Topické peptidy v kosmetickém výzkumu: GHK-Cu, Argireline, Matrixyl a průnik kůží

Topický peptid musí nejprve překonat stratum corneum, než začne záležet na čemkoli dalším, a právě toto jediné omezení – zhruba 500 Da pro pasivní difuzi neporušenou kůží – vysvětluje, proč jsou kosmetické výzkumné peptidy v drtivé většině tri-, tetra- a pentapeptidy, nikoli delší sekvence používané v injekčních aplikacích. Topické peptidy se formulují jako vodná séra, emulgované krémy a roztoky na vlasovou pokožku na bázi alkoholu a každé vehikulum mění, kolik peptidu se dostane do živé epidermis. Tento průvodce popisuje bariéru, čtyři třídy peptidů používaných v kosmetickém výzkumu, jak se procentuální obsah přepočítává na koncentraci a co publikované důkazy podporují a co nikoli. Týká se laboratorních a kosmetických výzkumných přípravků.

Bariéra a pravidlo 500 daltonů

Stratum corneum tvoří 10–20 µm bezjaderných korneocytů uložených v lamelární lipidové matrix z ceramidů, cholesterolu a volných mastných kyselin. Pasivní permeace probíhá převážně touto lipidovou fází, která zvýhodňuje malé, středně lipofilní molekuly. Široce citované „pravidlo 500 daltonů“ – navržené na základě analýzy topicky účinných léčiv a kontaktních alergenů – říká, že molekuly nad zhruba 500 Da pronikají neporušenou kůží v užitečném množství jen zřídka.

Peptidy jsou hydrofilní a často nabité, takže jsou znevýhodněny dvojnásob. K obejití tohoto problému se používají tři cesty:

• Zůstat malý. GHK-Cu je komplex tripeptidu s mědí o hmotnosti 403.93 Da, tedy pohodlně pod hranicí.
• Přidat lipidové zakončení. Palmitoylace připojuje k N-konci mastnou kyselinu se 16 uhlíky, čímž zvyšuje rozdělovací koeficient, takže se peptid rozpouští v lipidových lamelách. Palmitoyl pentapeptide-4 (Matrixyl, 802.05 Da) hranici 500 Da překračuje, a přesto měřitelně proniká právě díky tomuto zakončení.
• Změnit vehikulum. Ethanol, propylenglykol, glycerol a některé tenzidy zkapalňují lipidovou matrix; okluze pod emulzí zvyšuje hydrataci korneocytů a rozšiřuje mezibuněčnou cestu.

Čtyři třídy topických peptidů v kosmetickém výzkumu

Všimněte si, že dva peptidy inhibující neurotransmisi leží nad hranicí 500 Da a nemají lipidové zakončení. Jejich permeace je v publikovaných studiích mírná a jde o nejspornější část literatury o kosmetických peptidech: in vitro výsledek kompetice o SNARE prokazuje mechanismus v misce, nikoli doručení k nervosvalové ploténce skrz neporušenou kůži.

Co důkazy skutečně podporují

Nejbohatší historii má GHK-Cu – skupina Lorena Pickarta jej na počátku 70. let jako první izolovala z lidské plazmy a následné práce popsaly účinky na syntézu kolagenu, glykosaminoglykanů a dekorinu v kultuře fibroblastů a v modelech hojení ran, spolu s několika malými humánními studiemi s rozdělením obličeje zaměřenými na vzhled pokožky. Kontext pokrývá článek o tom, co je GHK-Cu. Důkazy u Matrixylu pocházejí většinou od výrobce a z prací na fibroblastech s malým počtem kontrolovaných humánních studií. U Argirelinu převažují in vitro práce o mechanismu spolu s klinickými studiemi sponzorovanými prodejcem na malých souborech. V každém případě je poctivým vyjádřením „bylo popsáno v“, nikoli „bylo prokázáno, že“, a žádný z nich není léčbou jakéhokoli onemocnění.

Ukázkový příklad: obsah, koncentrace a molarita

Kosmetické etikety uvádějí procenta, výzkumné protokoly vyžadují molaritu a obojí lze snadno převést, jakmile si ujasníte jednotky.

1. Procenta na mg/mL. 1 % hm./obj. = 1 g na 100 mL = 10 mg/mL. Tedy 0.05 % hm./obj. = 0.5 mg/mL = 500 µg/mL = 500 ppm.
2. Příprava 30 mL séra s 0.05 % GHK-Cu. 30 mL × 0.5 mg/mL = 15 mg peptidu. Z 50mg výzkumné lahvičky vzniknou tři takové lahvičky séra a materiál ještě zbyde.
3. Procenta na molaritu. 0.5 mg/mL je 0.5 g/L; vydělením molekulovou hmotností 403.93 g/mol → 1.24 mM. Studie na fibroblastech běžně pracují v rozmezí 1–100 µM, takže topické sérum s 0.05 % má zhruba 10–1,000krát vyšší koncentraci než ta používaná v kultuře – ještě před jakýmikoli ztrátami na bariéře.
4. Jak číst etiketu „10 %“. Sérum popsané jako Argireline 10 % téměř vždy znamená 10 % dodaného koncentrátu a tento koncentrát sám obvykle obsahuje 5 % peptidu v roztoku. Skutečný obsah acetyl hexapeptide-8 se tedy pohybuje kolem 0.5 % hm./obj., nikoli 10 %. Pokud na tomto čísle ve vašem uspořádání záleží, vyžádejte si obsah peptidu v mg/mL.

Poslední bod je nejčastějším nepochopením v této kategorii a vyplatí se jej uvést v každém protokolu, který srovnává produkty.

Vehikulum: sérum, krém, nebo roztok

• Vodná séra – například pleťové sérum s GHK-Cu a sérum Matrixyl – udržují hydrofilní peptidy v jejich preferované fázi, rychle schnou a poskytují nejkratší dobu kontaktu. Nejvhodnější tam, kde je peptid malý a rozpustný ve vodě.
• Emulgované krémy, jako je krém s GHK-Cu, přidávají okluzi, která zvyšuje hydrataci korneocytů a prodlužuje kontakt. Kompromisem je složitější matrix s větším prostorem pro to, aby se peptid rozdělil do olejové fáze a ke kůži se nikdy nedostal.
• Roztoky na bázi alkoholu nebo glykolu, jako je roztok s GHK-Cu na vlasy a vlasovou pokožku, se rozprostírají po ochlupené kůži a využívají folikulární cestu, která stratum corneum zcela obchází a pro výzkum vlasů má nepoměrně velký význam.
• Kombinované formulace, jako je sérum GHK-Cu + SNAP-8, spojují pronikající nosný peptid s větším peptidem; výsledky interpretujte jako výsledky formulace, nikoli kteréhokoli z obou peptidů.

Chemie formulace, která peptidy ničí

• pH. Koordinace mědi u GHK-Cu závisí na pH a komplex je nejstabilnější blízko neutrální hodnoty; silně kyselá vehikula (například sérum s vitaminem C o pH 3.5) měď odeberou a molekulu změní.
• Chelatační činidla. EDTA je běžným kosmetickým zesilovačem konzervace a zároveň chelátorem mědi. Ve formulaci s měďnatým peptidem nemá co dělat.
• Silná oxidační a redukční činidla. Rezidua methioninu, cysteinu a tryptofanu snadno oxidují; kombinovat měďnaté peptidy s vysokoprocentní kyselinou askorbovou nebo s retinoidy v jedné vrstvě je chemický problém, nikoli rutina.
• Konzervace. Formulace obsahující vodu potřebují konzervační systém. Nekonzervované ručně připravené sérum má v chladu použitelnost v řádu dnů a mikrobiální růst bývá obvyklou příčinou selhání dávno předtím, než se peptid degraduje.

Časté chyby

• Čtení procenta koncentrátu jako procenta peptidu. Obě hodnoty se liší zhruba o řád.
• Předpoklad, že velký peptid proniká, protože proniká malý. Hranice 500 Da je skutečnou nespojitostí a přes ni molekulu posune lipidové zakončení – nikoli zbožné přání ve formulaci.
• Formulace měďnatého peptidu s EDTA nebo při nízkém pH.
• Citování výsledků z kultury fibroblastů jako účinků na kůži. Koncentrace v misce a koncentrace v živé epidermis po ztrátách na bariéře jsou různé veličiny.

Celý sortiment najdete v kolekci topických peptidových krémů a sér.