Ihoon imeytyminen

Syyskuussa käsittelemme blogissamme kosmetiikan ainesosien imeytymistä ihoon. Ensi kuulemalta ihoon imeytyminen saattaa kuulostaa yksinkertaiselta ja nopeasti käsitellyltä aiheelta, mutta todellisuudessa se on hyvin monimutkainen kokonaisuus. Tässä julkaisussa käymme läpi aineen imeytymisen perusperiaatteita sekä eri keinoja, joita kosmetiikamaailmassa käytetään imeytymisen tehostamiseen. 

Miksi kosmetiikan ainesosien halutaan imeytyvän ihon pintaa syvemmälle?

Moni kosmetiikan ainesosa vaikuttaa ihon pinnalla ihon sarveissolukerroksen rakenteisiin. Esimerkiksi tietyt rasva-aineet imitoivat sarveissolukerroksen soluväliaineen rasva-aineita, tehden ihosta pehmeän ja poistaen karheuden tunnetta. Toiset taas lisäävät sarveissolukerroksen vesipitoisuutta,  vähentäen siten kuivuuden oireita. Näiden ainesosien lisäksi kosmetiikkavalmisteisiin voidaan lisätä aktiiviaineiksi kutsuttuja ainesosia, joiden avulla halutaan vaikuttaa esimerkiksi ihon ikääntymismuutoksiin. Jotta aktiiviaineet pääsisivät vaikuttamaan halutulla tavalla, on niiden imeydyttävä sarveissolukerrosta syvemmälle.  Aineiden imeytymistä halutaan siis tehostaa, jotta kosmetiikan avulla saataisiin parempia tuloksia.

Aineen imeytyminen - matka sarveissolukerroksen läpi

Epidermiksen ylimmän kerroksen, sarveissolukerroksen tärkeä tehtävä on toimia mekaanisena esteenä, joka estää ympäristötekijöiden pääsyn elimistöön. Tämä tiilimuuria muistuttava kerros on tehtävässään hyvin etevä, mikä tekee ympäristötekijöiden lisäksi myös kosmetiikan raaka-aineiden imeytymisestä vaikeaa. Mikäli aine ei pysty läpäisemään sarveissolukerrosta, ei se pääse imeytymään syvemmälle ihoon eikä aktiiviaineen haluttuja vaikutuksia saavuteta.

Aktiiviaineen imeytyminen sarveissolukerroksen läpi on passiivinen prosessi, jota voidaan kuvata Fickin ensimmäisen lain avulla. Imeytymiseen siis vaikuttaa  diffuusiovakio, diffuusiomatka, jakautumiskerroin sekä aktiiviaineen määrä. Prosessi etenee useassa eri vaiheessa. 

Kun tuote levitetään ihon pinnalle, jakautuu aktiiviaine tuotteen ja sarveissolukerroksen välille. Jakautumista kuvataan oktanoli-vesi-jakautumiskertoimen avulla, joka kuvaa aineen liukoisuutta sekä sen taipumusta kiinnittyä johonkin, eli tässä tapauksessa tuotteeseen tai sarveissolukerrokseen. Toisaalta oktanoli-vesi-jakautumiskerroin auttaa myös hahmottamaan sitä, miten aine pääsee imeytymään sarveissolukerroksen ja sen alla olevien, hydrofiilisempien kerrosten läpi. 

Aine voi imeytyä ihoon eri reittejä, joissa vaaditaan erilaisia ominaisuuksia. Reittejä on kolme: ihon apuelinten kautta, sarveissolukerroksen soluväliaineen läpi tai sarveissolukerroksen solujen läpi.

Ihon apuelimillä viitataan imeytymisen kohdalla hikirauhasiin ja karvatuppiin sekä karvatuppeen liittyneisiin talirauhasiin. Tämä on tyypillisesti hyvä imeytymisreitti, sillä imeytettävä aine läpäisee apuelinten sisäpinnan sarveissolukerrosta helpommin. Imeytyminen tätäkään kautta ei kuitenkaan ole itsestään selvää. Apuelimet ovat erittäviä, eli niiden kautta ihon pinnalle eritetään hikeä ja talia. Myös karva nousee ihon pintaa kohti, solujen jakautuessa karvatupessa. Imeytettävä aine joutuu siis siirtymään apuelimissä vastavirtaan, mikä luonnollisesti vaikeuttaa imeytymistä. Apuelinten kautta ihoon imeytyy tyypillisesti hydrofobiset aineet sekä pienet hydrofiiliset aineet. Aktiiviaineen vaikutuskode voi myös olla apuelin itsessään, erityisesti kun halutaan vaikuttaa esimerkiksi talineritykseen. 

Apuelinten lisäksi aine voi imeytyä sarveissolukerroksen soluväliaineen kautta. Sarveissolukerroksen soluväliainetta kutsutaan joskus myös lipidiväliaineeksi, sillä se koostuu pääasiallisesti lipideistä, eli rasva-aineista. Kosmetiikan hydrofobiset aineet imeytyvät pääsääntöisesti juuri soluväliaineen kautta, diffundoitumalla eli tihkumalla kerroksen läpi. Lisäksi jotkin vesihakuisemmat aineet voivat päästä imeytymään soluväliaineen kautta, lipidien ympäröivien vesisaarekkeiden avulla.

Myös imeytyminen sarveissolujen kautta on mahdollista, vaikkakin hyvin epätodennäköistä. Sarveissolut ovat keratiinin täyttämiä soluja, joita ulkopintaa peittävät proteiinit ja lipidit. Hydrofiiliset aineet voivat päästä solun sisään, mutta tyypillisesti ne kiinnittyvät solun sisällä keratiiniin ja imeytyminen päättyy. Näin ollen pienet kosteuttavat molekyylit, kuten vesi ja glyseroli saattavat imeytyä solun läpi, vaikka valtaosa niistä jääkin soluun.

Aineen kemiallisten ominaisuuksien vaikutus imeytymiseen 

Imeytettävältä aineelta vaaditaan hyvin spesifejä kemiallisia ominaisuuksia, jotta se pääsee imeytymään ihoon. Imeytymisen ensimmäisessä vaiheessa aineelta vaaditaan hydrofobisia, eli rasvaliukoisia ominaisuuksia, sarveissolukerroksen hydrofobisuuden vuoksi. Jos aine pääsee sarveissolukerroksen ohi, ei matka kuitenkaan suinkaan ole siinä. Epidermiksen poolisuus nimittäin muuttuu sarveissolukerroksen jälkeen ja sen jälkeen aineelta vaaditaankin hydrofiilisiä ominaisuuksia. Tämä poolisuuden muutos on tärkeä osa ihon läpäisyestettä, sillä monesti aineen matka päättyy tähän.

Päästäkseen syvemmälle ihoon, on aineella siis oltava hydrofobisuuden lisäksi myös hydrofiilisiä ominaisuuksia. Mikäli näin on ja aine pääsee epidermiksen jyväissolukerrokseen asti, helpottuu imeytyminen merkittävästi. Pitoisuuserot loppuvat jyväissolukerrokseen, ja sen jälkeen aineella on mahdollisuus imeytyä aina dermikseen asti. Dermiksestä aineella voi olla mahdollisuus päästä jopa hiusverisuoniin ja sitä kautta verenkiertoon asti. Tässä kohdin mukaan kuitenkin liittyy ihon immuunipuolustus, joka voi vaikuttaa imeytymiseen vielä merkittävästi. 

Liukoisuuden lisäksi myös muut aineen kemialliset ominaisuudet vaikuttavat imeytymiseen. Millainen aine sitten imeytyy hyvin?

Pieni molekyyli

Pienet, alle 8 µm kokoiset molekyylit imeytyvät ihoon suurempia tehokkaammin. Alle 3 µm kokoiset molekyylit pääsevät imeytymään soluväliaineen kautta, kun taas 3-10 µm kokoiset molekyylit imeytyvät tyypillisesti apuelinten kautta. Yli 10 µm molekyylit ovat liian suuria imeytyäkseen, joskin tätä voidaan joissain tapauksissa kiertää uusien teknologioiden avulla. 

Pitkulainen molekyyli

Muodoltaan pitkulainen molekyyli pääsee imeytymään ihon paremmin, kuin voimakkaasti haarautunut molekyyli. Myös molekyylin muoto siis vaikuttaa imeytymiseen. 

Varaukseton molekyyli

Varaukseton molekyyli pääsee imeytymään ihoon paremmin, kuin varauksen omaava ioni. Varautuneista ioneista anioniset molekyylit imeytyvät paremmin, sillä kationiset molekyylit tarttuvat herkemmin sarveissolukerroksen solujen negatiivisesti varautuneeseen keratiiniin. 

Imeytettävän aineen lisäksi myös kosmetiikkavalmisteen muu koostumus vaikuttaa imeytymiseen.

Aineiden imeytymisen tehostaminen

Aktiiviaineen imeytymistä voidaan tehostaa usein eri tavoin. Eräs tapa on muokata kosmetiikkavalmisteen koostumusta tai lisätä tuotteeseen imeytymistä edistäviä raaka-aineita. Esimerkiksi vesi tehostaa kuljetusta kosteuttamalla sarveissolukerrosta, kun taas alkoholi vastaavasti tehostaa kuljetusta lisäämällä sarveissolukerroksen läpäisevyyttä. Muita yleisiä läpäisevyyttä parantavia ainesosia ovat prolyleeniglykoli (propylene glycole), pinta-aktiiviset aineet ja emollientit. Myös okkluusio eli ihon pinnolle muodostuva kalvo voi tehostaa aineiden imeytymistä lisäämällä sarveissolukerroksen vesipitoisuutta. 

Aiktiiviaineiden kuljetukseen on olemassa myös fysikaalisia menetelmiä sekä vektoreita. Vektorit ovat kuljettimia, joiden avulla aktiiviaineita viedään ihoon. Ne ovat tietynlaisia vesikkeleitä (“rakkuloita”), jotka pääsevät imeytymään ihoon paremmin pienen kokonsa ja uniikin kemiallisen rakenteensa vuoksi. Tyypillisiin vektoreihin kuuluvat liposomit, niosomit, lipidipartikkelit sekä nanokapselit. Imeytymistä voidaan tehostaa myös erilaisten hoitomentelmien, kuten ultraäänen sekä mikroneulauksen avulla. 

Lopuksi

Aineen imeytyminen on siis loppujen lopuksi hyvin monimutkainen prosessi, ja imeytettävältä aineelta sekä kosmeettiselta valmisteelta vaaditaan paljon imeytymisen mahdollistamiseksi. Toisaalta uudet teknologiat ja imeytymisen parempi ymmärrys on helpottanut prosessia. Aivan oma keskustelunsa onkin sitten imeytymisen tehostamisen turvallisuus ja tarkoituksenmukaisuus. Aiheesta on paljon eriäviä mielipiteitä sekä puolesta, että vastaan. Tarvitaan kuitenkin vielä lisää tutkimusnäyttöä esimerkiksi immuunipuolustuksen vaikutuksesta imeytymiseen, ennen yleisten linjauksien tekemistä. Lähtökohtaisesti EU-alueella kosmetiikka on käyttäjälleen turvallista. Lisää tietoa kosmetiikan turvallisuudesta ja valvonnasta löytyy esimerkiksi Tukesin sivuilta.

Joidenkin ihotautien kohdalla ihon läpäisyesteen toiminta on häiriintynyt, ja tällöin joidenkin imeytymistä tehostavien aineiden, kuten propyleeniglykolin on havaittu aiheuttavan enemmän ärsytysreaktioita muihin käyttäjiin verrattuna. Mikäli läpäisyesteen toiminta siis on jo häiriintynyt, aineet pääsevät imeytymään helpommin terveeseen ihoon verrattuna ja tämä lisää ärsytysreaktioiden mahdollisuutta. Tämä on myös syy siihen, miksi esimerkiksi atooppisen ihon ja herkästi reagoivan ihon kohdalla suositellaan valitsemaan minimalistisia, herkälle iholle suunnattuja valmisteita. Kyseiset tuotteet eivät tyypillisesti sisällä aktiiviaineita, joiden imeytymistä halutaan tehostaa, vaan ihon pintaa vahvistavia ja tukevia  sekä kosteuttavia aineita. 

Kuukauden teemaiheeseen liittyvää sisältöä löydät kuukauden ajan myös Instagram tilimme puolelta @kauneushoitolaisla, jossa pääset osallistumaan keskusteluun <3 Ihanaa alkanutta syksyä kaikille!

-Tuuli / Kauneushoitola Isla