Beauty education

Wat zijn liposomen in huidverzorging?

Barbara Geusens

De efficiëntie van cosmetica is niet enkel afhankelijk van de actieve werkzame stoffen maar voornamelijk hoe goed deze worden opgenomen door de huid. De rechtstreekse opname van actieve ingrediënten in de huid is een van de grootste uitdagingen in huidverzorging. Deze uitdaging heeft geleid tot de ontwikkeling van liposomen in cosmetica.

Figuur 1. Dwarsdoorsnede door de huid

Je huidbarrière

De huid, het grootste en primaire beschermende orgaan van ons lichaam, bedekt het hele oppervlak van het lichaam en dient als een fysieke barrière tegen de buitenwereld. Het heeft veel functies, waaronder bescherming tegen ultraviolet (UV) licht, temperatuurregeling, trauma, pathogenen, micro-organismen en toxines. Ook speelt de huid een rol bij de immunologische bewaking, sensoriële waarneming en homeostase in het algemeen.

Het is niet verrassend dat de huid een complexe architectuur heeft die, afhankelijk van de locatie van het lichaam, kan variëren. De menselijke huid bestaat uit drie lagen, vanaf het oppervlak: de epidermis, de dermis en het subcutane weefsel of subcutis, allemaal met hun specifieke cellen en respectievelijke functies. Follikels, talgklieren en zweetklieren - spelen ook verschillende rollen in de algemene functie (figuur 1).

De epidermis vormt een beschermende barrière tegen invloeden van buitenaf. De buitenste laag van de epidermis - de hoornlaag - bestaat uit dode cellen of corneocyten die omgeven worden door epidermale lipiden (vetten). De hoornlaag wordt bedekt door de hydrolipidenfilm, die de zuurmantel bevat.

De corneocyten en intercellulaire lipiden worden vaak voorgesteld door een bakstenen & cement structuur. De corneocyten worden beschouwd als de bakstenen en de lipiden die tussen de cellen liggen, worden als de cement beschouwd. De lipide "cement" is de grootste barrière van water dat door het stratum corneum stroomt. De permeabiliteit van vetoplosbare moleculen berust op het feit dat zij hun weg vinden doorheen de cementstructuur door middel van diffusie.

De andere twee lagen van de huid - de dermis en de subcutis - dragen ook bij aan de beschermende barrière van de huid.

 

Het complexe verhaal achter liposomen

Liposomen zijn bolvormige vesikels die bestaan ​​uit een of meerdere fosfolipide dubbellagen die een intern waterige volume omsluiten. Deze vesikels worden gevormd wanneer amfifiele lipiden worden geconfronteerd met een waterig milieu. Zowel hydrofiele als lipofiele stoffen kunnen in liposomen worden getransporteerd. De structuur van fosfolipiden is als volgt: aan het ene uiteinde van het molecule bevinden zich de (gele) hydrofiele (= sterke affiniteit voor water) hoofden en aan de andere kant (zwart) hydrofobe (= lage affiniteit voor water) ketens. De moleculen komen samen en richten zich automatisch in een dubbellagig vesikel.

Figuur 2: Fosfolipiden en liposomen

Therapeutische toepassingen van liposomen

De enorme populariteit van liposomen is gedeeltelijk te danken aan het vermogen om zowel water- als vetoplosbare moleculen te transporteren, aan de flexibiliteit van het systeem en aan de grote verscheidenheid aan mogelijke toepassingen. Liposomen kunnen worden gebruikt als een medicijn afgifte systeem. In immunologie zijn liposomen uitstekende dragers voor eiwit antigenen omdat ze grote hoeveelheden antigeen kunnen bevatten, mogelijk in associatie met adjuvanten. Liposoomstructuren zijn ook erg bruikbaar voor antimicrobiële, schimmelwerende en antivirale therapie.

Mogelijke voordelen bij het gebruik van liposomen:

  • Het vermogen van ultravervormbare liposomen om actieve moleculen in te kapselen en ze doorheen de buitenste ondoordringbare hoornlaag naar de epidermis te voeren. Dit resulteert in de verhoogde efficiëntie van deze systemen.
  • Het beschermen en transporteren van onstabiele ingrediënten of moleculen.
  • Liposomen kunnen niet alleen worden gebruikt om actieve ingrediënten in cosmetica aan te leveren, maar ook als medicijn kunnen deze structuren zeer nuttig zijn.
  • Liposomen kunnen op een gecontroleerde wijze moleculen vrijstellen ("time-release").

Liposomen zijn niet-toxisch, biologisch afbreekbaar en kunnen snel op grote schaal bereid worden.

Figuur 3: Structuur van een liposoom en celmembraan

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 gemakkelijke manier om hierachter te komen, tenzij dit specifiek op de verpakking staat vermeld. Bedrijven zijn niet verplicht om te verwijzen naar liposomen in de ingrediëntenlijst, maar moeten in de plaats daarvan de componenten vermelden waarvan het product is gemaakt. Dus als je het woord 'liposomen' niet op de verpakking vindt, zoek dan naar ingrediënten zoals fosfolipiden, fosfatidylethanolamine, fosfatidylinositol en lecithine. Dan is er een grote kans dat het een liposomale formulering is.

Mijn PhD onderzoek

Na mijn studies als bio-ingenieur begon ik een doctoraat op de afdeling Dermatologie van de Universiteit Gent. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik liposomen ontworpen, ontwikkeld en gekarakteriseerd voor het afleveren van siRNA (stukjes genetisch materiaal) in de menselijke huid. Het primaire doel van deze thesis was om een ​​kationisch, niet-viraal lipidegebaseerde vector te ontwikkelen die geschikt was als siRNA-afgiftesysteem om de therapeutische werkzaamheid op een  hyperpigmentatiemodel ervan te evalueren. Mijn observaties en lessen waren de basis van wat Nomige vandaag is.