PRODUCTO PARA LA PREPARACIÓN DE COMPOSICIONES DERMATOLÓGICAS, COSMÉTICAS O COSMECÉUTICAS DESTINADAS AL TRATAMIENTO DE LA PIEL
La presente invención se refiere a un producto obtenido a partir de huevas de gasterópodos para preparar composiciones dermatológicas, cosméticas o cosmecéuticas capaces de activar y movilizar las células madre de la piel, así como de evitar la pérdida de las mismas que ocurre como consecuencia del envejecimiento cronológico y/o prematuro de la piel.
Antecedentes de la invención
La piel es el mayor órgano del cuerpo humano, o animal. Actúa como barrera protectora que aisla al organismo del medio que lo rodea, protegiéndolo y contribuyendo a mantener íntegras sus estructuras, al tiempo que actúa como sistema de comunicación con el entorno. La piel presenta tres capas: la epidermis, que es la capa más superficial, la dermis, que es la capa intermedia, y la hipodermis o tejido subcutáneo que es la capa más profunda de la piel.
La piel, al ser el órgano más externo, está sometida a un importante deterioro y agresión que da lugar al envejecimiento cutáneo prematuro. Entre los factores externos que actúan sobre la misma están el exceso de radiación solar, la contaminación atmosférica, el uso abusivo de tensioactivos, el humo del tabaco, etc. Pero la piel también puede sufrir envejecimiento prematuro como consecuencia de factores internos o endógenos como son los debidos a una alimentación no equilibrada en vitaminas, a factores iatrogénicos como la radioterapia, la ingesta de fármacos como anti-inflamatorios no esteroideos, inmunosupresores, etc, o a la presencia en el organismo de toxinas muy reactivas como las que ingieren los drogadictos, alcohólicos, etc. Y también se produce un envejecimiento natural como consecuencia por ejemplo de la producción de radicales libres en la mitocondria, alteraciones en el ADN, etc.
El deterioro de la piel se presenta en forma de arrugas, manchas, laxitud, neoplasmas benignos, etc.
Han sido muchas las composiciones cosméticas o farmacéuticas divulgadas para el tratamiento de la piel, su cuidado y limpieza, compuestas por ingredientes muy diferentes, entre los que se encuentran extractos de plantas y extractos de animales. En este sentido, uno de los ingredientes usados para la elaboración de cosméticos para el tratamiento de la piel, han sido las secreciones de gasterópodos o lo que comúnmente denominamos baba de caracol. Así, por ejemplo, el documento DE1813154 divulga una composición para el tratamiento de la piel que contiene una
grasa y uno o más agentes activos que contiene la secreción de lubricante deslizante excretada de un caracol, particularmente de Helix pomatia. La patente FR2595247 describe que los extractos de mucosas o jugos digestivos de un gasteropodo son útiles en cosméticos en concentraciones entre 0,1-10% debido a su acción hidratante en la superficie de la epidermis. La patente US5538740 divulga un ingrediente activo para composiciones cosméticas o terapéuticas obtenida a partir de la secreción de un gasteropodo vivo centrifugado, pudiendo aplicarse dichas composiciones al tratamiento de la piel.
Por otra parte, el documento CA2611645 describe el uso de un producto de "baba de caracol" Helix aspersa para estimular la proliferación de células madre in vitro.
Una célula madre es una célula que tiene capacidad de autorrenovarse mediante divisiones mitóticas o bien de continuar la vía de diferenciación para la que está programada. Además, es capaz de producir células de uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados en función de su grado de multipotencialidad. La mayoría de tejidos de un individuo adulto poseen una población específica propia de células madre que permiten su renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular. En particular, la epidermis está en constante renovación y consiste en un epitelio estratificado escamoso asociado a folículos pilosos y glándulas sebáceas. Estas estructuras especializadas se mantienen por autorrenovación de células madre epidérmicas y diferenciación de su progenie. Las células madre de la piel son cruciales en la cicatrización de heridas y en la regeneración de la piel y cabello. Sin embargo, la capacidad de las células madre puede verse mermada por problemas genéticos, influencias del entorno y por el proceso de envejecimiento. Por lo tanto, la protección de las células madre es extremadamente importante.
A pesar de ser conocida la utilidad de la secreción de caracol para la preparación de cosméticos para la piel, no ha sido hasta ahora divulgado un producto que derive de huevas de caracol para la preparación de composiciones dermatológicas, cosméticas o cosmecéuticas y que demuestre su actuación sobre las células madre de la piel activándolas y movilizándolas, evitando su pérdida y, por tanto, consiguiendo así la prevención y la corrección del envejecimiento de la piel.
En este sentido, la presente invención divulga un producto obtenido de huevas de gasteropodo para la preparación de composiciones cosméticas o cosmecéuticas que han demostrado tener efectos muy beneficiosos sobre la piel, evitando y corrigiendo
así el envejecimiento de la misma actuando directamente sobre las células madre epiteliales.
Descripción de la invención
El objeto de la presente invención consiste en un producto elaborado a partir de huevas de gasterópodos de la familia Helicidae y que se utiliza para la preparación de composiciones dermatológicas, cosméticas o cosmecéuticas para la piel. Dicho producto tiene la capacidad de actuar sobre las células madre activándolas y movilizándolas, evitando su pérdida como consecuencia de un envejecimiento de la piel debido tanto a factores endógenos como exógenos estresantes.
El producto está constituido por moléculas orgánicas e inorgánicas procedentes de huevas de caracol, siendo las moléculas orgánicas polisacáridos, proteínas, glucoproteínas, péptidos, y aminoácidos, y las proteínas y glucoproteínas presentan un patrón electroforético característico, similar al mostrado en la figura 1, y siendo las inorgánicas cationes y aniones como fosfato, calcio, sodio, magnesio, hierro, zinc, cobre y selenio, en sus formas iónicas más estables.
El producto derivado de huevas de caracol es utilizado para la preparación de composiciones dermocosméticas en forma de serum, soluciones, inyectables (monodosis), gel (Hydragel), gelcrem o/w, gelcrem w/o , crema o/w, crema w/o, crema w/s, crema o/w/o, mascarillas de preparación extemporánea, parches y en general todas las formas dermocosméticas (cosmecéuticas) de utilización en la formulación de productos dermatológicos, cosméticos o cosmecéuticos. Dicho producto, aplicado en forma de composición dermocosmética facilita el rescate de células madres de la piel destinadas a desaparecer por senescencia o agresión endógena o exógena y promueve la activación de dichas células tal y como se demuestra en el ejemplo 2 de la presente memoria. Esta activación se caracteriza por una inducción temprana de la replicación del ADN durante la división celular.
Asimismo, dicho producto, aplicado en forma de composición dermocosmética, promueve la movilización de células madre de la piel que se traduce en el paso de la zona base del folículo piloso al epitelio interfolicular y su distribución en el mismo. El folículo piloso es la parte de la piel donde se concentran las células madre.
Las huevas a partir de los cuales se prepara el producto objeto de la presente invención se obtuvieron de gasterópodos criados en invernaderos protegidos del exceso de luz, de la lluvia directa y de las agresiones de animales e insectos. La climatología y la protección del invernadero permitieron que el caracol se encontrase
en condiciones óptimas de temperatura y de humedad. Los gasterópodos fueron alimentados con piensos, agua y plantas verdes, rábanos y hortalizas y realizaron sus ciclos naturales de hibernación y reproducción.
Los gasterópodos de la familia Helicidae utilizados para la preparación del producto en cuestión son seleccionados entre cualquiera del grupo que comprende Helix aspersa, Helix pomatia, Helix lucarum, Helix lutescens, Helix hortensis, Helix aperta, Helix pisana, Otala punctata, Iberus gualtieranus alonensis, Helix nemoralis, Helix fructicola, Helix strigella, Helix fruticum, Helix bidens, Helix arbostorum, Helix rotundata, Helix aculeata, Helix pulchella, Helix personata, Helix holoserica, Helix alonensis y Helix candidissima.
El procedimiento para la obtención del producto derivado de huevas de caracol objeto de la presente invención se describe a continuación. En el período reproductivo, los caracoles depositan sus huevas en unos recipientes de barro tipo maceta que contienen tierra tamizada en cribas con poros de 2 mm. Una vez realizada la puesta de huevas de caracol, la fase de recogida se realiza a una temperatura aproximada de 18- 24°C y un 60-100% de humedad. En esta fase de recogida, el contenido de las macetas se deposita en unas cribas de 3 mm donde se procede a la limpieza y eliminación de la tierra. Las huevas se aclaran con agua destilada a muy poca presión, de forma que durante los aclarados toda la tierra pasa a través de la criba, dejando las huevas perfectamente limpias.
Las huevas se sumergen en suero fisiológico y se conservan refrigeradas entre 2 y 8°C. Posteriormente, se filtra el suero fisiológico por malla de diámetro menor a 3 mm, de manera que sólo queden las huevas de caracol enteras. Se procede al lavado de las huevas con agua purificada y seguidamente se suspenden, a una concentración entre 40% y 70% (p/p) en agua purificada, o en suero fisiológico, o en algún componente o combinación de componentes de la formulación dermocosmética definitiva; se lisan y homogenizan mediante triturador, molino coloidal u homogenizador en línea; se filtra por malla de acero de 1 mm y el líquido (producto objeto de la presente invención) así obtenido se emplea en la fabricación de las preparaciones dermocosméticas adecuadas.
La concentración final del producto derivado de huevas de caracol en la composición dermocosmética definitiva puede variar entre un 0,1% y un 70% (p/p).
Descripción de las figuras
Figura 1 : Densitometría y foto de la electroforesis en gel de poliacrilamida (SDS- PAGE) del producto derivado de huevas de caracol, obtenido según se describe en el ejemplo 1.
Figura 2: Mareaje de las regiones del folículo piloso en fase telogén mediante incorporación de 5-bromo-2'-deoxiuridina (BrdU). Mareaje a las 24 h de inyectar BrdU (Fig. 2a), después de inyecciones de seriadas durante 5 días (Fig. 2b) y transcurridos 70 días desde la última inyección (Fig. 2c)
Figura 3: Representación de la cuantificación de potenciales células madre epidérmicas (LRCs) (media+/-error estándar) en la región prominente del folículo piloso sobre una muestra de cuarenta pelos correspondientes a cinco o más animales en cada caso cuantificado inmediatamente después de los tratamientos con y sin producto derivado de las huevas de gasterópodo y a los 10 días.
Ejemplos
Ejemplo 1 : Preparación del producto y de una composición tópica conteniéndolo como activo
Durante la reproducción, los caracoles depositan sus huevas en unos tiestos que contienen tierra tamizada en cribas con poros de 2 mm. Una vez realizada la puesta de huevas de caracol, la fase de recogida se realiza a una temperatura aproximada de 21 °C y con aproximadamente un 80 % de humedad. En esta fase de recogida, el contenido de los tiestos se deposita en unas cribas de 3 mm donde se procede a la limpieza y eliminación de la tierra. Las huevas se aclaran con agua destilada a muy poca presión, de forma que durante los aclarados toda la tierra pasa a través de la criba, dejando las huevas perfectamente limpias.
Las huevas se sumergen en suero fisiológico y se conservan refrigeradas entre 2 y 8°C. Posteriormente, se filtra el suero fisiológico por malla de diámetro menor a 3 mm, de manera que sólo queden las huevas de caracol enteras. Se procede al lavado de las huevas con agua purificada y seguidamente se suspenden, a una concentración del 70% (p/p) en agua purificada; se lisan y homogenizan mediante triturador Silverson; se filtra por malla de acero de 1 mm y el líquido así obtenido (producto de la presente invención) se emplea en la fabricación de una crema, utilizándolo a una concentración del 70%.
Ejemplo 2: Evaluación de la actividad del producto derivado de huevas de caracol en la dinámica de las células madre de la piel
Como las células madre en la epidermis adulta se dividen de forma poco frecuente, se identifican con células que retienen una marca específica de ADN (DNA label-retaining cells, LRC). Las células que se encuentran dividiéndose en un modelo animal (ratón) pueden marcarse mediante pulsos repetidos de bromodeoxyuridina (BrdU) o 3H- timidina tritiada. La marca irá perdiéndose tras las sucesivas divisiones, sin embargo, los queratinocitos que se dividen muy eventualmente (slow-cycling keratinocytes) retiene la marca durante largos periodos de tiempo (LRCs) (Bickenbach JR, McCutecheon J, Mackenzie IC. Rate of loss of tritiated thymidine label in basal cells in mouse epithelial tissues. Cell Tissue Kinet. 19(3):325-333, 1986; Cotsarelis G, Sun TT, Lavker RM. Label-retaining cells reside in the bulge área of pilosebaceous unit: implications for follicular stem cells, hair cycle, and skin carcinogenesis. Cell. 61 (7): 1329- 337, 1990). Las LRCs se localizan preferentemente en el área del bulge o región prominente del folículo piloso de la epidermis murina (Fuchs E, Tumbar T, Guasch G. Socializing with the neighbors: stem cells and their niche. Cell. 16(6):769- 778, 2004). Las células madre del bulge son bipotentes ya que pueden originar tanto queratinocitos del folículo como una población de células con alta capacidad de división denominadas transit-amplifying cells (TA). Las TAs migran a la epidermis interfolicular y muestran un prograsivamente un menor potencial de diferenciación, finalmente se dividen originando los queratinocitos comprometidos a la diferenciación terminal. Ocasionalmente, las TAs han sido consideradas como células madre ya que tiene un elevado potencial proliferativo. Sin embargo, muchos autores indican que sólo las células del bulge deben ser denominadas células madre, mientras que las de la epidermis interfolicular serían las TA.
La eficacia del producto derivado de huevas de caracol, obtenido según se indica en el ejemplo 1 , se evaluó aplicándolo en forma de composición cosmética (crema) sobre la piel de ratones neonatos C57BL/6.
Se analizó el efecto del producto en cuestión sobre la proliferación y migración de las células madre epidérmicas, para lo que se utilizaron 30 ratones neonatos C57BL/6 distribuidos en tres grupos, estableciendo un mínimo de 5 animales por grupo:
-Grupo C: Control (animales sin tratar)
-Grupo M1 : Animales tratados con Muestra 1 (composición cosmética que contiene el producto derivado de las huevas de caracol)
-Grupo M2: Animales tratados con Muestra 2 (composición cosmética con el mismo vehículo que la muestra 1 y que no contiene el producto derivado de las huevas de caracol)
Los experimentos se realizaron conforme a las normativas que regulan la manipulación y cuidado de los animales de laboratorio (Real Decreto 1201/2005).
El método utilizado en este estudio para identificar y cuantificar células madre epidérmicas se basa en la baja frecuencia de proliferación de esta tipo celular con respecto a las restantes poblaciones celulares del tejido (Braun KM, Niemann C, Jensen UB, Sundberg JP, Silva-Vargas V, Watt FM. Manipulation of stem cell proliferation and lineage commitment: visualisation of label-retaining cells in wholemounts of mouse epidermis. Development. 130(21 ):5241 -5255, 2003).
Las células en división pueden marcarse mediante inyecciones de timidina tritiada ([3H]timidina) o 5-bromo-2'-deoxiuridina (BrdU), análogos de la timidina, de tal forma que los nucleótidos marcados son incorporados en el proceso de replicación del ADN. Después de un corto período de tiempo (unas 24 h) desde la administración de una única dosis del análogo a un animal adulto, la marca se detecta en las células con mayor tasa de proliferación (Fig 2a). Se identifican las células con mayor tasa de división en el estrato basal de la epidermis interfolicular (EIF), glándula sebácea (GS), infundíbulo (Inf) y especialmente en el bulbo piloso (BP), mientras que las células quiescentes de la región prominente o "bulge" (RP) permanecen sin marcar (Fig 2a). Si las inyecciones de mareaje son seriadas y lo suficientemente numerosas, las células con baja tasa de proliferación (potenciales células madre adultas) pueden incorporar también la marca a la cromatina por procesos ajenos a la replicación, implicados en reparación y mantenimiento de la doble hebra de ADN (Fig. 2b). Varios meses después de la última de las inyecciones seriadas, la marca se diluye en la mayoría de los células como consecuencia de las sucesivas rondas de replicación del ADN, mientras que aquellas células cuya tasa de proliferación es mínima permanecen marcadas durante al menos 10 semanas, por lo que se denominan células que retienen la marca ("label retaining cells", LRCs). En la epidermis adulta en reposo, que contiene mayoritariamente folículos pilosos en fase telogén o de reposo, la localización predominante de las LRCs es la denominada región prominente ("bulge") del folículo piloso (Fig 2c).
Los ratones de 10 días de edad recibieron una vez al día, durante cuatro días consecutivos, una inyección de 5-bromo-2'-deoxiuridina (6,25 mg/ml, 50 mg/kg de
peso corporal) en tampón fosfato PBS (NaCI 137 mM, KCI 2,7 mM, Na2HP04 10 mM, KH2P04 2 mM), con el fin de marcar las células que se encontraban en fase de replicación del ADN. Aproximadamente 50 días después del mareaje con BrdU, se procedió a la aplicación tópica de las Muestras 1 y 2 en su forma de crema sobre la piel de la cola de los ratones, dos veces al día durante 11 días consecutivos. Posteriormente, estos animales y sus correspondientes controles fueron sacrificados en cámara de C02 en dos series diferentes para cada grupo (cinco ratones por grupo y serie): inmediatamente después del tratamiento, o diez días después. Una vez sacrificados los animales, la piel de la cola se procesó para la separación de la epidermis y preparación de montajes in toto. El método utilizado para separar la epidermis de la dermis de las pieles de los ratones se basó en el descrito por Braun y colaboradores (Braun et al., Manipulation of stem cell proliferation and lineage commitment: visualisation of label-retaining cells in wholemounts of mouse epidermis. Development. 130 (21), 5241-5255, 2003). Una vez separada la cola del cuerpo, se realizó una incisión con bisturí en la zona ventral, escindiéndose manualmente la piel en una única pieza, que se incubó en 10 mi de EDTA 5 mM en PBS durante 4 h a 37°C. A continuación, la epidermis se separó cuidadosamente en una lámina intacta de la que pendían los folículos pilosos (FPs) y se fijó en formaldehído (3,7% en PBS a 4°C) durante 48 h para la preparación de los montajes in toto. Finalmente, las láminas de epidermis abundantemente lavadas con tampón fosfato PBS, se almacenaron en PBS con 0,2% de azida sódica a 4°C. Para preparar los montajes in toto se seccionaron piezas de epidermis de unos 0,5 x 0,5 cm2.
Para identificar y cuantificar las LRCs en los montajes in toto de las piezas de epidermis, se localizaron la células BrdU-positivas mediante inmunofluorescencia con los anticuerpos adecuados. Las muestras se evaluaron en un microscopio confocal espectral Leica TCS-SP2-AOBS. Las imágenes se adquirieron utilizando el software LCS Suite versión 2.61 (Leica) y fueron procesadas con el programa Photoshop CS2 versión 9.0.2 (Adobe). La cuantificación del número de LRCs se llevó a cabo sobre las imágenes adquiridas, considerando un tamaño muestral de 30 folículos por ratón y un mínimo de 5 ratones por grupo. Los resultados se expresaran como valores medios ± desviación estándar y el análisis estadístico de las diferencias entre grupos se llevó a cabo utilizando el test t de Student para muestras independientes, con ayuda del programa SPSS (versión 15.0).
Los resultados (Fig. 3) obtenidos muestran diferencias muy significativas en el número y distribución de LRCs, potenciales células madre epidérmicas, en los ratones tratados con la muestra 1 (grupo M1) con respecto a los ratones tratados con la muestra 2 (grupo M2) y los ratones control sin tratar (grupo C). Como se describe en la Metodología, la cuantificación de LRCs por grupo se llevó a cabo en dos series, inmediatamente después del tratamiento, o diez días después, con objeto de evaluar el potencial efecto inmediato de cada muestra sobre las células madre epidérmicas, y su evolución con el paso del tiempo.
La cuantificación de LRCs inmediatamente después de los tratamientos mostró un incremento significativo de LRCs en la zona prominente ("bulge") del folículo piloso en los ratones del grupo M1 , en comparación con los ratones de los grupos M2 y C (Fig. 3a). Sin embargo, la cuantificación de LRCs 10 días después de los tratamientos mostró una significativa reducción en la región prominente y un incremento en el epitelio interfolicular en los ratones del grupo M1 con respecto a los otros dos grupos (Fig. 3b).
Estos resultados son compatibles con una activación de las células madre epidérmicas residentes en el folículo piloso inducida por la muestra 1. Esta activación implicaría una inducción temprana de la replicación de LRCs (incremento de número en la región prominente a tiempo 0) y una posterior movilización y distribución en el epitelio interfolicular de las mismas (disminución del número de LRCs en la región prominente a los diez días). Por su parte, los grupos C y M2 incrementan ligeramente el número de LRCs residentes en la región prominente con el paso del tiempo. Es decir, se observan más LRCs en ambos grupos a los diez días de finalizado el tratamiento en comparación con la cuantificación realizada en cada grupo en el día 0. Esta observación pone de manifiesto que ambos grupos se comportan con la normalidad fisiológica esperada a los 50 días de desarrollo, que implica una paulatina movilización de sus LRCs como consecuencia del inicio del tercer ciclo normal del pelo. Esta movilización fisiológica no es, en absoluto, comparable con la potentísima activación inducida por la muestra 1 e indica que ni el grupo C ni el M2 se comportan de forma anormal, como sucede con el grupo M1.
Ejemplo 3: Descripción química del producto derivado de huevas de caracol
El producto obtenido a partir de huevas de caracol tal y como se ha descrito en el ejemplo 1 se analizó físico-química y biológicamente, determinando su contenido en proteínas totales (según el método descrito en: Lowry, O.H., H.J. Rosenbrough, A.L.
Farr, R.J. Randali J.Biol. Chem. 193, 265-275. "Protein measurement with the Folin phenol reagent." (1951)), azúcares totales (según el método descrito en: Dubois, A., K.A. Gilíes, J.K. Hamilton, P.A. Rebers, F. Smith "Colorimetric method for the determination of sugars and related substances" Anal. Chem. 28, 350-356 (1956)), análisis por electroforesis en gel de poliacrilamida en condiciones desnaturalizantes (U.K. Laemmli "Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of the bacteriophage T4", Nature 227, 680-5 (1970)), contenido en aminoácidos (según el método descrito en: A. Novotny, "Basic Exercises in Immunochemistry", Springer- Verlag Berlín 1979, pp 169-171 ), contenido en metales (realizado por el Laboratorio Interprofesional Lechero de Cantabria (homologado con el no. EC-1988/05 para análisis físico-químicos y microbiológicos para productos de Consumo, Cosméticos e Higiene), actividad antioxidante (según el método descrito en: Benzie, I F, JJ Strain " Ferric reducing/antioxidant power assay: direct measure of total antioxidant activity of biological fluids and modified versión for simultaneous measurement of total antioxidant power and ascorbic acid concentration." Methods in enzymology, 299, pp 15-27, 1999) y actividad superóxido dismutasa (según el método descrito en: JM McCord, I Fridowich "Superoxide Dismutase. An enzymic function for Erythrocuprein (Hemocuprein)" J. Biol. Chem. 244, 6049-6055 (1969)). Los resultados se representan en la Tabla 1 y en la Tabla 2. Tabla*!: Análisis producto derivado de huevas de caracol
Por lo que se ha demostrado que el extracto de huevas de caracol presenta contenido en proteínas y azúcares, así como actividad superóxido dismutasa. Además se ha comprobado que tiene actividad antioxidante y actividad proliferativa de fibroblastos.
Tabla 2: Determinación de metales sobre muestra del producto derivado de huevas de caracol.
Según lo anterior, se puede concluir que el producto elaborado a partir de huevas de caracol contiene tanto moléculas orgánicas como inorgánicas, siendo las moléculas orgánicas polisacáridos, proteínas, glucoproteínas, péptidos, y aminoácidos (Tabla 1 ). Las sustancias inorgánicas son cationes y aniones derivados de fósforo (fosfatos), calcio, sodio, magnesio, hierro, zinc, cobre y selenio, en sus formas iónicas más estables (Tabla 2).