I peptidi in cosmesi: caratteristiche e meccanismi d’azione.

I peptidi sono composti da catene di amminoacidi, i mattoni fondamentali delle proteine. Nella cosmesi, i peptidi sono utilizzati per stimolare la produzione di collagene ed elastina o inibire gli enzimi che degradano le proteine strutturali della pelle e rallentare, o ridurre, i segni del tempo attraverso diversi meccanismi d’azione.

Le rughe sono, infatti, causate da processi biochimici complessi e da una diminuzione della produzione di collagene, per via di un'attività proteolitica aumentata¹. Un fattore biochimico rilevante nella formazione delle rughe, ad esempio, è l'aumento dell'attività delle metalloproteinasi della matrice. I fibroblasti senescenti mostrano una ridotta sintesi di mRNA per il collagene, e l'attività delle metalloproteinasi MMP-1 aumenta nella pelle più anziana, specialmente sotto l'effetto della luce ultravioletta. Le metalloproteinasi sono coinvolte nella degradazione dei componenti della matrice extracellulare (ECM)². Gli studi evidenziano infatti le differenze tra l'invecchiamento cutaneo cronologico e quello fotoindotto, con la luce ultravioletta che contribuisce all'attività delle MMP.

I peptidi possono essere suddivisi in diverse categorie, come i Peptidi Segnale, che attivano meccanismi di guarigione delle ferite, i Peptidi Trasportatori, che stabilizzano e consegnano il rame per favorire la produzione di collagene, e i Peptidi Inibitori dei Neurotrasmettitori, che riducono la contrazione muscolare per attenuare le linee di espressione³.

I peptidi che, ad oggi, troviamo nelle formulazioni cosmetiche disponibili sul mercato sono, principalmente:

• Peptidi di segnale: sono in grado di aprire canali di membrana e di permettere la traslocazione di proteine affinchè arrivino al loro sito d’azione. Utilizzati come agenti anti-ageing perché in grado di riattivare la funzione dei fibroblasti e stimolare la produzione di collagene ed elastina; stimolano, inoltre, la proliferazione dei cheratonociti dell’epidermide e modulano la melanogenesi.
• Peptidi trasportatori: trasportano in genere oligoelementi come rame e manganese rendendoli disponibili alle cellule epiteliali e sono fondamentali nella produzione di collagene e nel miglioramento dell’elasticità cutanea.
• Peptidi inibitori dei neurotrasmettitori: utilizzati nei cosmetici antietà perché in grado di attenuare la formazione di rughe per azione diretta inibente sul rilascio dei neurotrasmettitori responsabili della contrazione della muscolatura mimica.
• Inibitori enzimatici: migliorano l’idratazione cutanea. Riducono l’attività degli enzimi deputati a degradare fibre collagene ed elastina.

Meccanismi d’azione dei peptidi più noti

Tra i peptidi di segnale:

• Palmytoyl pentapeptide-4 (Matrixyl ® ), è la nuova versione di Pentapeptide-4 (Lys-Thr-Thr-Lys-Ser-OH palmitoilato), il noto frammento peptidico segnale del propeptide C-terminale del collagene di tipo I. Stimola la regolazione a feedback della sintesi di nuovo collagene e delle proteine ECM. La coniugazione con la porzione palmitoile determina una cinetica più efficace attraverso la pelle e una migliore stabilità delle proteasi cutanee (Choi et al., 2014). Studi in vivo su 93 donne, inclusi soggetti placebo, e condotti in uno studio clinico in doppio cieco, mostrano che l'applicazione di questo peptide palmitoilato migliora la riduzione delle linee sottili e delle rughe (Robinson et al., 2005). Recentemente è stato pubblicato uno studio avanzato su nuovi analoghi del Pentapetide-3 (Tałałaj et al., 2019). (Choi et al. 2014).
• Hexapeptide-11 o Pentamide-6, peptide dal doppio nome (H-Pro-Val-Ala-Pro-Phe-Pro-OH) isolato per la prima volta dalla fermentazione del lievito Saccharomyces. Protegge i fibroblasti dalla senescenza cellulare prematura mediata dallo stress ossidativo mediando una downregulation delle proteine cellulari, come l'atassia telangiectasia mutata (ATM) e p53, che sono iperespresse nelle patologie degenerative dell'invecchiamento. I dati in vivo hanno mostrato anche un miglioramento dell’elasticità della pelle (Sklirou et al., 2015). 

Inibitori dei Neurotrasmettitori:

• Pentapeptide-3 (Vialox®), è un pentapeptide derivato dal veleno di serpente (H-Gly-Pro-Arg-Pro-Ala-NH2) che ha dimostrato di indurre il rilassamento muscolare. Agisce come un antagonista del recettore ACh, (Schagen, 2017). Ad oggi non esistono ulteriori studi che descrivano o migliorino direttamente le proprietà antirughe del Vialox. Gli unici dati disponibili sono forniti dal produttore, il quale riporta che studi in vitro e in vivo garantiscono l'efficacia del Vialox a causa della diminuzione della dimensione delle rughe e della ruvidità della pelle.
• Acetil esapeptide-3 (Argireline), uno dei peptidi più conosciuti con proprietà di inibizione dei neurotrasmettitori, è un esapeptide sintetico denominato Argireline. La sequenza Ac-Glu-Glu-Met-Gln-Arg-Arg-NH2 (Blanes-Mira et al., 2002), copre il dominio del frammento N-terminale di SNAP-25, promuovendo l'inibizione del rilascio di catecolamine Ca2+-dipendenti attraverso la formazione interrotta del complesso SNARE. Rispetto alla tossina botulinica, l’Argireline presenta una potenza simile ma un’efficacia inferiore. Tuttavia, può essere considerato un’alternativa sicura e non tossica ai composti della famiglia dei botulini. Dati recenti sull’acetil esapeptide-3, riportati in letteratura, comprendono la sua permeabilità cutanea, anche con l’uso di microaghi (Krishnan et al., 2014; Zhang et al., 2014). La permeazione cutanea dipende da vari fattori (ad esempio pH, carica, peso molecolare, concentrazione ed elettroliti di fondo). Queste caratteristiche dovranno sempre essere prese in considerazione durante l'ottimizzazione della consegna del peptide. I microaghi migliorano questo processo anche 40 volte rispetto alla diffusione passiva. Gli studi clinici con il peptide Argireline hanno confermato la sua efficacia e il suo potenziale come principio attivo da utilizzare nei cosmeceutici (Tadini et al., 2015; Raikou et al., 2017). Molto recentemente, Lim et al. hanno riportato uno studio ampio e pertinente sull'acetil esapeptide-3, progettando cerotti per gli occhi con microaghi per aumentare il rilascio di peptidi (Lim et al., 2020). La permeazione cutanea è stata migliorata con successo anche mediante il rilascio di nanoliposomi, con conseguente pelle significativamente più elastica e rughe ridotte (Han et al., 2020).

Peptidi trasportatori di rame:

• Copper tr (Cu-GHK), H-Gly-His-Lys-OH, isolato per la prima volta dall'albumina sierica umana (HSA) e proposto anche come derivato palmitoilato, ha dimostrato di essere in grado di complessare spontaneamente Cu(II), semplificandone l'assorbimento (Pickart e Thaler , 1973; Pickart e Margolina, 2018). Diversi articoli scientifici hanno confermato l'affinamento della pelle dopo l'applicazione di GHK, entrando anche nei dettagli del suo meccanismo d'azione (Campbell et al., 2012; Pickart et al., 2015). È stato confermato che GHK-R4 (un peptide con quattro residui di arginina al C-terminale) esibisce una duplice attività: effetto inibitorio delle MMP e protezione della pelle dall'esposizione ai raggi UVB. Considerando le sue proprietà di penetrazione cellulare, si può suggerire che gli analoghi dell'oligoarginina siano eccellenti candidati per formulazioni cosmeceutiche. D'altra parte, una D-tirosina C-terminale nella sequenza GHK fornisce ulteriori proprietà sbiancanti, diminuendo la produzione di melanina.

L'uso di peptidi nella cosmesi rappresenta un approccio innovativo ed efficace, gli studi non sono ancora conclusi, la ricerca prosegue ed è in continuo aggiornamento.

^{1. Cosmeceutical Peptides; Mary P. Lupo, MD, Department of Dermatology, Tulane University School of Medicine, New Orleans, Louisiana; Dermatol Surg 31:7 Part 2:July 2005} 

^{2. Role of Matrix Metalloproteinases in Photoaging and Photocarcinogenesis; Pavida Pittayapruek, Jitlada Meephansan, Ornicha Prapapan, Mayumi Komine, Mamitaro Ohtsuki, Masatoshi Maki, Academic Editor; International Journal of Molecular Sciences 2016 Jun; 17(6): 868.}

^{3. Cosmeceutical Peptides in the Framework of Sustainable Wellness Economy; Fosca Errante, Patrycja Ledwon, Rafal Latajka, Paolo Rovero, Anna Maria Papini; Mini review 30 oct, 2020; Frontiers in Chemistry}

A cura di Barbara Catozzi