La Belleza en un Pote. Las células madre y el rejuvenecimiento de la piel (Parte 2)

Prof. Roberto Ebensperger (Mayo 2020)

La verdadera ciencia detrás de los productos de belleza antienvejecimiento

Brevemente, además del envejecimiento intrínseco y natural, la piel experimenta exposiciones a diversos factores estresantes ambientales, como la radiación ultravioleta (UV), traumatismos, productos químicos, tabaquismo y especies reactivas oxidantes [3].

Con el tiempo, esto provoca que se vaya acumulando un daño en el ADN que puede dañar la maduración de proteínas, la función celular y la fisiología normal. El envejecimiento está asociado con la disminución de melanocitos, fibroblastos y síntesis de colágeno, además de una elastina anormal. También existe una desregulación de la población de células madre, que normalmente ayuda a reparar el tejido dañado [4]. Clínicamente, el envejecimiento se manifiesta como líneas finas y arrugas, pérdida de elasticidad, discromía, adelgazamiento epidérmico y aumento de la rugosidad.

En un esfuerzo por combatir los cambios asociados con el envejecimiento, se han estudiado las células madre debido a su potencial de rejuvenecer la piel y sanar el tejido lesionado y estimular los factores de crecimiento para la remodelación del tejido [4,5]. De hecho, las células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC) de un paciente con fines cosméticos y reconstructivos pueden reemplazar a la cirugía plástica, y por lo tanto, pueden ser un sustituto de los productos artificiales. Hoy se pueden usar las ADSC para revitalizar o remodelar el rostro y cuerpo en una figura más atractiva y juvenil de una manera segura y natural [revisar el artículo “Las células madre” de esta sección]. El uso de AMSC es ampliamente considerado como uno de los grandes avances médicos de la medicina cosmética moderna.

Recientemente, el papel de las células madre en el rejuvenecimiento de la piel ha atraído mucha atención, particularmente los factores solubles que ellas secretan y sus efectos sobre la piel y el envejecimiento.

Uno de los primeros estudios sobre las capacidades antienvejecimiento de las células madre mesenquimales (MSC) derivadas de tejido adiposo (ADSC) se realizó en ratones. Los ratones que recibieron inyecciones subcutáneas de ADSC mostraron un aumento del grosor dérmico, densidad de colágeno, número de fibroblastos, producción de pro-colágeno tipo I y angiogénesis [6].

En un modelo de rata que usa D-galactosa para inducir el envejecimiento de la piel, se encontraron niveles aumentados de enzimas antioxidantes en el grupo tratado con MSC derivadas de médula ósea (BM-MSC) en comparación con el grupo de control [7].

Otro estudio realizado en ratones expuestos a rayos UV para evaluar los efectos de inyecciones subcutáneas de ADSC en las arrugas determinó que el tratamiento ADSC se asoció con menos arrugas, aumento en el grosor dérmico y un aumento en el colágeno [8].

Aunque limitados, los estudios en humanos también han comenzado a demostrar cierta promesa con respecto a la eficacia de las células madre para el rejuvenecimiento de la piel. El uso de medios condicionados (MC) de células madre de membrana amniótica (AMSC-MC) en la piel fotoenvejecida apoyado con tecnología de microagujas se asoció con mejoras estadísticamente significativas en las medidas clínicas de poros y arrugas, además de los parámetros de mancha por luz polarizada y UV, que pueden medir la despigmentación y el fotodaño. Sin embargo, no hubo mejoras en el tono de la piel. Los efectos secundarios fueron leves y parcialmente relacionados con la microaguja [9].

Un ensayo doble ciego controlado por vehículo evaluó los efectos de las formulaciones que contienen defensina sobre el rejuvenecimiento de la piel en 46 mujeres. Las defensinas alfa y beta son péptidos inmunes que pueden estimular las células madre LGR6 positivas en los folículos capilares. Esta población de células madre generalmente permanece inactiva hasta que se activa por una herida en la piel cuando pueden producir nuevas células madre basales epidérmicas y queratinocitos [4,10] [revisar el artículo “Calvicie y células madre - Parte 2” de esta sección].

En cosmética, los liposomas son sistemas vesiculares de administración dérmica bien conocidos de productos aplicados tópicamente, tales como cremas y lociones. Por ejemplo, los liposomas se pueden usar para administrar avobenzona (filtro solar) y arbutina (agente blanqueador de la piel) de manera diferencial, de modo que el protector solar se retenga en la superficie de la piel mientras el agente blanqueador penetra los estratos dérmicos. La aplicación tópica de vesículas liposomales ofrece varias ventajas, que incluyen una mayor hidratación, acción restauradora, biodegradabilidad, biocompatibilidad y liberación dérmica prolongada y lenta. Su estructura similar a las membranas biológicas permite la penetración en la barrera epidérmica. Dadas las similitudes estructurales entre los liposomas y las VE, es razonable esperar que las VE encuentren su lugar en la industria regenerativa, dermatológica y cosmética, al igual que los liposomas y otros productos derivados de las células.

Las vesículas extracelulares (VE) secretadas por células madre representan hoy una nueva clase de producto terapéutico, adecuado para ser utilizado en aplicaciones de medicina regenerativa y cosmética. Es un hecho que la actividad terapéutica asociada a las MSC puede reproducirse mediante los medios de cultivo condicionados (MC).

Recientes estudios en humanos han demostrado que las VE purificadas derivadas de MSC adultas son seguras y efectivas [11]. Actualmente, el cultivo de MSC y sus MC son ampliamente aceptados como material base de cosméticos y las VE se encuentran en estos MC. Los MC representan el medio regenerativo completo que contiene las sustancias regenerativas. Sin embargo, no existe un proceso de fabricación aceptado y estandarizado de MC para uso comercial. Por lo tanto, en la medida en que los MC derivados de MSC puedan usarse para la medicina regenerativa y cosmética, mucho dependerá de la calidad y reproducibilidad de su producción. Recientemente, los MC derivados de MSC humanas promueven la proliferación y la migración de los fibroblastos de piel como efecto anti-arrugas, ejercen un papel protector sobre el fotoenvejecimiento, y promueven la reparación cutánea sin cicatriz regulando la remodelación de la matriz extracelular y producción de colágeno [8,12,13,14], ofreciendo así un nuevo enfoque terapéutico. Asimismo, se ha observado que el MC de MSC derivadas de cordón umbilical aumenta la proliferación de fibroblastos dérmicos humanos y la producción de componentes de ECM, como el colágeno [15]. Es un hecho que los MC de MSC ejercen efectos antiarrugas, antioxidante, blanqueador y cicatrizantes.

Finalmente, un reciente estudió contribuye a confirmar los efectos observados y descritos para los medios condicionados de las MSC. En un grupo de mujeres se estudió la eficacia del ADSC-MC y se verificó en todos los criterios utilizados: aumento en el contenido de humedad, disminución en la TEWL (TransEpidermal Water Loss) y mejoras en el blanqueamiento y las arrugas. Además, la efectividad del ADSC-MC fue mejor con muestras de ADSC-MC que contenían polymersome (nanovesículas formadas por copolímeros en bloque) comaprado al ADSC-MC solo [16].

Gráfico de Pendientes ORAC que muestra la capacidad antioxidante de distintos medios condicionados evaluados.

En el gráfico se muestran las pendientes ORAC resultantes de las curvas de ABC netas para los medios condicionados evaluados. Se destaca que el valor de la Pendiente ORAC del método es el valor numérico que permite comparar la potencia o capacidad antioxidante de los distintos medios ensayados. De esta manera, se puede observar que si bien el medio condicionado de las ADSC sin estimular presenta una actividad antioxidante ca. 50% mayor que el control, el mismo medio condicionado posee una capacidad antioxidante entre un 150% y un 200% superior al control cuando se utilizan condiciones especiales de incubación desarrolladas por nosotros. Los medios condicionados se recolectaron luego de X horas y la viabilidad de las ADSC fue en todos los casos mayor al 90%. [Gentileza Dr. Roberto Ebensperger]

¿Cómo funcionan las cremas y sueros anti-aging basados en secretoma y microvesículas derivados de células madre?

Proceso de fabricación de una crema anti-aging Premium personalizada basada en microvesículas de células madre. La figura muestra el proceso de fabricación de un producto cosmético personalizado basado en microvesículas derivadas de células madre. Este procedimiento fue diseñado por el profesor Roberto Ebensperger para Plasticel. Actualmente el Profesor Ebensperger trabaja junto al profesor Alejandro Martínez en el desarrollo de estos productos cosméticos anti-aging Premium basados en tecnología derivada de células madre. [Figura gentileza Dr. R. Ebensperger/Plasticel]

[1] Trehan S, et al. Plant stem cells in cosmetics: current trends and future directions. Future Sci. OA (2017) 3(4), FSO226

[2] Gaur M, et al. Mesenchymal stem cells from adipose tissue in clinical applications for dermatological indications and skin aging. Int J Mol Sci (2017) 18(1):208

[3] Tobin DJ. Introduction to skin aging. J Tissue Viability. (2017) 26(1):37-46

[4] Taub AF, Pham K. Stem cells in dermatology and anti-aging care of the skin. Facial Plast

Surg Clin North Am (2018) 26(4):425-437

[5] Motegi SI, Ishikawa O. Mesenchymal stem cells: The roles and functions in cutaneous

wound healing and tumor growth. J Dermatol Sci (2017) 86(2):83-89

[6] Kim JH, et al. Adipose-derived stem cells as a new therapeutic modality for ageing skin. Exp Dermatol (2011) 20(5):383-387

[7] Liu Z, et al. Potential of bone marrow mesenchymal stem cells in rejuvenation of the aged skin of rats. Biomed Rep. (2017) 6(3):279-284

[8] Kim WS, et al. Antiwrinkle effect of adipose-derived stem cell: Activation of dermal fibroblast by secretory factors. J Dermatol Sci (2009) 53(2):96-102

[9] Prakoeswa CRS, Pratiwi FD, Herwanto N, et al. The effects of amniotic membrane stem cell-conditioned medium on photoaging. J Dermatolog Treat (2019) 30(5):478-482.

[10] Taub A, et al. Multi-center, double-blind, vehicle-controlled clinical trial of an alpha and beta defensin-containing anti-aging skin care regimen with clinical, histopathologic, immunohistochemical, photographic, and ultrasound evaluation. J Drugs Dermatol (2018) 17(4):426-441

[11] Casado-Díaz A, et al. Extracellular Vesicles Derived from Mesenchymal Stem Cells (MSC) in Regenerative Medicine: Applications in Skin Wound Healing. (2020) Front Bioeng Biotechnol 8:146

[12] Choi EW, et al. Exosomes from human adipose-derived stem cells promote proliferation and migration of skin fibroblasts. Exp Dermatol (2018) 27(10):1170-1172

[13] Kim W, et al. Protective role of adipose-derived stem cells and their soluble factors in photoaging. Arch Dermatol Res (2009) 301: 329–336

[14] Wang L, et al. Exosomes secreted by human adipose mesenchymal stem cells promote scarless cutaneous repair by regulating extracellular matrix remodelling. Sci Rep (2017) 7(1):13321

[15] Kim YJ, et al. Conditioned media from human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells stimulate rejuvenation function in human skin. Biochem

Biophys Rep (2018) 16:96-102

[16] Kim HJ, et al. A study on clinical effectiveness of cosmetics containing human stem cell conditioned media. Biomedical Dermatology (2020) 4:9

Porque los hombres también se preocupan de su apariencia