Vitamina C en la Piel

Importancia de la Vitamina C

La vitamina C o ácido L-ascórbico es una vitamina hidrosoluble que sirve de cofactor para varias reacciones enzimáticas como la síntesis de colágeno (detallaremos la relación vitamina C colágeno), carnitina y la síntesis de neuropéptidos. Es una molécula de bajo peso molecular, esencial para el funcionamiento del sistema inmune y el principal antioxidante celular en fase acuosa. (1)

El Escorbuto

Aunque la mayoría de plantas y animales son capaces de sintetizar su propia vitamina C, el ser humano no lo es y esto se debe a que un gen necesario para su síntesis, L-gulono-γ-lactona oxidasa, ha mutado en los humanos; por lo cual es necesario adquirirlo a través de la dieta. (2)

El déficit de vitamina C causa la enfermedad escorbuto, la cual era muy común en la tripulación de los barcos, a finales del siglo XVII la marina británica sabia que la enfermedad se prevenía comiendo limones, naranjas y jitomates. Pero no fue hasta el año de 1930 que se aisló la molécula del ácido L-ascórbico. (3)

Los síntomas del escorbuto son, flacidez en la piel, dificultad para cicatrizar, debilitamiento de encías que incluye sangrado y caída de dientes. Caída de cabello y aparición de vellos corporales en forma enroscada. Hemorragias subcutáneas, aparición de moretones y fatiga. Estos síntomas están relacionados principalmente a la falta de síntesis de colágeno, esencial para el tejido conectivo. (4)

Aunque el escorbuto se previene con 10 mg de ingesta diaria de vitamina C (aproximadamente lo que contiene una manzana), puede presentarse en personas con dietas muy restringidas.

Muchas vitaminas ayudan a la mejoría de la piel y por lo tanto estan presentes en las formulaciones cosméticas https://quimicacosmetica.com/2-niacinamida-vitamina-b3/)

Funciones biológicas de la Vitamina C

La vitamina C para la piel es fundamental para la correcta síntesis del colágeno. El colágeno es la proteína más abundante en el cuerpo humano, se caracteriza por su altísima resistencia y por lo tanto es parte fundamental de los tejido conectivos en como la piel, los músculos, los tendones, huesos, vasos sanguíneos, cornea y dientes.(4)

La estructura de colágeno es de una triple hélice, con dos cadenas idénticas α1 y una diferente α2. En su composición de aminoácidos predominan la glicina y la prolina y contiene una cantidad atípico de hidroxiprolina e hidroxilisina, que son fundamentales para el entrecruzamiento entre las cadenas y la estabilidad de la estructura terciaria de la proteína. (5)

La vitamina C es fundamental para el funcionamiento de las enzima prolil-4-hidroxilasa y lisil hidroxilasa quienes convierten la prolina en hidroxiprolina y la lisina en hidroxilisina respectivamente, consumiendo cantidades estequiométricas, una molécula de ascorbato por cada hidroxilación. Si no se cuenta con cantidades suficientes de vitamina C en la piel , el colágeno formado será defectuoso y esto provoca la ruptura o lisis de la proteína. (6)

Además de la estructura terciaria, la vitamina C  estimula la expresión de los genes involucrados en la síntesis de colágeno, que se lleva acabo principalmente en los fibroblastos en la dermis. La síntesis de colágeno es un proceso fundamental en la cicatrización, por esto la vitamina C en la piel también ayuda a una correcta cicatrización de los tejidos.

La vitamina c en la piel tiene una función antioxidante, para evitar los daños causados por radicales libres, así como regenerando la Vitamina E en la piel (vitamina tambien con propiedades antioxidantes pero liposoluble). Los radicales libres, son especies químicas que tiene un electrón desapareado, son muy reactivas por que requieren aparear el electrón solitario.

El cuerpo humano está constantemente expuesto a diferentes tipos de radicales que pueden ser generados intrinsecamente por procesos como la respiración, o extinsicamente como la exposición a la contaminación. Para defenderse de estas moléculas tan reactivas el cuerpo cuenta con antioxidantes, los cuales reaccionan preferentemente generando radicales menos nocivos o subproductos; de esta forma se mantiene un equilibrio entre oxidantes y antioxidantes que cuando se pierde se conoce como estrés oxidativo. Algunas causas conocidas del estrés oxidativo son: el tabaquismo, procesos inflamatorios, exposición a radiación solar, envejecimiento.

Una atmósfera rica en oxígeno en combinación con los rayos ultravioleta, generan numerosas especies radicales de oxígeno conocidas como ROS (reactive oxygen species) que afectan la piel, en las afecciones más severas se encuentra en fotodaño que posteriormente deriva en el cáncer de piel, en las afecciones menos severas son el foto envejecimiento, arrugas, resequedar, anomalías pigmentarias como hiperpigmentaciones (manchas) o hipopigementaciones.

El ácido ascórbico es el antioxidante en fase acuosa más abundante en el cuerpo, al reaccionar con un radical forma el ácido semihidroascórbico el cual es una especie radical más estable, puede tener varias posibles posiciones que en química se conocen como estructuras resonantes (a mayor cantidad de estructuras resonantes, mayor estabilidad) la reacción con otro radical deriva en el ácido dehidroascórbico, el cual puede ser reconvertido en ácido L-ascórbico por la vitamina e, el principal antioxidante liposoluble. O bien puede ser hidrolizado en una reacción irreversible para ser eliminada por el hígado.

La vitamina C en la piel tiene una función despigmentante al inhibir la expresion de melanina, a travez de inhibir la enzima tirosinasa, una metaloenzima de cobre. El cobre ama el oxígeno y al ser el ácido L ascórbico rico en oxígenos inhibe eficientemente a la enzima cuayo centro activo consta de dos cobres acoplados (distancia menor a 3.5 A) coordiados a 3 histidinas cada uno (7). La vitamina C, es capaz de coordinarse al sitio activo de cobre, con lo cual ya no es posible coordinar el oxígeno molecular y se inhibe la reacción.

La reacción que realiza la tirosinasa es la conversión de un fenol en una o-quinona, en específico la L-tirosina en dopaquinona, este es el primer paso de la síntesis de melanina en el melanocito, cuando se inhibe (una mutación en la enzima tirosinasa da origen al albinismo) no es posible la síntesis del pigmento. En cosmética se utiliza la vitamina c para la cara para unificar el tono de piel y dar luminosidad.

Uso tópico de la vitamina C

Aunque una adecuada ingesta del acido L- ascórbico, mantiene los niveles óptimos de vitamina C en la piel, la administración vía tópica garantiza maximizar sus beneficios, es un reto en formulación hacer que las moléculas penetren y en particular en el ácido L-ascorbico estabilizarlo para que no se oxide. Lo primero que debemos considerar es que debe estar en su forma neutra para que pueda penetrar la piel y esto depende del pH de la solución final.

Se puede utilizar la ecuación de Henderson-Hasselbach para calcular cuanto ácido L-ascórbico tenemos en la solución final de pendiendo del pH, una forma rápida de visualizarlo es que a pH 3.17, la concentración del ácido L- ascórbico será 10 veces mayor que la del ion ascorbato. Esta forma neutra de ácido L-ascórbico es la que es capaz de penetrar la piel. ¿Por qué no penetra la forma iónica de la vitamina C en la piel? al tener carga, tendrá moléculas de solvatación de agua rodeándolo, lo cual hace un grupo grande de moléculas que es difícil que penetre, el agua puede provenir de la fórmula, la piel o el medio ambiente.

Diferentes modificaciones químicas a la vitamina C se han propuesto en aras de estabilizar las formulaciones, y el principal argumento para usarlas es que cuando se toman de manera oral el organismo las convierte en ácido l-ascórbico, lo cual aun no se demuestra para el uso tópico(2). Dos ejemplos comúnmente usados son fosfato de ascorbil magnesio y ascorbil-6-palmitato.

El ascrobil-6-palmitato es un éster derivado del ácido-L-ascórbico, que a diferencia de la vitamina es liposoluble por su larga cadena alifática, esto ayuda a que interactúe mejor con el estrato corneo y permite inclusion en productos anhidros o libres de agua.

El fosfato de ascorbil magnesio es una sal, que además del derivado de vitamina C contiene magnesio el cual también tiene propiedades para la piel. Es soluble en agua y mucho más estable que la vitamina C a la oxidación. Aunque estas moléculas por su tamaño y carga no penetran la piel por si mismas, lo pueden hacer mediante vehículos.

Los liposomas son pequeñas vesículas esféricas que contienen una o varias bicapas de fosfolípidos en un acomodo similar a la membrana celular (8) en cosmética se utilizan como vehículos, que ayudan a penetrar ingredientes activos en la piel. En el caso de la vitamina C cuando se encuentra dentro del liposoma, se protege de la oxidación, por lo que tiene una vida prolongada en el producto, se le conoce como vitamina C liposomal.

Este tipo de vehículos cosméticos permite la liberación lenta y prolongada de los ingredientes activos que transportan en este caso mantiene una adecuada concentración de vitamina C en la piel.

La estabilidad del ácido L-ascórbico también se puede conseguir con el empaque del producto. Las ampolletas por ejemplo vienen empacadas en nitrógeno, lo cual evita la oxidación, eso si una vez abiertas se recomienda usar todo el producto ya que se empieza a degradar.

Cuando se formula en crema es común usar un empaque se conoce como «airless pump» o bomba sin aire, el cual tiene un embolo que va subiendo con el uso del producto para que no tenga contacto con el aire se recomienda para la vitamina c serum ya que es bastante fluido, sin embargo es común que los residuos que quedan expuestos si se oxiden, dando una apariencia desagradable si no se usa con frecuencia.

Vitamina C beneficios para la piel

La vitamina C en la piel sirve como despigmentante, antioxidante y cofactor de síntesis de colágeno, teniendo efectos cosméticos sobre la luminosidad de la piel, firmeza de la piel y ayuda a prevenir el fotoenvejecimiento. Formularlo no es trivial ya que necesitamos que esté en su forma neutra y es propensa a la oxidación, por lo que se utilizan vehículos, estabilizadores para garantizar su penetración en la piel o diseños de empaque para mantenerlo lejos del oxígeno presente en el aire.

No hay reportados mayores efectos secundarios de la vitamina c en la cara, siempre y cuando se use una crema avalada por la autoridad y que cuenten con estudios clínicos que avalen su efectividad. dentro del mercado hay productos a diferentes porcentajes de vitamina c, siempre se debe iniciar por un porcentaje bajo.

Referencias

1.-Pinnel, S. R. Cutaneous Photodamage, Oxidative Stress and Topical Antioxidant Protect. J Am Acad Dermatol, 2003, 48, 1-19.

2.-Pinnel, S. R.; Yang, S.; Omar, M. Topical L-Ascorbic Acid: Percutaneous Abpsorption Studies. Dematol Surg, 2001, 27, 137-142.

3.- Pauling, L. Vitamin C and the Common Cold, W. H. Freemand & Company, 1970.

4.- Pullar, J.; Carr, A. C.; Vissers, M. C. M. The Roles of Vitamin C in Skin Health. Nutrients, 2017, 9, 866.

5.- Collagen, Wikipedia (última visita Abril 24, 2021)

6- Nutrition FlexBooks, Chapter 9.3 Vitamin C (última visita abril 28, 2021)

7- Riley, P. A.; Mecanistics Aspects of the Control of Tyrosinase Activity. Pigment Cell Res, 1993, 6, 182-185.

8.-Pandon, D. Liposomas en cosmpetica mito y realidad. 2020, Beauty Cluster (última visita Mayo 24, 2021)