Použitie vitamínu C v kozmetike

Použitie vitamínu C v kozmetike

Vitamín C je v prírode bežne sa vyskytujúca látka s antioxidačnými vlastnosťami. V chemickom názvosloví sa tiež označuje ako kyselina L-askorbová a v európskom zozname povolených potravinových aditív jej patrí kód E 300 (skupina antioxidantov).

Chemické a fyzikálne vlastnosti

Kyselina askorbová je organická kyselina, dobre rozpustná vo vode, čo ju v základnom delení vitamínov na vo vode rozpustné a v tukoch rozpustné radí do prvej skupiny. Je tiež rozpustná v metanole a menej v etanole. V čistej forme je to biela kryštalická látka, prakticky bez zápachu, zanechávajúca silne kyslú chuť. Táto látka je pomerne nestabilná, pretože ľahko podlieha oxidácii, a to obzvlášť v prítomnosti kovov (napr. medi alebo železa, ale aj iných). Sumárny vzorec je C6H8O6. Na obrázkoch sú dva rôzne zapísané štrukturálne vzorce. Na prvý pohľad môžu vyzerať odlišne, ale ukazujú to isté.

Medzi bežne využívané deriváty kyseliny L-askorbovej patria askorbyl-6-palmitát (A-6-P) a askorbylfosforečnan sodný a horečnatý. V niektorých prácach sú tieto látky označené aj ako askorbylfosfát sodný alebo askorbylfosfát horečnatý. Posledné 2 menované sa v medzinárodnej literatúre označujú ako sodium ascorbylphosphate a magnesium ascorbylphosphate a sú pre ne zaužívané skratky SAP a MAP.

Prienik cez kožu

Prienik každej hydrofilnej (vo vode rozpustnej) látky cez kožu je problematický. Povrchová rohová vrstva epidermy zjednodušene pripomína múr, kde tehlami sú odumreté bunky korneocyty a maltou sú tuky a im podobné látky. To je dôvodom, prečo cez túto bariéru skôr preniknú v tukoch rozpustné (lipofilné) látky ako tie, čo sú rozpustné vo vode. Pre prienik látky je tiež dôležitý jej elektrický náboj a ideálne je, aby žiadny nemala. Keďže je kyselina L-askorbová slabá kyselina, v neutrálnom pH má záporný náboj. Tento si zachováva zhruba od pH 3,5, takže jej prienik cez rohovú vrstvu je výrazne vyšší, ak sa aplikuje v prostredí s pH do 3,5. V koncentráciách 5 mg/1 ml vody dosahuje roztok pH 3. Jej prechodu cez pokožku sa však dá pomôcť práve využitím jej záporného náboja pomocou elektroforézy. Zaujímavé je, že v koncentráciách nad 20 % nestúpa jej prienik do kože, preto používanie vyšších koncentrácií nemá význam. V štúdii zameranej na skúmanie jej prieniku do kože bolo zistené, že denné nanášanie 15 % kyseliny L-askorbovej v prostredí s pH 3,2 viedlo k 20-násobnému zvýšeniu jej koncentrácie v koži.

Askorbyl-6-palmitát (A-6-P) je v tukoch rozpustný derivát vitamínu C. K molekule kyseliny L-askorbovej je pripojená kyselina palmitová. Vďaka rozpustnosti v tukoch dobre preniká cez rohovú vrstvu pokožky a cez membrány buniek. Samotný A-6-P je antioxidant a jeho hydrolýzou dochádza k uvoľneniu aktívnej kyseliny L-askorbovej. Niektoré laboratórne (in vitro) štúdie naznačujú, že A-6-P môže zvyšovať poškodenie tukov v membránach buniek a samotných buniek pokožky po jej vystavení UVB žiareniu. Mechanizmus tohto protichodného správania nie je plne objasnený. Je však možné, že tento derivát vitamínu C nebude najvhodnejším kandidátom na lokálne použitie v prostredí intenzívneho UV žiarenia.

Askorbylfosforečnan sodný a horečnatý (SAP a MAP) predstavujú vlastne stabilizované formy kyseliny L-askorbovej. Zvyšok kyseliny fosforečnej naviazaný na cyklickú molekulu kyseliny L-askorbovej ju chráni pred oxidáciou. Tým však bráni v jej základnej funkcii pôsobiť ako antioxidant. Účinnosť týchto dvoch derivátov vitamínu C potom závisí od ich schopnosti premeniť sa naspäť na kyselinu L-askorbovú. Vedecké štúdie ukázali, že SAP a MAP prenikajú do pokožky v oveľa väčšej miere ako samotná k. L-askorbová. Pri poškodení rohovej vrstvy pokožky mikrodermabráziou alebo laserom (CO2 alebo Er:YAG) dôjde k výraznému zvýšeniu prieniku vit. C, ale prienik jeho derivátov MAP a SAP sa príliš nemení. Z toho sa dá usudzovať, že prienik SAP a MAP do kože nie je až taký závislý od ich difúzie cez rohovú vrstvu ako skôr od rýchlosti ich uvoľňovania z vehikula (sérum, roztok, krém…), v ktorom boli podané. SAP a MAP totiž prenikajú cez rohovú vrstvu veľmi dobre, ale ak sú príliš viazané v prípravku, ich prienik bude nízky. Iné štúdie ukázali schopnosť MAP chrániť tuky v membránach buniek pred poškodením navodeným UVB ožiarením. Tiež sa potvrdila schopnosť premeny MAP, po prekonaní rohovej vrstvy, na aktívny vitamín C. Práce na ľudských fibroblastoch ukázali schopnosť MAP stimulovať tieto bunky podobne, ako to dokáže k. L-askorbová. Na dosiahnutie podobných účinkov bola potrebná 10-krát väčšia koncentrácia SAP ako MAP.

Biologické vlastnosti

Väčšina živočíšnych druhov má schopnosť vytvárať si v telách svoj vlastný vitamín C. Človek spolu s niekoľkými ďalšími druhmi túto schopnosť stratil, a preto je závislý od jeho príjmu v potrave. Medzi jeho hlavné zdroje patria citrusy a listová zelenina. Na jeho vstrebanie je potrebný aktívny transport cez črevnú stenu, preto ani zvýšený príjem v potrave nevedie k výraznému zvýšeniu jeho obsahu v koži. To je aj dôvodom pre jeho použitie v kozmetických prípravkoch pôsobiacich priamo na kožu.

Vitamín C je obľúbenou substanciou v mnohých kozmetických prípravkoch, kde sa nachádza buď samostatne ako hlavná substancia, alebo v kombinácii s inými. Prvé výrobky obsahovali iba aktívnu formu vitamínu C, kyselinu L-askorbovú. Ich nevýhodou bolo pomerne časté zožltnutie spôsobené oxidáciou k. L-askorbovej. Preto sa mnohí výrobcovia zamerali na jej stabilnejšie formy uvedené vyššie (A-6-P, SAP a MAP). MAP je z nich najstabilnejší a najmenej je samotná k. L-askorbová.

Antioxidant – lapač voľných radikálov

Koža má dva hlavné mechanické parametre, ktoré podmieňujú jej vonkajší vzhľad: pevnosť a pružnosť. Každý z týchto parametrov je podmienený aktuálnym stavom príslušného proteínu: s pevnosťou kože súvisí stav kolagénu, s pružnosťou stav elastínu. Kolagén i elastín sú bielkoviny (proteíny) s typickými dlhými molekulami (tzv. makromolekulami), pozostávajúcimi z množstva navzájom pospájaných molekúl aminokyselín. Tak ako každá veľká molekula aj makromolekuly kolagénu a elastínu podliehajú starnutiu, ktorého podstatou je ich tzv. fragmentácia: znamená to, že makromolekuly kolagénu a elastínu sa časom trhajú, a tak z nich vznikajú čoraz kratšie reťazce. Uvedené negatívne fyzikálno-chemické zmeny kolagénu a elastínu sa začínajú síce spontánne, ale významne ich môžu urýchliť viaceré vonkajšie faktory, nepriaznivo pôsobiace na kožu. Ich spoločnou charakteristikou je uvoľňovanie tzv. voľných radikálov v koži. Ide predovšetkým o

  • ultrafialové žiarenie
    • vonkajší účinok rôznych chemikálií (najčastejšie cigaretový dym, dlhodobé vystavenie kože nadmernému suchému i mokrému teplu) a v neposlednom rade aj toxíny, prijímané v potrave.

UV žiarenie nielenže zvyšuje tvorbu voľných radikálov, ale priamym poškodzovaním antioxidačných systémov bunky znižuje schopnosť kože sa voľným radikálom brániť. Tento účinok závisí od dávky žiarenia. Okrem toho ozón, ktorý je prítomný v letných dňoch v prízemných vrstvách atmosféry, znižuje množstvo vit. C a E v bunkách epidermy.

Pôsobenie voľných radikálov je pomerne široké. Okrem priameho poškodzovania DNA, membrán buniek, ale aj kolagénu spúšťajú množstvo zápalových reakcií v tkanivách. Následkom je zvýšená aktivita enzýmov odbúravajúcich kolagén (tzv. matrixmetaloproteinázy MMP), odbúravanie ostatných zložiek medzibunkovej hmoty a poškodenie buniek tvoriacich kolagén (fibroblastov).

Koža však má vybudovaný systém antioxidačnej ochrany pred týmito činiteľmi. Vitamín C patrí medzi hlavné antioxidanty vo vodnej časti bunky (vit. E zase v membránach a tukoch bunky). Vitamín C neutralizuje voľné radikály a chráni vnútrobunkové súčasti bunky. Jeho oxidáciou vzniká kyselina dehydroaskorbová, ktorá je schopná zmeniť sa späť na kyselinu L-askorbovú. Prípadne je odbúraná. Vitamín C je tiež schopný obnovovať oxidované formy vitamínu E a tieto dva vitamíny pôsobia synergicky.

Ochranca pred následkami UV žiarenia

Antioxidanty nehrajú hlavnú rolu v ochrane pred UV žiarením, to je stále hlavnou úlohou UV ochranných faktorov. Napriek tomu sa dostáva čoraz väčšej pozornosti antioxidantom ako pomocníkom UV faktorov. Napr. správne nanesenie UV ochranných faktorov vedie zhruba len k polovičnému blokovaniu tvorby voľných radikálov následkom ožiarenia UVA. Kyselina L-askorbová nefunguje ako ochranný UV faktor, pretože žiadne UV žiarenie nevychytáva. Dokáže však znižovať následky poškodenia kože UV žiarením. Už 10 % vit. C nanesený na pokožku dokáže znížiť začervenanie po UVB ožiarení až o polovicu a počet poškodených buniek tiež o polovicu v porovnaní s neošetrenou kožou.

V štúdii sledujúcej pôsobenie kombinácie vitamínov C a E boli tieto nanášané 4 dni každý samostatne a v kombinovanom prípravku. Následne bola koža ožiarená imitáciou slnka a na nasledujúci deň bolo zaznamenané začervenanie, počet poškodených buniek a poškodenie DNA. Najlepší ochranný účinok dosiahla kombinácia 15 % vit. C s 1 % vit. E. Pri tejto kombinácii bol pozorovaný 4-krát menší výskyt prejavov poškodenia kože v porovnaní s kontrolou, ktorá bola ponechaná bez ochrany.

Medzi novšie látky, ktoré sa používajú v kombinácii s vit. C, patrí kyselina ferulová. Je to silný rastlinný antioxidant schopný stabilizovať vitamín C. Kombinácia 0,5 % kyselina ferulová + 1 % vit. E + 15 % vit. C dosahuje až 8-krát menší výskyt prejavov poškodenia kože navodených UV poškodením v porovnaní s kontrolou. Táto kombinácia bola vyhodnotená aj inými vedeckými prácami ako veľmi úspešná v ochrane pokožky pred UV poškodením, pričom v rôznych štúdiách sa sledovali rôzne ukazovatele poškodenia.

Je veľmi dôležité upozorniť na to, že ak majú antioxidanty chrániť kožu pred UV poškodením, musia byť na ňu nanesené pred UV ožiarením! Práca porovnávajúca účinnosť antioxidantov na ochranu kože po UV žiarení ukázala, že ak sú nanesené iba 30 minút po ožiarení, nemajú žiadnu účinnosť.

Pri podávaní kombinácie vitamínu C s vit. E v tabletách pred vystavením sa UV žiareniu dochádza k čiastočnej ochrane kože pred týmto poškodením, avšak výraznejšia ochrana sa dosahuje pri priamom nanesení na kožu. Treba tiež poznamenať, že tablety treba užívať minimálne niekoľko dní pred UV žiarením.

Stimulant tvorby kolagénu

Vitamín C je nevyhnutný na tvorbu kolagénu, pretože slúži ako pomocník enzýmov stabilizujúcich a tvoriacich kolagén. Dokáže tiež priamo stimulovať tvorbu kolagénu aktiváciou génov, ktoré spúšťajú jeho tvorbu. Niektoré vedecké štúdie tieto vzťahy priamo potvrdzujú. Napríklad pri podávaní roztoku 5 % kyseliny L-askorbovej na predlaktie došlo k zvýšeniu tvorby kolagénu na tomto predlaktí v porovnaní s druhým predlaktím, na ktoré bolo podávané placebo. Bolo tiež pozorované zvýšenie aktivity enzýmu chrániaceho kolagén pred rozkladom, čo ukazuje na to, že vit. C nielenže zvyšuje tvorbu kolagénu, ale aj bráni jeho rozkladu.

Protizápalovo pôsobiaci faktor

Protizápalové pôsobenie vitamínu C je priame a nepriame. Za jeho nepriame protizápalové pôsobenie zodpovedá jeho schopnosť vychytávať voľné radikály a tým znižovať nimi navodenú zápalovú aktivitu. Na bunkách kultivovaných v laboratóriu sa tiež zistilo, že v prostredí s vyšším obsahom vit. C je u nich potlačená tvorba zápal sprostredkujúcich molekúl (tzv. zápalových cytokínov). Ukazuje sa, že vit. C je schopný v bunkách blokovať tvorbu niekoľkých typov týchto molekúl.

Rozjasňovač pleti

Na prejasnenie pleti a odstránenie hnedých škvŕn sa používa množstvo metód a ešte väčšie množstvo aktívnych látok. Medzi hlavné patrí hydrochinón. Používa sa najmä v USA, v Európe je jeho používanie obmedzené len na prípravky vyrobené v lekárňach na recept. Nie je vo voľnopredajných prípravkoch. Použitie vitamínu C sa zdá byť vhodnou, aj keď menej účinnou alternatívou. Kyselina L-askorbová je schopná znižovať aktivitu enzýmu tyrozináza, ktorým sa v bunkách pokožky vyrába melanín. Okrem toho dokáže chemicky redukovať molekuly, z ktorých sa melanín vytvára, čím ďalej spomaľuje jeho tvorbu. V klinickej štúdii sa ukázalo, že pravidelné nanášanie 10 % MAP (jeden z derivátov vit. C) dvakrát denne viedlo k viditeľnému zblednutiu pokožky u 19 z 34 sledovaných. Zaujímavé bolo porovnanie 5 % k. L-askorbovej so 4 % hydrochinónom u pacientok s melazmou (hyperpigmentácie najmä na čele navodené hormonálnymi zmenami, často po pôrode). Zlepšenie bolo dosiahnuté u 93 % pacientok používajúcich hydrochinón, ale len u 62,5 % používajúcich vit. C. Naproti tomu pri používaní vit. C bolo zaznamenaných len 6 % nežiaducich reakcií, ale až 68 % ich bolo pri používaní hydrochinónu.

Skúsenosti s vitamínom C v praxi

Vyššie sú uvedené najmä laboratórne výsledky použitia vitamínu C, prípadne jeho derivátov, ktoré buď vysvetľujú ich pôsobenie na niektorý z nedostatkov pleti, alebo objasňujú ich prienik cez kožu. Zaujímavé sú však hlavne práce realizované na dobrovoľníkoch, ktorí dlhodobo (niekoľko mesiacov) používali kozmetiku s obsahom kyseliny L-askorbovej alebo niektorej z jej odvodenín. Z týchto klinických štúdií sú najcennejšie takzvané „kontrolované“, to znamená tie, kde na jednu časť tela bol nanášaný prípravok s obsahom účinnej látky a na inú časť tela bol použitý len prípravok (krém, sérum, gél atď.), ale bez účinnej látky. Takéto usporiadanie štúdie umožňuje priame porovnanie účinkov skúmanej látky a samotného vehikula (napr. krému).

Účinky proti prejavom starnutia

Po 6-mesačnom nanášaní krému s 5 % vit. C na krk a predlaktia bolo zistené výrazné oploštenie hlbokých vrások na stranách, kde bol použitý tento krém. Na stranách, kde bolo aplikované len placebo, neboli dosiahnuté také výsledky. Výsledky potvrdilo aj histologické vyšetrenie. Práca ukázala pozitívny vplyv vitamínu C na slnkom poškodenú kožu.

V inej práci si pacienti nanášali sérum s 10 % vit. C na jednu polovicu tváre a sérum bez vit. C na druhú polovicu. Po troch mesiacoch bol povrch hladší na strane ošetrovanej vitamínom C. Pri porovnaní fotografií a záznamov sa zistil úbytok jemných vrások, drsnosti povrchu, zažltnutých miest, čiastočné vyblednutie hyperpigmentácií a zlepšenie elasticity kože. Parametre sledované porovnávaním fotografií pred začiatkom štúdie a po 3 mesiacoch ukázali 58 % zlepšenie na strane ošetrovanej vitamínom C oproti placebu.

Použitie vitamínu C po zákrokoch

Použitie prípravkov s vitamínom C, ale aj s inými vitamínmi po rôznych laserových zákrokoch, peelingoch, mikrodermabrázii, mechanickom čistení pleti a iných kožu zaťažujúcich udalostiach sa ukazuje ako rozumná voľba. V týchto situáciách je protizápalový a antioxidačný účinok hlavným dôvodom ich použitia. To sa navonok prejaví skrátením dĺžky trvania začervenania. Okrem toho sa pri niektorých zákrokoch používajú roztoky s obsahom vitamínov, pretože sa využíva ich zvýšený prienik cez poškodenú pokožku. Tento kombinovaný účinok mechanického mikroskopického poškodenia pokožky so znásobeným prienikom aktívnych látok do nej sa využíva napr. pri mezoterapii.

Zaujímavá bola jedna štúdia skúmajúca vplyv zmesi 10 % vitamínu C, 2 % síranu zinočnatého a 0,5 % tyrozínu na pleť po CO2 zbrusovaní. Začervenanie trvalo kratšie po tomto zákroku pri použití tejto zmesi vo forme vodného roztoku. Nanášanie rovnakej zmesi v kréme nemalo vplyv na skrátenie doby trvania začervenia po CO2 laseri.

Pôsobenie vitamínu C na akné

Možné pozitívne účinky vitamínu C na pleť postihnutú akné sa vysvetľujú jeho antioxidačným pôsobením na maz a celkovým protizápalovým pôsobením. Účinky lócia s obsahom 5 % SAP v porovnaní so samotným lóciom sledovala 1 štúdia z roku 2010. Dobrovoľníci boli rozdelení na tých, ktorí dostali prípravok s 5 % SAP, a tých, ktorí si aplikovali len placebo. Po 12 týždňoch trvania štúdie bol zistený veľký rozdiel v poklese počtu zápalových prejavov akné v skupine s 5 % SAP v porovnaní so skupinou s placebom. Prípravok s 5 % SAP bol dobre znášaný dobrovoľníkmi.

Zaujímavé bolo aj porovnanie účinnosti 5 % SAP s 0,2 % retinolom a s prípravkom obsahujúcim kombináciu 5 % SAP a 0,2 % retinol. Po 4 a 8 týždňoch bolo pozorované zlepšenie pleti vo všetkých troch skupinách, ale najvýraznejšie bolo v skupine používajúcej kombináciu 5 % SAP a 0,2 % retinol. Toto zistenie nie je veľmi prekvapujúce, keďže obe látky majú odlišné mechanizmy a miesta pôsobenia v bunke, takže ich účinky sa vzájomne dopĺňajú.

Známe je tiež domáce používanie vitamínu C alebo jeho derivátov medzi jednotlivými chemickými peelingmi, ktoré pacienti podstupujú v kozmetikách. V týchto prípadoch vitamín C urýchľuje hojenie a odznievanie začervenania po zákrokoch. Niektoré práce tiež naznačujú možný účinok takejto kombinácie nielen na aktívne akné, ale aj na jazvy po akné.

Nežiaduce účinky lokálne podávaného vitamínu C

Podávanie vitamínu C každý deň je veľmi bezpečné, aj ak trvá dlhší čas. Takisto je bezpečné aj jeho kombinovanie s inými antioxidantmi, UV ochrannými faktormi, ale aj s retinoidmi a ovocnými kyselinami. Medzi mierne nežiaduce reakcie patrí zažltnutie kože alebo depigmentovaných vlasov, prípadne zašpinenie oblečenia. Toto žltnutie je spôsobené oxidáciou kyseliny L-askorbovej. Veľmi zriedkavo je pociťované pichanie, začervenanie alebo suchosť pleti po aplikácii lokálnych foriem vitamínu C. Tieto prejavy sú skôr pozorované pri použití vyšších koncentrácií s nízkym pH u ľudí s citlivou pleťou. Opatrne treba pristupovať pri nanášaní na očné okolie. Toxická dávka navodzujúca bunkovú smrť (apoptózu) bola v laboratórnych podmienkach dosiahnutá pri 100- až 200-násobnom prekročení odporúčanej dennej dávky. To len poukazuje na vysokú bezpečnosť používania vitamínu C, ktorá nie je samozrejmá pri všetkých vitamínoch.

Záver

Vitamín C a jeho deriváty sú jednými z hlavných aktívnych látok v skupine antioxidantov. Majú preukázané účinky nielen laboratórne, ale aj prakticky. Či ide o ochranu pokožky pred UV žiarením navodeným poškodením, alebo potláčanie prejavov akné, omladzovanie a prejasňovanie pleti, vitamín C sa ukazuje byť multitalentom medzi aktívnymi látkami. Vhodný je nielen samotný, ale aj v kombináciách s inými aktívnymi látkami, ako napr. vitamínom E alebo retinolom. Nízka priepustnosť rohovej vrstvy pre kyselinu L-askorbovú ju síce robí ťažšie použiteľnou pre domáce použitie, úspešne ju však možno použiť v rôznych prístrojových ošetreniach v salónoch. Na dosiahnutie čo najlepších výsledkov je ideálne tieto postupy kombinovať, čiže po ošetrení v salóne používať prípravky s vitamínom C aj doma. Je to preto, aby sa predĺžilo jeho pôsobenie v pokožke a aby sa stihli prejaviť všetky jeho pozitívne funkcie. Vysoká bezpečnosť tejto látky ju robí ešte obľúbenejšou.  

MUDr. Martin Sochor, PhD., Lekárska kozmetika Life Style, Bratislava