Ciências Biofarmacêuticas, Biomed Biopharm Res., 2022; 19(2):410-423
doi: 10.19277/bbr.19.2.299; versão pdf aqui [+] ; versão inglês html [EN]
Avaliação da influência da aplicação de uma formulação cosmética nas características morfológicas da pele por Microscopia Confocal de Reflectância
Patrícia Maria Berardo Gonçalves Maia Campos* & Gabriela Maria D’Angelo Costa
School of Pharmaceutical Sciences of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, Brazil. Av do Café, s/nº, Monte Alegre, Ribeirão Preto, SP, Brazil 14040-903
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Resumo
A Microscopia Confocal de Reflectância (MCR) é uma técnica de imagem não invasiva com resolução próxima da histológica que permite avaliar as características morfológicas e estruturais da pele. Neste contexto, o objectivo do estudo foi avaliar a influência da aplicação de uma formulação cosmética nas características morfológicas da pele por MCR. O estudo incluiu seis mulheres, idade 40 a 50 anos. Medições em termos de espessura da epiderme, profundidade das papilas dérmicas (PPD), brilho interqueratinócitos (BI), morfologia dos sulcos, homogeneidade da superfície da pele (HSP), padrão de favo de mel, hiperpigmentação da pele, papilas dérmicas e morfologia da derme foram realizadas antes e após 90 dias de aplicação da formulação na face por MCR. A formulação estudada mostrou um aumento significativo da PPD e melhoria na morfologia da junção dérmico-epidérmica (JDE), após 90 dias de tratamento. Além disso, houve um aumento do BI na camada granular e melhoria da morfologia da derme. Em conclusão, os resultados obtidos por MCR mostraram melhoria das características morfológicas da pele após a aplicação da formulação cosmética estudada durante o período de 90 dias, em comparação com o basal – tempo inicial, uma vez que melhorou a morfologia das epiderme, papilas dérmicas e junção dermoepidérmica.
Palavras-chave: Eficácia clínica, Microscopia Confocal Reflectância, formulação cosmética
Recebido: 13/11/2022; Aceite: 31/12/2022
Introdução
A procura de ingredientes activos para melhorar as características do envelhecimento cutâneo é importante para a inovação na área cosmética. Assim, são necessários estudos de eficácia clínica para provar a eficácia de formulações cosméticas adicionadas destes princípios activos (1,2,3).
O envelhecimento cutâneo é um processo induzido por factores intrínsecos e extrínsecos (4). As alterações do envelhecimento intrínseco são a presença de uma epiderme mais fina, a diminuição da profundidade das junções dermoepidérmicas que comprometem a nutrição da pele e diminuem a proliferação das células basais (5,6). A radiação solar contribui significativamente para acelerar o envelhecimento cutâneo ao promover o fotoenvelhecimento, o que resulta em alterações cutâneas tais como um aumento da degradação do colagénio, presença de elastose solar e hiperpigmentações, independentemente da idade cronológica ou sexo (7,8).
Existem ingredientes activos que podem melhorar as condições da pele fotoenvelhecida. Os peptídeos têm sido utilizados em cosméticos desde que apresentam potencial para os cuidados da pele. (9). Além disso, di- e tripeptídeos extraídos do arroz (Orysza sativa) são compatíveis com a pele e vem mostrando eficácia na melhora das condições da pele envelhecida (10).
Um estudo anterior do nosso grupo de investigação (Maia Campos et al., 2019) mostrou que uma formulação cosmética contendo di- e tripeptídeos do arroz foi eficaz na melhora da elasticidade da pele e da densidade da derme de mulheres com idades entre os 40 e 50 anos (10). Outro estudo do nosso grupo de investigação, Shirata et al (2021), mostrou que formulações cosméticas com di e tripeptídeos do arroz foram eficazes na melhora da hidratação da pele e na prevenção do fotodano cutâneo em grupos etários jovens (11). Assim, a avaliação das características morfológicas e estruturais da pele é muito importante para elucidar a eficácia de cosméticos na junção dermo epidérmica, da derme papilar, papilas dérmicas e morfologia do colágeno na derme papilar.
Os estudos clínicos que utilizam medições instrumentais, tais como técnicas de imagem não invasivas, são muito importantes para avaliar a eficácia dos produtos dermocosméticos em condições reais de utilização (3,7,10,12). A Microscopia Confocal Reflectância (MCR) é uma técnica de imagem avançada não invasiva com uma resolução próxima da histológica que permite avaliar as características morfológicas e estruturais da pele em tempo real. É uma técnica amplamente utilizada em dermatologia e pode ser aplicada na área cosmética para caracterizar diferentes tipos de pele e avaliar a eficácia dos cosméticos sem a necessidade de biópsias (12, 13).
Neste contexto, a aplicação de MCR para avaliar a eficácia clínica de formulações cosméticas traz uma importante contribuição para elucidar os reais benefícios da aplicação dessas formulações para o tratamento da pele fotoenvelhecida.
Assim, o objectivo deste estudo foi avaliar a influência da aplicação de uma formulação cosmética contendo di- e tripeptídeos de proteína de arroz hidrolisado nas características morfológicas da pele por Microscopia Confocal de Reflectância.
Material e métodos
Desenho do estudo
Após aprovação pelo Comité de Ética da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo (CEP/FCFRP no339), seis participantes de pesquisa do sexo feminino, com idades entre os 40-55 anos (média 48 ± DP: 4.95 anos), pele com fototipo de Fitzpatrick II e III, caucasiano descendente foram recrutados. Uma formulação dermocosmética à base de hydroxyethylcellulose (1,8%), methylphenyl polysiloxane (2,0%), cyclomethicone (1,5%), cyclomethicone and crosspolymer dimethicone (1,5%), hydrosoluble filter UVA/UVB (7,5%), propylene glycol (2,5%), glycerin (2,5%), 2‐Phenoxyethanol (e) Methylisothiazolinone (0,8%) (e) Aqua/Water foi adicionada de 4% do di- e tripeptídeos de proteína de arroz hidrolisado e aplicada no rosto duas vezes por dia por indivíduos durante um período de 90 dias. Foram realizadas medições instrumentais MCR antes (basal) e após 90 dias da aplicação da formulação estudada na região periorbital do rosto. As participantes de pesquisa tiveram de permanecer no laboratório [localizado na Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Brasil (21°100 S, 47°480 W)] com condições climáticas controladas de 21,5 ± 1oC e 50 ± 5% de humidade relativa durante 20 minutos antes do início das medições.
Técnica de imagem da pele - MCR
Microscopia Confocal Reflectância (VivaScope® 1500, Lucid, New York, USA) emite um laser de baixa potência (22 mW) com um comprimento de onda próximo do infravermelho (830 nm). Este equipamento obtém várias imagens microscópicas captadas como secções horizontais com um campo de visão de 500 x 500 m e uma alta resolução de 1000 x 1000 pixels. O programa VivaStack® permite captar imagens em profundidade desde o estrato córneo até à derme papilar. A profundidade das camadas, profundidade das papilas dérmicas e espessura da epiderme é calculada com a "profundidade z" (Tabela 1). A análise do brilho dos interqueratinócitos, da morfologia dos sulcos e da homogeneidade da superfície da pele foi realizada utilizando um escore padronizado no nosso grupo de investigação NEATEC (Nucleo de Estudos Avançados em Tecnoloia de Cosméticos)(14).
Além disso, outros escores adaptados de Longo et al. (2013) foram avaliadas como padrão favo de mel, hiperpigmentação da pele, morfologia das papilas dérmicas, morfologia da derme (15). As definições das pontuações foram demonstradas na Tabela 2.
Análise estatística
A distribuição normal dos dados foi avaliada pelo teste Shapiro-Wilk no software OriginPro® 8. Após definir se os dados são paramétricos ou não paramétricos, foram realizados os testes t de Student pareado ou Wilcoxon, respectivamente. O software GraphPad Prism® 5 foi utilizado para realizar as análises estatísticas. O valor de p <0,05 foi considerado estatisticamente significativo.
Resultados
Os resultados mostraram um aumento significativo (p=0,0328) da profundidade das papilas dérmicas após a utilização durante 90 dias da formulação estudada. Além disso, observou-se um aumento da espessura total da epiderme após o período de 90 dias, o que está de acordo com a melhora da profundidade das papilas dérmicas (Tabela 3).
Os resultados da análise por escore das imagens do MCR estão apresentados nas Figuras 1 a 7.
A análise por escore de homogeneidade da superfície da pele mostrou uma melhora da regularidade da pele do estrato córneo, uma vez que a Escore 1 aumentou após 90 dias de tratamento (Figura 1A). Esta melhora pode ser vista nas imagens representativas da MCR na Figura 1B.
O escore da morfologia dos sulcos melhorou, uma vez que a Escore 0 (regular) aumentou após a utilização durante 90 dias da formulação (Figura 2A). As imagens representativas da MCR mostraram uma melhora na morfologia dos sulcos uma vez que as bordas dos sulcos são mais retas do que no tempo inicial (Figura 2B).
A análise por escore do brilho dos interqueratinócitos mostrou um aumento após 90 dias de tratamento com a formulação em estudo. Além disso, o Escore 0 representa a baixa reflectância interqueratinócitos (Figura 3A). A camada granulosa com um aumento do brilho dos interqueratinócitos está demonstrada em imagens representativas da MCR após 90 dias de tratamento (Figura 3B).
A análise por escore do padrão do favo de mel mostrou melhora da homogeneidade dos queratinócitos e padrão favo de mel mais definido, uma vez que 100% do Escore 1 foi encontrada nas participantes de pesquisa após 90 dias de tratamento com a formulação (Figura 4A). A melhora do padrão do favo de mel foi observada em imagens representativas da MCR (Figura 4B) em que os queratinócitos estão homogêneos em tamanho e forma e com limites celulares definidos após o período de tratamento.
A análise por escore de hiperpigmentação da pele mostrou uma redução após a utilização durante 90 dias da formulação em estudo, uma vez que o Escore1 aumentou após 90 dias de tratamento (Figura 5A). As imagens representativas da MCR (Figura 5B) mostram uma redução do brilho da camada basal após 90 dias de tratamento.
A análise por escore da morfologia das papilas dérmicas mostrou uma melhora após a utilização durante 90 dias da formulação, uma vez que o Escore 2 foi observada em 100% das participantes de pesquisa após 90 dias de tratamento (Figura 6A). Imagens representativas da MCR mostraram uma melhora na morfologia das papilas dérmicas após 90 dias de tratamento, uma vez que as papilas dérmicas estão arredondadas e parcialmente delineadas em anéis em vez de papilas policíclicas (Figura 6B).
O escore da análise da morfologia da derme mostrou melhora na morfologia do colágeno após a aplicação durante 90 dias da formulação estudada. A presença de colágeno grosseiro (Escore 3) foi apresentada em 50% dos indivíduos após 90 dias de tratamento (Figura 7A). A morfologia da derme foi representada como colágeno grosseiro e amontoado no momento inicial e foi observado como colágeno grosseiro após o período de tratamento (Figura 7B).
Discussão
A fim de provar a eficácia dos peptídeos tópicos, o estudo clínico é importante para o desenvolvimento de formulações cosméticas eficazes e inovadoras (16). Para isso, a análise de imagem da MCR é essencial para avaliar os efeitos dos ingredientes activos na profundidade da pele, uma vez que avalia as características morfológicas e estruturais da epiderme em tempo real e de uma forma não invasiva (12).
De acordo com os resultados obtidos, foram observadas melhorias da regularidade do estrato córneo, da morfologia do sulco e do aumento do brilho dos interqueratinócitos após a utilização durante 90 dias da formulação em estudo. Estes resultados corroboraram com o estudo de Manfredini et al. (2013) que sugeriu um aumento da hidratação da pele devido a uma diminuição da irregularidade da superfície da pele, uma melhora da morfologia dos sulcos e um aumento do brilho dos interqueratinócitos após a aplicação das formulações cosméticas (17). Além disso, Shirata e Maia Campos (2021) mostraram um aumento significativo na espessura da camada granular após um período de 90 dias de aplicação de uma formulação adicionada a di e tri peptídeos na pele fotoenvelhecida, o que sugere um aumento da hidratação da pele (11).
Além disso, a melhora do padrão do favo de mel sugere uma melhora das condições cutâneas, uma vez que a irregularidade do padrão do favo de mel está presente no fotoenvelhecimento cutâneo (7,18).
Um aumento significativo da profundidade das papilas dérmicas e a melhora da morfologia das papilas dérmicas após 90 dias de tratamento com a formulação em estudo sugere que a formulação foi eficaz para o tratamento de alterações na pele envelhecida, uma vez que a melhora da junção dermo-epidérmica pode aumentar a nutrição da pele e a proliferação de células basais que estão comprometidas com o envelhecimento da pele (5).
Outra descoberta que sugere a eficácia da formulação estudada na pele envelhecida foi a melhora da morfologia do colageno, uma vez que houve uma diminuição do colageno amontoado e um aumento do colagénio grosso após a utilização durante 90 dias da formulação proposta. (15).
Estas descobertas são muito importantes uma vez que o processo de envelhecimento provoca alterações nas camadas da derme, camada papilar superficial e camada reticular mais profunda, que têm fibras de colageno e propriedades fibroblásticas distintas (19). No entanto, a camada papilar mostra alterações mais notáveis com o envelhecimento do que a camada reticular (20).
Além disso, houve uma redução da hiperpigmentação da pele após a utilização durante 90 dias da formulação proposta, o que pode sugerir que houve uma melhora na pele fotoenvelhecida, uma vez que a hiperpigmentação está presente na pele exposta a maior incidência de radiação UV (18). Este resultado corrobora com os resultados relatados por Shirata e Maia Campos (2021), que observou uma redução significativa da hiperpigmentação após um período de 90 dias de utilização das formulações cosméticas baseadas em péptidos de arroz em combinação com o ascorbil tetraisopalmitato (11).
Além disso, a utilização oral e tópica de peptídeos é comumente utilizada em dermatologia para os cuidados da pele (21). Sabe-se que os suplementos orais de colágeno aumentam a elasticidade da pele, a hidratação e a densidade de colagénio dérmico (22, 23). Além disso, estudos anteriores do nosso grupo de investigação demonstraram um aumento significativo da ecogenicidade da derme, hidratação e propriedades viscoelásticas da pele após a utilização de formulações adicionadas com di- e tripeptídeos extraídos do arroz durante 90 dias de tratamento tópico ou oral (10).
Em síntese, o presente estudo complementa o estudo anterior do nosso grupo de investigação, uma vez que mostrou a formulação cosmética proposta foi eficaz na melhoria da homogeneidade dos queratinócitos - padrão do favo de mel da epiderme, da morfologia da junção dermoepidérmica e da derme devido a uma melhora da morfologia do colágeno após um período de 90 dias de aplicação.
Por fim, o estudo apresenta como limitação a falta de um grupo controle e um número pequeno de participantes do estudo clínico.
Conclusão
Os resultados obtidos nas análises de imagem obtidas do MCR mostraram uma melhoria das características morfológicas da pele após 90 dias de aplicação duas vezes por dia da formulação cosmética estudada contendo di- e tripeptídeos extraídos do arroz em comparação com o basal - tempo inicial - antes da aplicar a formulação, uma vez que melhorou a morfologia das epiderme, papilas dérmicas e junção dermoepidérmica (JDE).
A Microscopia Confocal Reflectância pode ser sugerida como uma ferramenta valiosa para avaliar a eficácia de formulação cosméticas na pele, de forma objectiva e não invasiva sob as condições reais de utilização.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer o apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Brasil - FAPESP (subvenção número 2017/19278-0) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código Financeiro 001.
Declaração sobre as contribuições do autor
As contribuições de Patrícia M. B. G. Maia Campos foram conceptualização do estudo, redacção, revisão e edição. As contribuições de Gabriela M. D'Angelo Costa foram análise de dados e imagem, análise estatística e escrita.
Conflito de Interesses
A Editora presente na autoria deste manuscrito não participou nos processos de pessoais revisão e/ou decisão. As autoras declararam não possuir quaisquer relações financeiras ou que possam configurar um potencial conflitos de interesse.
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