Penetração Cutânea: Mecanismos, Vias e Fatores

A pele é uma barreira eficaz, porém pode ser atravessada por substâncias pequenas. Se estas forem lipofílicas, possuem propriedade de penetração no estrato córneo; caso sejam hidrofílicas, permitem uma difusão profunda na pele.

No entanto, a penetração de substâncias na pele é dependente das propriedades do ativo e de seu comportamento quando incorporado a um veículo, que deve permitir a entrada do ativo e não de outros agentes exógenos. Os termos penetração e absorção cutânea são utilizados com o intuito de descrever ativos que atuam topicamente, como em formulações cosméticas e dermatológicas.

Permeação cutânea ou absorção transcutânea refere-se àquelas formulações com ação sistêmica que atuam pela via transdérmica.

A penetração é o processo pelo qual o ativo passa somente pelo estrato córneo, enquanto que a permeação ocorre quando o ativo passa pela epiderme e alcança a derme. As substâncias ativas penetram o estrato córneo, que age como uma membrana artificial semipermeável, por difusão passiva.

A velocidade de movimentação dessas substâncias é definida pela concentração do ativo no veículo, sua solubilidade e o coeficiente de partição óleo/água no estrato córneo e no veículo.

Na absorção de ativos na pele, o estrato córneo é considerado a maior barreira para este processo por conta da presença de lipídios na sua composição, que formam camadas, dificultando a difusão das substâncias. Com isso, os componentes apresentam baixa permeabilidade cutânea. Após a difusão pelo estrato córneo, o ativo pode penetrar camada por camada, os lipofílicos em maior grau e os hidrofílicos em menor grau.

A penetração dos ativos pode regredir quando as moléculas entram em contato com a pele, pela presença de microrganismos, sebo e outros materiais.

Vias de Penetração Cutânea

Esta penetração ocorre por três vias:

1. Pelos ductos sudoríparos
2. De forma contínua no estrato córneo
3. Pelos folículos capilares em contato com as glândulas sebáceas

O fator limitante para a maneira como os ativos serão absorvidos é determinado pela sua natureza: os lipofílicos penetram pelo estrato córneo, e os hidrofílicos, por poros de passagem.

Mecanismos de Passagem

A passagem pela via transcelular ocorre pela alteração na estrutura das proteínas dos corneócitos. A passagem pela via intercelular ocorre por via lipoidal ou aquosa.

Na via lipoidal, a penetração pode ser melhorada através do aumento da hidratação da porção polar dos lipídios ou pela desordem na porção apolar. Na via aquosa, a penetração ocorre através dos espaços entre as bicamadas lipídicas.

A penetração pelas membranas ocorre de acordo com a solubilidade dos ativos. Quanto menor o coeficiente de partição óleo/água, menor é a penetração. Assim, quanto maior a lipossolubilidade, maior a propriedade de permeação.

A interação da formulação com os lipídios das membranas celulares determina a capacidade de penetração da mesma; quanto melhor a interação, maior será a absorção. Entretanto, este mecanismo é considerado complexo.

Para a penetração cutânea, é interessante a utilização de substâncias com propriedade de solubilização em água e lipídios.

Promotores de Absorção Cutânea

Existem agentes que têm a ação de melhorar a absorção cutânea, são eles: tensoativos, azonas, dimetilsulfóxido (DMSO), acetona, álcool, polietilenoglicol e propilenoglicol.

Esses promotores usam mecanismos como alterações da resistência e hidratação do estrato córneo, das estruturas lipídicas e lipoproteicas dos canais intercelulares, desnaturação ou ação de solvente, e mecanismos de transporte dos princípios ativos ionizáveis.

Os veículos podem ser compostos por promotores de absorção. Estes alteram a resistência da pele pela interação com o estrato córneo.

Entre os promotores, como por exemplo os solventes (água e etanol), os tensoativos e moléculas lipídicas, que atuam pela sua capacidade de causar desordem no empilhamento do estrato córneo, acelerando assim a penetração cutânea.

A desordem do empilhamento do estrato córneo ocorre por alteração da função de barreira da pele, de forma reversível. A interação com a bicamada lipídica, tanto nos grupos das cabeças polares dos lipídios quanto nas cadeias hidrofóbicas, resulta no aumento da fluidez da membrana. Este processo de perturbação reversível ocorre no estrato córneo.

Podem-se definir três mecanismos neste processo (desempilhamento dos lipídios da bicamada do estrato córneo), são eles:

• O rompimento da estrutura dos lipídios intercelulares
• A interação com o corneócito e suas estruturas proteicas intracelulares
• A partição da substância ativa

A penetração cutânea ocorre após a dissolução do ativo no sistema de liberação, que permite a difusão na superfície da pele, através do estrato córneo, penetrando as camadas mais profundas por transporte passivo.

Fatores que Influenciam a Penetração Cutânea

A eficácia dos ativos presentes em produtos cosméticos é dependente da penetração na pele. Existem alguns fatores que podem influenciar na penetração, são eles: a área de superfície da pele, o tempo de contato da formulação com a pele e a variação da permeabilidade cutânea.

Fatores preponderantes à absorção cutânea incluem:

• A pele (íntegra ou não)
• A natureza dos ativos (lipossolúveis ou hidrossolúveis)
• O veículo dos mesmos

Outros fatores que influenciam diretamente na penetração cutânea são:

• O local de aplicação
• A existência de folículos pilosos
• A espessura do estrato córneo
• O grau de hidratação da pele

Quanto maior a extensão da área de aplicação, maior será a quantidade absorvida. Quanto menor a espessura do estrato córneo, melhor é a absorção. Quanto maior o período de permanência do ativo na pele, melhor será a absorção. O estado em que a pele se encontra também influencia; estando escoriada, a absorção pode aumentar.

Ainda podemos ressaltar a influência do local de aplicação da formulação, onde a absorção é considerada praticamente nula em áreas como a planta dos pés e palma da mão, devido à menor presença de folículos pilosos.

As características dos ativos influenciam na absorção, levando em consideração a atração destes pela pele, que deve ser maior do que pelo veículo. Isso é determinado pela sua hidrossolubilidade. Hidrossolúvel é a característica daquilo que pode ser dissolvido em água. É um material sólido que pode se transformar, através de processos químicos, em um líquido permeável e solúvel como a água, como por exemplo, açúcar, sal de cozinha e pó de café.

Assim, a natureza do princípio ativo e sua solubilidade são preponderantes na absorção. Substâncias voláteis e hidrossolúveis são absorvidas por difusão, e quanto maior for a solubilização em água e nos veículos, melhor é a absorção do ativo. Por outro lado, baixa viscosidade e pequenas partículas aumentam a absorção.

Entretanto, sabe-se que o veículo pode não penetrar e nem transportar a substância ativa através da pele. Ou seja, o veículo influencia diretamente na velocidade e grau de penetração do ativo, sendo de extrema relevância identificar o veículo e ativo mais adequados para certa formulação e efeito desejado.

O uso de promotores de penetração cutânea é uma estratégia para facilitar a passagem de substâncias na pele, sendo estes componentes químicos que melhoram o fluxo dos difusantes. A presença de tensoativos em uma formulação pode alterar a penetração cutânea.

Resumo dos Fatores Influentes

Alguns dos fatores existentes que influenciam no processo da absorção cutânea são:

1. Uso de promotores de permeação cutânea
2. As características físico-químicas dos ativos
3. Interação do ativo com os componentes da formulação
4. O uso de sistemas de liberação de ativos, como lipossomas, microemulsões e nanossomas