ligantes durante a permeação através da pele. Portanto, em alguns estudos sobre GHK-Cu, a permeação de cobre e GHK foi analisada separadamente usando espectroscopia de absorção atômica e espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) para medição de Cu e HPLC-UV para medição de GHK.

Uma vez que muitos produtos cosméticos comerciais de derivados de GHK estão disponíveis no mercado, tais informações de pré-formulação seriam muito úteis para os formuladores, não apenas para a promoção de formulações convencionais atuais (por exemplo, séruns, loções, cremes e assim por diante), mas também para o design de formulações avançadas contendo diferentes tipos de sistemas de liberação. A falta de literatura neste campo deve ser levada em consideração pelos pesquisadores. Como guia e também para encerrar esta seção, vale a pena referir-se a dois estudos realizados sobre pré-formulação de outros peptídeos pelo nosso grupo. Mortazavi et al realizaram um estudo de pré-formulação sobre KTTKS e Pal-KTTKS e estudaram sua absorção ultravioleta, estrutura, morfologia, birrefringência, partição, solubilidade, comportamento térmico, atividade superficial, concentração crítica de agregação e estabilidade. Tabatabaie et al também sintetizaram diferentes conjugados de ácidos graxos do dipeptídeo KT e estudaram as propriedades físico-químicas mencionadas no caso desses conjugados.

Considerações finais

Há um interesse e atenção crescentes no uso de peptídeos como ingredientes anti-rugas. GHK é uma pequena sequência peptídica bioativa capaz de reduzir rugas. Do ponto de vista físico-químico, o GHK não possui propriedades desejáveis para apresentar permeabilidade cutânea considerável. No entanto, sua permeabilidade cutânea pode ser promovida usando complexação com cobre (GHK-Cu) e palmitoilação (Pal-GHK). Entre muitas abordagens de melhoria da pele, apenas peptídeos penetrantes celulares e microagulhas foram investigados até agora para melhorar a permeabilidade cutânea dos derivados de GHK. Outras estratégias de aumento da permeação cutânea, como intensificadores químicos de permeação, métodos físicos de aumento (por exemplo, iontoforese, sonoforese e eletroporação) e encapsulamento em nanocápsulas, apesar de todos os seus potenciais possíveis, ainda não foram investigadas para aumentar a permeabilidade desses peptídeos.
Embora estudos de pré-formulação sejam necessários para determinar as propriedades físico-químicas que podem afetar as formulações e sua eficácia, pouco se sabe sobre as propriedades físico-químicas do GHK-Cu e quase nada sobre o Pal-GHK. Portanto, as propriedades físico-químicas experimentais do Pal-GHK, como um ingrediente amplamente utilizado, devem ser exploradas. Além disso, nenhum estudo foi publicado sobre os possíveis efeitos colaterais desses peptídeos. Dada a importância das informações sobre eficácia, permeabilidade e segurança de ingredientes peptídicos anti-rugas, é altamente recomendável realizar mais pesquisas sobre os derivados do GHK.
Destaques da Revisão
O que se sabe atualmente?
√ Peptídeos são ingredientes ativos anti-rugas promissores e atraentes.
√ O peptídeo glicil-histidil-lisina (GHK) é um dos peptídeos mais amplamente promovidos para aplicação tópica.
√ GHK-Cu e Pal-GHK são complexos metálicos e derivados palmitoilados do GHK.
O que há de novo aqui?
√ A necessidade de considerar a permeabilidade da pele como um pré-requisito para a bioatividade do GHK.
√ A importância das técnicas de aumento da permeação para otimização da entrega do GHK e seus derivados na concentração certa no local certo da pele.
√ Os desafios de formulação do GHK e seus derivados.
√ Algumas sugestões para a entrega aprimorada do GHK.
Agradecimentos
Os autores agradecem gentilmente à Sra. L. Norouzi por sua ajuda na digitação e nos assuntos administrativos
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesses.
Declaração Ética
Nada a declarar.
Referências
Os efeitos antienvelhecimento de um peptídeo natural descoberto por inteligência artificial
Peptídeos Sinalizadores - Ingredientes Promissores em Cosméticos
Tratamentos Tópicos com Peptídeos com Resultados Eficazes Antienvelhecimento
Peptídeos Cosmeceuticos no Âmbito da Economia de Bem-Estar Sustentável
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Leyden J, Stephens T, Finkey M, Barkovic S. Benefícios do Cuidado com a Pele de Cremes para os Olhos Contendo Peptídeos de Cobre. In: Anais do 60º Encontro Anual da Academia Americana de Dermatologia; 22–27 de fevereiro de 2002; Nova Orleans, LA, EUA. p. 69.
Leyden J, Stephens T, Finkey M, Appa Y, Barkovic S. Benefícios do Cuidado com a Pele de Creme Facial Contendo Peptídeos de Cobre. In: Anais do 60º Encontro Anual da Academia Americana de Dermatologia; 22–27 de fevereiro de 2002; Nova Orleans, LA, EUA. p. 6.
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ACDLabs. ACD/ChemSketch. 12.01 ed. Toronto: Advanced Chemistry Development Inc; 2009.
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