May. 02, 2020

Wat zijn liposomen in huidverzorging?

Het is bekend dat de eigenschappen van een cosmetisch product niet alleen het gevolg zijn van de werkzame stoffen, maar ook van de efficiëntie van deze stoffen om in de huid door te dringen. De levering van werkzame stoffen direct in de huid is één van de grootste uitdagingen in de huidverzorging. Deze uitdaging heeft geleid tot de ontwikkeling van liposomen in cosmetica.

Jouw huidbarrière

De huid, het grootste en belangrijkste beschermende orgaan van het lichaam, bedekt het hele uitwendige oppervlak van het lichaam en dient als een fysieke barrière tegen de omgeving. Het heeft vele functies, waaronder bescherming tegen onder andere ultraviolet (UV) licht, temperatuurregeling, trauma's, ziekteverwekkers, micro-organismen en toxines. Ook speelt de huid een rol bij immunologische bewaking, zintuiglijke waarneming, controle van ongevoelig vochtverlies en homeostase in het algemeen.

Het is niet verrassend dat de huid een complexe architectuur heeft die kan variëren afhankelijk van de plaats waar het lichaam zich bevindt. De menselijke huid bestaat uit drie lagen, vanaf het oppervlak: de opperhuid, de lederhuid en het onderhuidse weefsel, allemaal met hun specifieke cellen en respectievelijke functies. Ook huidaanhangsels - zoals follikels en talgklieren en zweetklieren - spelen een verschillende rol in de totale functie.

Opperhuid
Ze vormen een beschermende barrière tegen milieu-invloeden. De buitenste laag van de opperhuid - de hoornlaag - bestaat uit dode cellen of hoorncellen die in de epidermale lipiden zijn ingebed en wordt bedekt door de hydrolipidelaag, waarin zich de zuurmantel bevindt.

De epidermale lipiden en corneocyten zijn vaak gemodelleerd als een stenen muur. De hoorncellen worden beschouwd als de bakstenen en de lagen lipiden tussen de cellen worden beschouwd als de mortel. De lipide-"mortel" is de belangrijkste barrière voor het water dat door de hoornlaag naar buiten gaat. De permeabiliteit van de in lipiden oplosbare moleculen wordt gemodelleerd door hun weg te vinden rond de hoorncelstenen door de lipidemortel te verspreiden.

Lederhuid & onderhuidse weefsel
De andere twee lagen van de huid - de lederhuid en het onderhuidse weefsel - dragen ook bij aan de beschermende barrière van de huid.

Het complexe verhaal achter liposomen

Liposomen zijn bolvormige blaasjes die bestaan uit één of meer fosfolipide billagen die een intern waterig volume omsluiten. Deze blaasjes worden gevormd wanneer amfifiele lipiden geconfronteerd worden met een waterig milieu. Zowel hydrofiele als lipofiele stoffen kunnen in liposomen worden getransporteerd. De structuur van de fosfolipiden is als volgt: aan het ene uiteinde van het molecuul zijn de (gele) hydrofiele (= sterke affiniteit voor water) koppen en aan het andere uiteinde de (zwarte) hydrofobe (= lage affiniteit voor water) ketens. De moleculen worden automatisch geaggregeerd en uitgelijnd in een tweedelige vorm.

Therapeutische toepassingen van liposomen

De grote populariteit van liposomen is mede te danken aan de mogelijkheid om zowel water als in lipiden oplosbare componenten te transporteren, aan de flexibiliteit van het systeem en aan de grote verscheidenheid aan mogelijke toepassingen. Liposomen kunnen worden gebruikt als geneesmiddel of als eiwitafgiftesysteem. In de immunologie zijn liposomen uitstekende dragers voor eiwitantigenen, omdat ze grote hoeveelheden antigeen kunnen bevatten, mogelijk in combinatie met adjuvantia. Liposoomstructuren zijn ook zeer nuttig in antimicrobiële, antischimmel- en antivirale therapie.

Mogelijke voordelen bij het gebruik van liposomen:

Het vermogen van ultradunne liposomen om actieve moleculen in te kiemen en door de buitenste ondoordringbare barrièrelaag naar de opperhuid te dragen. Dit resulteert in de verbeterde werkzaamheid en verdraagbaarheid van deze producten.
Het beschermen en leveren van anders onstabiele ingrediënten.
Liposomen kunnen niet alleen worden gebruikt voor het leveren van actieve bestanddelen in cosmetica, maar ook als medicijn kunnen deze structuren zeer nuttig zijn.
Bied een time-release mechanisme aan.

Liposomen zijn niet giftig, biologisch afbreekbaar en zijn gemakkelijk op grote schaal te bereiden.

Het gebruik van deze structuren in cosmetica

Liposomen zijn per definitie kleine vesikels, die gemaakt zijn uit hetzelfde materiaal als een celmembraan. In cosmetische formuleringen worden ze gebruikt als een 'vector' of afgiftesysteem voor actieve ingrediënten om deze naar de diepere lagen van de epidermis te transporteren.

Er is discussie rond het feit of intacte liposomen de levensvatbare epidermis penetreren of niet, maar ze hebben aangetoond in staat te zijn de complexe structuur van de bovenste intercellulaire lipidelaag te verstoren. Het resultaat is een verbetering van de penetratie van moleculen via de 'polaire lipiden' routes. Op deze manier leveren liposomen voedingsstoffen direct aan verouderende cellen en zouden ze de hydratatie en textuur van de huid verbeteren.

De afgelopen jaren worden kleinere ultravervormbare liposomen gebruikt, zodat ze dieper in de huid kunnen dringen en de actieve ingrediënten voor een langere periode kunnen afgeven.

Hoe weet je of een product liposomen bevat?

Er is geen makkelijke manier om daar achter te komen, tenzij het specifiek op de verpakking staat vermeld. Bedrijven zijn niet verplicht om te verwijzen naar liposomen in de ingrediëntenlijst, maar dienen wel de componenten te vermelden waarvan het product is gemaakt. Dus als je het woord 'liposoom' niet op de verpakking vindt, zoek dan naar ingrediënten als fosfolipiden, fosfatidylethanolamine, fosfatidylinositol en lecithine. Dan is de kans groot dat het een liposomale formulering is.

Mijn doctoraatsonderzoek

Na mijn studie als bio-ingenieur ben ik begonnen met een doctoraat aan de afdeling Dermatologie van de Universiteit Gent. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik liposomen ontworpen, ontwikkeld en gekarakteriseerd voor genoverdracht naar de menselijke huid. Het primaire doel van dit proefschrift was het vinden van een kationisch, niet-viraal lipidegebaseerd draagsysteem dat geschikt is voor voldoende courante siRNA-afgifte en het evalueren van deze nieuwe therapeutische aanpak in een hyperpigmentatiemodel om de klinische haalbaarheid ervan te bepalen. Mijn observaties en inzichten waren de basis van wat Nomige vandaag is.

Lees het doctoraatsonderzoek van Barbara Geusens