Co znajdziesz w artykule?
Prezentacja podczas czerwcowych Beauty Innovations 2022
Prezentujemy wykład o gruczołach łojowych, o substancjach aktywnych. Bardzo wiele publikacji w ostatnich latach dotyczy aktywności gruczołów łojowych. Potrzebne jest nowe spojrzenie na ten obszar skóry, na jego funkcjonowanie, na jego znaczenie. No i to – co jest szalenie ważne dla przemysłu kosmetycznego – na możliwości wpływu na aktywność gruczołów łojowych. Szczególnie w sytuacjach, kiedy ta aktywność jest zbyt duża.
dr n. med. inż. Katarzyna Pytkowska, prof. WSIiZ
Myślimy o przypadkach takich zmian: w przypadku skóry przetłuszczającej się, w przypadku łojotoku owłosionej skóry głowy i tak dalej i tak dalej… Tych problemów, które zaczynają się od aktywności gruczołów łojowych.
Dowiadujemy się coraz więcej
Skóra jest narządem hormonalnie czynnym. To wiemy od bardzo wielu lat – nie jest to niczym nowym. Ale dowiadując się o tym jak dokładniej wygląda komunikacja pomiędzy poszczególnymi obszarami skóry, dowiadując się więcej na temat funkcjonowania komórek skóry, dowiadujemy się coraz więcej także o regulacji wszystkich procesów, które w skórze zachodzą.
Ostatnie lata przyniosły bardzo wiele nowych informacji dowodzących, że skóra nie tylko reaguje na hormony dokrewne. Ale także jest narządem, który produkuje hormony identyczne z hormonami dokrewnymi.
Oczywiście znaliśmy aktywność skóry w zakresie syntezy witaminy D, ale ta czynność hormonalna dotyczy także hormonów płciowych. Dotyczy także innych grup substancji aktywnych.
Gruczoły łojowe są fascynujące.
To są chemiczne fabryki, a właściwie biochemiczne, które produkują substancje czynne wpływające na fizjologię skóry. I są to zarówno substancje przekazujące informacje na krótki dystans, wpływając na receptory obecne w samych gruczołach łojowych. Ale są to też substancje czynne, wpływając na receptory w innych komórkach skóry. Czyli ten dystans wpływu przekazywania informacji jest większy. Występują także sprzężenia zwrotne, występują inne zjawiska, których nie będę teraz szczegółowo omawiała. Chciałam powiedzieć o ich skutkach, o ich konsekwencjach.
Te konsekwencje są między innymi takie, że musimy zweryfikować czasami nasze stare poglądy dotyczące tego, jak funkcjonują gruczoły łojowe i w jaki sposób możemy na nie oddziaływać. Czasami oczywiście badania dają nam podstawy do tego, żebyśmy pozostali przy naszych starych poglądach. Potwierdzają je, ale niestety nie zawsze tak jest.
Gruczoły łojowe to są chemiczne fabryki, a właściwie biochemiczne, które produkują substancje czynne wpływające na fizjologię skóry. I są to zarówno substancje przekazujące informacje na krótki dystans, wpływając na receptory obecne w samych gruczołach łojowych. Ale są to też substancje czynne, wpływając na receptory w innych komórkach skóry.
Nieco później powiem w jaki sposób funkcjonuje sam gruczoł łojowy. Na razie zwrócę uwagę na to, że współcześnie zmienia się trochę klasyfikacja gruczołów. Kiedyś mówiliśmy o tych gruczołach, które są gruczołami endokrynnymi, czyli wydzielającymi substancje czynne do krwioobiegu. Dające substancje czynne działające na najdalszy dystans w organizmie. Poza gruczołami endokrynnymi były gruczoły, które były gruczołami powiedzmy działającymi lokalnie. Bądź mniej niż gruczołami – komórkami produkującymi substancje czynne nazywane hormonami tkankowymi: cytokiny, kozanoidy itd.
Nowa klasyfikacja
W tej chwili wiemy więcej, tak że poza klasyczną funkcją endokrynną mówimy o funkcjach parakrynnych, autokrynnych, jukstakrynnych, intrakrynnych – w zależności od tego, jak wyglądają szczegółowe oddziaływania.
Podstawą klasyfikacji jest w tym przypadku odległość pomiędzy miejscem wydzielania substancji czynnej a receptorem. Przede wszystkim to, czy receptor należy do tej samej komórki, czyli zlokalizowany wewnątrz, na zewnątrz… Czy też jest to receptor zlokalizowany w innych komórkach.
Poza tym zakresem klasyfikacji mamy jeszcze zakres klasyfikacji mówiący o tym, w jaki sposób zachowuje się gruczoł, w jaki sposób zachowują się komórki gruczołu.
No i dzisiaj najważniejsze dla nas będą gruczoły typu holokrynnowego. Czyli takie gruczoły, których komórki ulegają rozpadowi po to, żeby wydalić substancje, które w tych komórkach zostały syntetyzowane. Tak funkcjonują gruczoły łojowe.
Gruczoł łojowy jest gruczołem typu holokrynnowego, więc żeby mógł produkować sebum komórki tego gruczołu, sebocyty muszą się rozpaść. Muszą najpierw oczywiście powstać, muszą dojrzeć i na końcu następuje rozpad.
Źródłem tego rozpadu są substancje zawarte w serum te, które doskonale znamy jako substancje natłuszczające powierzchnię skóry, powierzchnię włosów… Ale też „przeszkadzające” nam troszeczkę czasami, ponieważ są pożywką dla mikroorganizmów; są pożywką chociażby dla bakterii Acnes, bakterii powodującej czy biorącej bardzo duży udział w rozwoju zmian trądzikowych.
Lokalizacja receptorów
Jeszcze kilka zdań o lokalizacji receptorów, bo ja wspomniałam, że receptor może być receptorem należącym do danej komórki. Może być receptorem zlokalizowanym w innej komórce. Ale proszę zwrócić uwagę na to, że w skórze, w komórkach skóry są receptory tak zwane błonowe. Receptory te zlokalizowane są na błonie komórkowej i receptory znajdujące się wewnątrz komórki chociażby w jądrze komórkowym.
Ale też mamy do czynienia z różnego rodzaju receptorami cytoplazmatycznymi. Dlaczego to jest ważne? Dlatego, że substancja aktywna nie zawsze musi dotrzeć aż do receptora jądrowego. Czyli nie zawsze musi pokonać całą trasę od przejścia przez barierę warstwy rogowej albo od wniknięcia do mieszka włosowego, przez dotarcie do błony komórkowej, przekroczenie błony komórkowej, później na przykład dotarcie do jądra komórkowego.
To nie jest konieczne, ponieważ komunikacja pomiędzy komórkami, komunikacja też wewnątrz komórki jest komunikacją typu „podaj dalej”. Substancja czynna przykładowo wiąże się z receptorem na powierzchni błony keratynocytów, czyli w naskórku, nie musiała wnikać bardzo głęboko. Wewnątrz keratynocytów jest uruchamiana kaskada przenoszenia informacji.
I jako odpowiedź na tę informację są przez keratynocyty wydzielane kolejne substancje czynne już endogenne, przekaźniki informacji. Cytokiny na przykład, które docierają powiedzmy do gruczołu łojowego, albo docierają do fibroblastu. Łączą się z odpowiednią błoną komórkową i uruchamiają kolejną kaskadę zdarzeń.
Mogą też być takie mechanizmy, kiedy ta penetracja substancji czynnej do wnętrza komórki występuje, ale podkreślam, nie jest konieczna. Substancje czynne działające, wpływające na gruczoły łojowe, wpływające na fibroblasty też w skórze właściwej nie muszą fizycznie docierać do komórki albo mówiąc bardziej precyzyjnie, nie zawsze muszą fizycznie docierać do komórki.
To też zmienia nasze myślenie o mechanizmach działania substancji czynnych. W kosmetyce łatwiej nam jest dzięki temu powiązać efekty kliniczne, które obserwujemy, które istnieją, którym nie można zaprzeczyć. A które wcześniej były efektami trudnymi do tłumaczenia czy wręcz czasami zaskakującymi. Za chwilę jeszcze do tego wrócę. Pokażę przykłady różnych substancji czynnych. Ale wcześniej zaprezentuję gruczoły łojowe właśnie jako taką fabrykę substancji biologicznie czynnych. Bardzo intensywnie pracującą i pracującą według bardzo, bardzo złożonych schematów. Zacznę od receptorów.
W komórkach gruczołów łojowych są zlokalizowane bardzo różne receptory.
Po pierwsze receptory androgenowe – to jest jasne. Od bardzo, bardzo wielu lat wiemy, że androgeny wpływają na aktywność gruczołów łojowych. Receptory dla androgenów są zlokalizowane w sebocytach. Jednakże mechanizm przekazywania informacji – o czym dowiadujemy się teraz – jest mechanizmem właśnie typu „podaj dalej”. I na sam efekt działania wpływają proteiny szoku termicznego uwalniane w komórkach.
Patrząc na ten proces od trochę innej strony możemy podejrzewać, że inne substancje, które będą też powodowały uwolnienie określonego typu protein szoku termicznego będą dawały podobny efekt jak efekt działania androgenów. Dlatego wiele substancji endogennych i egzogennych to są substancje, które wpływają na aktywność gruczołów łojowych.
Poza receptorami androgenowymi są receptory tyroidowe. To są receptory, które są receptorami dla hormonów tarczycy. Szalenie ważne, bo coraz większa jest populacja, która ma problemy z funkcjonowaniem tarczycy. Tak że różnego rodzaju zmiany funkcjonowania skóry, zmiany fizjologii skóry, które są od tarczycy zależne stają się dla nas bardzo ważne. Bo mamy nową grupę klientów, nową grupę odbiorców kosmetyków. Takich klientów, którzy mają inaczej funkcjonującą skórę, ponieważ mają inaczej funkcjonującą tarczycę.
Do receptorów tyroidowych zalicza się też recepcję estrogenów beta i on też jest zlokalizowany w sebocytach. Wiemy, że podobnie jak androgeny estrogeny też wpływają na gruczoły łojowe.
Mamy dobrze znane…
receptory retinoidowe. Mamy także receptory dla witaminy D3. Są receptory, których uruchomienie powoduje regulację podziałów komórkowych naskórka. Zatem już na przykładzie tej szalenie znanej, dobrze znanej nam witaminy D3 widzimy, że jest możliwy wpływ pewnego typu aktywacji receptorów w gruczole łojowym na cały naskórek. A jeżeli następuje regulacja podziałów komórkowych w naskórku, to mamy też wpływ na barierę naskórkową.
Hormony stresu to jest kolejna grupa hormonów wpływających na aktywność gruczołów łojowych w sposób pośredni. Co więcej, pomiędzy skórą a podwzgórzem mamy sprzężenie zwrotne. Podobnie jak w przypadku innego typu sprzężeń zwrotnych występujących w przypadku podwzgórza, także ten system zaczyna się coraz bardziej komplikować.
Bardzo często nie ma korelacji pomiędzy zawartością hormonów we krwi a aktywnością gruczołów łojowych, czy nasileniem zmian trądzikowych, czy łysieniem.
Nie będę prezentowała mechanizmów szczegółowych, ale zwrócę uwagę na to, że one są. Że synteza testosteronu, synteza estradiolu również to jest synteza, która zachodzi także w gruczołach łojowych. Gruczoły łojowe potrafią syntezować hormony płciowe, które są potrzebne do regulacji działania lokalnego. Do regulacji aktywności gruczołów łojowych.
Dlatego bardzo często nie ma korelacji pomiędzy zawartością hormonów we krwi a aktywnością gruczołów łojowych, czy nasileniem zmian trądzikowych, czy łysieniem, prawda? Tymi wszystkimi zmianami, które są zmianami związanymi z gruczołem bojowym i mówiąc szerzej z aparatem włosowo-łojowym.
Insulina
Insulina, testosteron, insulinooporność – to są trzy powiązane ze sobą w formie niestety błędnego koła czynniki. Wyższy poziom testosteronu wpływa na insulinooporność, insulina z kolei wpływa na produkcję androgenów w jajnikach. A to, co jest dla nas, dla funkcjonowania skóry, dla funkcjonowania gruczołów łojowych bardzo ważne, to jest też to, że insulinopodobny czynnik wzrostu GF jest czynnikiem, który wpływa na aktywność gruczołów łojowych.
Zmiana aktywności gruczołów w ciągu życia
Tak jak państwu wspominałam gruczoły łojowe to są gruczoły holokrynnowe, czyli żeby nastąpiło wydzielenie tego co trzeba, czyli sebum przez gruczoły łojowe potrzebny jest rozpad sebocytów. Sebocyty dojrzewają, przedtem muszą powstać, tak że następuje proliferacja. Najpierw dojrzewanie sebocytów, a później rozpad sebocytów, śmierć i wydzielenie sebum na powierzchnię skóry. Oczywiście za pośrednictwem przewodu wyprowadzającego, czyli mieszka włosowego.
Aktywność syntetyczna gruczołów łojowych zmienia się w trakcie ludzkiego życia. I chodzi tutaj nie tylko o zmianę ilości wydzielanego sebum, czy też o zmianę profilu chemicznego produkowanych związków.
Pierwsza aktywność gruczołów łojowych to jest aktywność na etapie życia płodowego. Pod koniec ciąży gruczoły łojowe płodu produkują tak zwaną maź płodową o innym składzie niż sebum osoby dorosłej.
Maź płodowa jest po to, żeby w trakcie naturalnego porodu płód mógł łatwiej przejść przez drogi rodne. To jest środek natłuszczający, ale typu poślizgowego, stąd inny skład lipidów.
Zadaniem mazi płodowej jest ochrona skóry bezpośrednio po urodzeniu. Później gruczoły łojowe stają się mniej aktywne.
Produkcja sebum nasila się w okresie dojrzewania, ale nie tylko. Produkcja sebum jest ważna. Ważne są też właśnie różnego rodzaju czynniki regulatorowe. Między innymi gruczoły łojowe biorą udział w ochronie przed promieniowaniem ultrafioletowym. To się dzieje przede wszystkim za pośrednictwem skwalenu. Tutaj też regulacja wydzielania skwalenu, regulacja syntezy skwalenu jest dość złożona.
Produkcja sebum nasila się w okresie dojrzewania, ale nie tylko. Produkcja sebum jest ważna. Ważne są też właśnie różnego rodzaju czynniki regulatorowe.
I wydzielanie różnego rodzaju przekaźników informacji daje też gruczołom łojowym wpływ na działanie – mówiąc ogólnie – w gojeniu się ran. Ale chodzi tutaj też o regenerację tkanki. Także gruczoły łojowe dostarczają przeciwutleniacze na powierzchnię skóry i odprowadzają je z powierzchni skóry. Oczywiście syntezują L-kozanoidy i inne cytokiny, syntetyzują substancje hamujące rozwój bakterii. To jest takie działanie indukowane lipidami.
Substancjami, które są wydzielane właśnie w celu ochrony przeciwbakteryjnej są różnego rodzaju aktywne peptydy. Ale też w sytuacji, kiedy bakterie są obecne na przykład w mieszkach włosowych wydzielane są też chemokiny, których zadaniem jest przyciągnięcie komórek układu odpornościowego. To wszystko jest wydzielane z gruczołu łojowego.
Fabryka wpływająca na fizjologię skóry
Tak jak mówiłam, jest to wielka fabryka. Jest to fabryka bardzo mocno wyspecjalizowana, produkująca wiele substancji czynnych. Nie można ograniczać funkcji gruczołów łojowych tylko do produkcji sebum. Są to gruczoły bardzo, bardzo mocno wpływające na fizjologię skóry.
Za chwilę przedstawię bliżej ten złożony schemat. Co on przedstawia? Czarne strzałki to są strzałki pokazujące substancje odpowiedzialne za stymulację aktywności gruczołu łojowego.
A czerwone, to są strzałki pokazujące możliwości inhibicji – czynniki inhibujące aktywność gruczołów łojowych w obszarze lipolizy i lipogenezy. O tej aktywności w tej chwili mówimy. Nie mówimy na razie o innych substancjach czynnych. I popatrzmy na układ: czarne, czarne, czerwone, czarne, czerwone, czarne, czerwone, czerwone, czarne, czarne, czarne, czerwone.
Czyli stymulacja i inhibicja to nie jest w przypadku gruczoły łojowego działanie typu: mam jeden przełącznik i mogę go ustawić w różnych pozycjach – słabiej/silniej. Tu jest sterowanie wieloczynnikowe. Jest wiele czynników wpływających na to, że produkcja idzie w kierunku tym wyższym, jest wyższa synteza lipidów. I jest tuż wiele czynników, które wpływają na to, że produkcja lipidów jest hamowana.
Z najbardziej znanych mamy androgeny stymulujące aktywność i estrogeny hamujące aktywność. Z tych z kolei czynników – o których przez lata nie widzieliśmy, że wpływają na aktywność gruczołów łojowych – mamy niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, stymulujące aktywność gruczołów łojowych. Mamy endokanabinoidy stymulujące aktywność gruczołów łojowych i mamy czynniki wpływające na receptory TRPV. Kapsaicyna, którą zawsze traktowaliśmy jako czynnik, który raczej będzie sprzyjał zwiększeniu syntezy lipidów jest substancją czynną, która w warunkach in vitro hamuje aktywność, daje inhibicję (in vivo może być trochę inaczej).
Dlatego, że trzeba pamiętać o tym, że ten cały system jest systemem zależnym też od aktywności komórek okalających. I jeżeli kapsaicyna – poza tym działaniem hamującym – wywiera działanie na otaczające komórki, powodując po prostu stan zapalny, bo jest substancją drażniącą, to wtedy jej wpływ sumaryczny na syntezę lipidów jest inny.
Jaki efekt chcemy uzyskać?
Musimy pomyśleć też o tym jaki efekt chcemy uzyskać stosując substancje czynne. Aktywność gruczołów łojowych jest bardzo złożona, jest wieloczynnikowa, jest duży udział regulacji lokalnej. Trudno jest ocenić ilościowo i jakościowo in vivo który czynnik dokładnie wpływa na produkcję sebum w warunkach już tych rzeczywistych, klinicznych, w warunkach żywych probantów. Tak że wiele zjawisk – o których wiemy, że występują – to są zjawiska niewyjaśnione do tej pory od strony biochemicznej.
W części drugiej – Co możemy robić? Jak są opisywane substancje czynne, które stosujemy w kosmetykach?
dr n. med. inż. Katarzyna Pytkowska
Specjalistka z zakresu biologii skóry i receptury kosmetyków. Wieloletni pracownik naukowo-dydaktyczny i konsultant naukowy licznych firm produkujących kosmetyki.
