Jak zrobić PDF: Plik → Drukuj (⌘P) → Układ: poziomy · Marginesy: brak · zaznacz Grafika tła → Zapisz jako PDF.
Najlepszy efekt w przeglądarce Chrome. Każdy slajd = jedna strona (format 16:9).
Nanotechnologia w kosmetologii · transport przezskórny
Zastosowanie liposomów modyfikowanych niskocząsteczkowym kwasem hialuronowym w przezskórnym transporcie kwasu elagowego
Jak dobrać masę cząsteczkową kwasu hialuronowego, aby przeprowadzić aktywny polifenol przez warstwę rogową aż do skóry właściwej — i czy przekłada się to na realny efekt przeciwstarzeniowy.
Natalia GłogowskaPrezentacja na podstawie pracy oryginalnej
Yang X., Miao K., Chen Z., Meng Y., Xiang J., Chen C., Chen X., Shi Z. Oligomeric hyaluronic acid-modified liposomes effectively improved skin permeability and anti-ageing activity of ellagic acid.
Scientific Reports (2025) 15:27183 · doi.org/10.1038/s41598-025-06948-0
Plan wystąpienia
O czym będzie mowa
1
Problem: bariera naskórkowadlaczego skuteczny składnik to za mało
Wnioski i ograniczenia badaniaco z tego wynika dla praktyki
Myśl przewodnia
O skuteczności kosmetyku decyduje nie tylko co zastosujemy, ale dokąd to dotrze. Praca pokazuje, że masa cząsteczkowa nośnika jest parametrem krytycznym — i że istnieje jej wartość optymalna.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego2
Kontekst
Starzenie skóry: co właściwie chcemy zatrzymać
Starzenie wewnątrzpochodne (upływ czasu) i zewnątrzpochodne (głównie promieniowanie UV) prowadzą do tego samego punktu końcowego — utraty białek podporowych skóry właściwej.
Kaskada fotostarzenia
UVB → wzrost aktywności metaloproteinazy MMP-1
MMP-1 rozkłada kolagen i elastynę w skórze właściwej
Dodatkowo: nadmiar wolnych rodników, stan zapalny, spadek wydolności układu antyoksydacyjnego
Efekt: utrata jędrności, zmarszczki, uszkodzenie struktury skóry
Dlaczego szukamy nowych składników
Kwas salicylowy — działa, ale w nieprawidłowym stężeniu nadmiernie drażni i uszkadza warstwę rogową
4-metylobenzylidenokamfora (4-MBC) — filtr opóźniający starzenie, podejrzewany o wpływ na układ hormonalny (tarczyca, estrogeny) przy długim stosowaniu
Stąd trend „powrotu do natury”: poszukiwanie bezpiecznych aktywów roślinnych i spożywczych
Wniosek
Potrzebny jest składnik jednocześnie skuteczny i bezpieczny — a następnie sposób, by dostarczyć go tam, gdzie rzeczywiście zachodzi proces starzenia: do skóry właściwej.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego3
Substancja czynna
Kwas elagowy — idealny kandydat, który nie przenika
Działanie antyoksydacyjne, przeciwzapalne, rozjaśniające, przeciwstarzeniowe i anty-fotostarzeniowe
Dobrze udokumentowany profil bezpieczeństwa
Dlaczego to nie wystarcza
LogP = 0,52 — niekorzystny współczynnik podziału: słaba rozpuszczalność zarówno w wodzie, jak i w tłuszczach
Nie pokonuje zwartej warstwy rogowej (stratum corneum)
Cel molekularny — kolagen i elastyna — leży w skórze właściwej, czyli pod barierą
Klasyczne liposomy poprawiają wnikanie, ale ładunek zatrzymuje się w warstwie rogowej lub naskórku
Luka badawcza
Kwas hialuronowy jest znanym promotorem penetracji i działa tym lepiej, im niższa jego masa cząsteczkowa. Nie wiadomo jednak, jak niska musi być, aby przeprowadzić substancję czynną aż do skóry właściwej.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego4
Cel pracy
Pomysł: przyczepić kwas hialuronowy do cholesterolu
Pytanie badawcze
Jaka masa cząsteczkowa oligomerycznego HA pozwala dostarczyć kwas elagowy do skóry właściwej — i czy przekłada się to na silniejsze działanie przeciwstarzeniowe?
Krok 1. Synteza HA-Chol — kowalencyjne połączenie HA z cholesterolem (reakcja z użyciem DCC/DMAP)
Krok 2. Wbudowanie HA-Chol w dwuwarstwę liposomu — cholesterol kotwiczy się w błonie, HA eksponowany na zewnątrz
Krok 3. Porównanie trzech mas: 0,8 · 5 · 52 kDa
Oznaczenia: EA — wolny kwas elagowy, EA-L — liposom bez HA, EA-HA5k-L — liposom z HA 5 kDa
Ryc. 1 — synteza HA-Chol, konstrukcja liposomu EA-HA-L oraz transport przez naskórek do skóry właściwej z udziałem receptora CD44. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025;15:27183 (CC BY-NC-ND 4.0).
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego5
Metodyka i charakterystyka
Jak powstał nośnik i jakie ma parametry
Metoda cienkiego filmu + sonikacja
4 mg EA + 160 mg fosfolipidu sojowego rozpuszczone w tetrahydrofuranie, odparowanie w 30 °C → cienki film na ścianie kolby
Hydratacja 10 mL wody z 16 mg HA-Chol
Sonikacja 262 W / 21 min w łaźni lodowej (zmniejszenie cząstek)
Modyfikacja metody: HA-Chol jest hydrofilowy, więc trafia do fazy wodnej, a nie do filmu lipidowego — odwrotnie niż w klasycznym protokole
Formulacja
Średnica (nm)
PDI
Potencjał ζ (mV)
Wydajność enkapsulacji (%)
EA-L (bez HA)
149,97 ± 1,80
0,294
−3,47
84,51
EA-HA0,8k-L
135,61 ± 1,56
0,273
−5,34
88,71
EA-HA5k-L
140,30 ± 1,30
0,291
−5,67
91,16
EA-HA52k-L
158,73 ± 1,91
0,297
−5,53
86,93
Tabela 2 wg publikacji (n = 3). Średnica rośnie wraz z masą cząsteczkową HA. Ujemny potencjał ζ liposomów z HA wynika z nałożenia się ładunku polisacharydu.
Wniosek
Wszystkie formulacje spełniają kryteria nośnika przezskórnego: < 200 nm, PDI < 0,3 (jednorodność) i enkapsulacja > 85 % — najwyższa dla HA 5 kDa (91,2 %).
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego6
Wynik 1 · penetracja i retencja
Ile kwasu elagowego faktycznie wnika w skórę
Model: komórki dyfuzyjne Franza, skóra brzuszna szczura SD (powierzchnia 0,636 cm²), 37 °C, 24 h; oznaczenie metodą HPLC.
Ryc. 2a — skumulowana ilość EA, która przeszła przez skórę; Ryc. 2b — ilość EA zatrzymana w skórze po 24 h. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
28,50
µg/cm² — tyle wolnego EA przeszło przez skórę w 24 h (± 3,43)
1,65×
tyle razy więcej dla EA-HA5k-L niż dla wolnego EA (P < 0,0001)
Sam liposom już pomaga: EA-L przewyższa wolny EA — fosfolipidy są powinowate do lipidów skóry
HA podnosi wynik dalej: EA-HA5k-L to 1,28× penetracji EA-L (P < 0,01) i 1,23× retencji EA-L (P < 0,001)
Retencja EA-HA5k-L: 1,72× wolnego EA
Ale: różnice między trzema masami HA nie były istotne statystycznie
Problem
Sama ilość nie rozstrzyga, która masa HA jest najlepsza. Kluczowe pytanie brzmi inaczej: na jaką głębokość dociera substancja czynna?
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego7
Wynik 2 · kluczowy
Na jaką głębokość dociera kwas elagowy
Ryc. 2c — mikroskopia konfokalna przekrojów skóry szczura po 24 h; wykorzystano własną zieloną fluorescencję kwasu elagowego. Szerokość i jasność pasma odpowiadają zasięgowi i ilości substancji. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Wartości odczytane z Ryc. 2d publikacji.
Jak rozstrzygnięto wybór
52 kDa nie przekracza bariery — zasięg jak przy zwykłym liposomie. Istnieje więc górny próg masy cząsteczkowej
0,8 kDa sięga głębiej niż 5 kDa (P < 0,05), ale dostarcza istotnie mniej substancji (P < 0,0001)
5 kDa = najlepszy kompromis zasięgu i ilości
Kluczowy wynik
HA o masie 5 kDa i 0,8 kDa przeprowadza kwas elagowy przez naskórek aż do skóry właściwej, gdzie znajdują się fibroblasty wytwarzające kolagen. HA 52 kDa tego nie potrafi.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego8
Wynik 3 · charakterystyka nośnika
Kształt, profil uwalniania i stabilność
Ryc. 3a–b — mikroskopia elektronowa transmisyjna (TEM): EA-L (po lewej) i EA-HA5k-L (po prawej). Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Ryc. 3c–d — skumulowane uwalnianie EA w pH 5,5 (środowisko powierzchni skóry) i pH 7,4. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Morfologia: jednorodne, wyraźnie odgraniczone sfery — potwierdzenie poprawnej budowy liposomów
Dlaczego pH 5,5: powierzchnia zdrowej skóry jest lekko kwaśna (pH 5,0–5,6) za sprawą mocznika, soli, aminokwasów i wolnych kwasów tłuszczowych
Efekt przedłużony: EA-HA5k-L uwalnia < 50 % ładunku w ciągu 12 h przy obu wartościach pH — wolniej niż EA-L. Wolny EA uwalnia się niemal w 100 % w 6 h (pH 7,4)
Wrażliwość na pH: po 1 h uwolnione 12,31 % (pH 5,5) wobec 36,71 % (pH 7,4) — na skórze działa wolniej i dłużej
Stabilność: 14 dni w 4 °C bez zmian średnicy i wydajności enkapsulacji
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego9
Wynik 4 · mechanizm, poziom 1
Pierwsza bariera: rozluźnienie warstwy rogowej
Skóra grzbietowa szczura po 12 h aplikacji. Porównanie: kontrola (sól fizjologiczna) · wolny EA · EA-L · EA-HA5k-L.
Ryc. 4a–b — skaningowa mikroskopia elektronowa: widok powierzchni (a) i przekroju (b) warstwy rogowej. Kolumny od lewej: kontrola · EA · EA-L · EA-HA5k-L. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).Ryc. 4c — barwienie H&E, ta sama kolejność grup (skala 100 µm). Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Obserwacja
Po EA-HA5k-L warstwa rogowa jest szorstka i pofałdowana, a szczeliny międzywarstwowe są największe ze wszystkich grup; w barwieniu H&E jest luźna i miejscami oddzielona. Odpowiada za to efekt nawilżający HA i jego oddziaływanie z keratyną oraz lipidami.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego10
Wynik 5 · mechanizm, poziomy 2 i 3
Połączenia międzykomórkowe i receptor CD44
Ryc. 4d — immunohistochemia E-kadheryny (brązowe zabarwienie, skala 20 µm). Kolumny: kontrola · EA · EA-L · EA-HA5k-L. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
E-kadheryna to białko złącz międzykomórkowych warstwy kolczystej i podstawnej — druga naturalna bariera po warstwie rogowej
Po EA-HA5k-L jej ekspresja wyraźnie spada → złącza się rozluźniają → otwiera się droga międzykomórkowa, jedna z głównych dróg wnikania substancji
Ryc. 7a–b — wychwyt EA przez fibroblasty skóry ludzkiej (HDF) po 4 h: (a) po blokadzie wolnym HA, (b) bez blokady. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
CD44 — receptor o powinowactwie do HA, obecny na keratynocytach i fibroblastach
Bez blokady EA-HA5k-L daje najsilniejszy sygnał w komórkach. Po preinkubacji z wolnym HA sygnał drastycznie spada (P < 0,0001), a dla EA i EA-L nie zmienia się
Mechanizm
Transport działa na trzech poziomach: 1) rozluźnienie warstwy rogowej · 2) spadek E-kadheryny otwierający drogę międzykomórkową · 3)endocytoza przez receptor CD44, czyli aktywne wprowadzenie nośnika do wnętrza fibroblastów.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego11
Wynik 6 · bezpieczeństwo
Czy nośnik, który rozluźnia barierę, jest bezpieczny?
Test HET-CAM — obserwacja błony kosmówkowo-omoczniowej zarodka kurzego przez 300 s pod kątem krwotoku, lizy naczyń i koagulacji. Metoda alternatywna wobec badań na zwierzętach.
Ryc. 5 — błona CAM w czasie 0 s i 300 s. Od lewej: kontrola ujemna (0,9 % NaCl) · kontrola dodatnia (1 % SDS) · EA-HA5k-L · HA5k-L. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Żywotność fibroblastów (HDF)
Przy 40 µg/mL przeżywa > 80 % komórek we wszystkich formulacjach z EA; pusty nośnik HA5k-L — > 90 %. To stężenie przyjęto do dalszych badań
Wniosek
EA-HA5k-L jest nieaktywny drażniąco — jego indeks podrażnienia (0,04) jest praktycznie równy soli fizjologicznej i ponad 400 razy niższy niż kontroli dodatniej. Rozluźnienie bariery nie oznacza jej uszkodzenia.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego12
Wynik 7 · aktywność in vitro
Zmiatanie wolnych rodników i hamowanie elastazy
Ryc. 6a–b — zdolność zmiatania rodnika hydroksylowego (a) i rodnika DPPH (b) w zakresie 50–400 µg/mL. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Ryc. 6c — hamowanie elastazy. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Rodnik DPPH: EA-HA5k-L istotnie skuteczniejszy od EA i od EA-L w całym zakresie stężeń (P < 0,01)
Rodnik hydroksylowy: przewaga nad wolnym EA (P < 0,001), ale bez istotnej różnicy wobec EA-L
Elastaza rozkłada elastynę — jej zahamowanie opóźnia powstawanie zmarszczek. Efekt zależny od dawki; EA-HA5k-L najsilniejszy (P < 0,05 wobec EA i EA-L)
Co ciekawe: sam pusty nośnik HA5k-L również zmiata rodniki — część efektu pochodzi więc od kwasu hialuronowego, nie tylko od EA
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego13
Wynik 8 · ochrona przed fotostarzeniem
Fibroblasty skóry ludzkiej pod wpływem UVB
Model: HDF inkubowane 24 h z formulacjami (40 µg/mL), następnie UVB 60 mJ/cm² przez 15 min. NC — kontrola bez UVB, Model — tylko UVB.
Ryc. 7d–e — stężenie MMP-1 (d) i kolagenu typu I (e) w fibroblastach po naświetlaniu UVB. Źródło: Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
MMP-1 — enzym niszczący kolagen
UVB podnosi MMP-1 ponad dwukrotnie. EA-HA5k-L hamuje ten wzrost najsilniej — lepiej niż EA (P < 0,001) i EA-L (P < 0,05); poziom wraca niemal do kontroli
Kolagen typu I — efekt końcowy
UVB obniża kolagen I (P < 0,01). Wszystkie formulacje z EA odwracają spadek, najwyższy poziom po EA-HA5k-L
Kontrola negatywna nośnika
Pusty HA5k-L nie chroni przed UVB → efekt pochodzi od EA, a nośnik go wzmacnia przez lepszy wychwyt CD44
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego14
Wynik 9 · model in vivo
Danio pręgowany: ekspresja genów kolagenu i elastyny
Dlaczego ten model: budowa skóry oraz szlaki regulacji kolagenu typu I i elastyny są zbliżone do ludzkich. Larwy 6-dniowe, inkubacja 24 h, qPCR; kontrola dodatnia: acetylo-heksapeptyd-8.
Ryc. 8d–h — wzrost ekspresji genów kolagenu I i elastyny. PC — kontrola dodatnia. Yang i wsp., Sci Rep 2025 (CC BY-NC-ND 4.0).
Nośnik obniża toksyczność
Maksymalne tolerowane stężenie wzrosło z 2,5 g/L (wolny EA) do 10 g/L dla EA-L i EA-HA5k-L. Badania prowadzono przy 2,5 g/L
col1a1b, col1a2 i elastyna — EA-HA5k-L daje najwyższy wzrost ekspresji, istotnie wyższy niż wolny EA, EA-L i kontrola dodatnia (P < 0,0001)
col1a1a — wyjątek: wzrost o 59,86 %, mniej niż po EA-L (P < 0,0001), ale nadal więcej niż po kontroli dodatniej. Danio ma trzy geny kolagenu typu I
Wniosek
W organizmie żywym EA-HA5k-L przewyższa komercyjny peptyd przeciwzmarszczkowy w pobudzaniu ekspresji trzech z czterech badanych genów białek podporowych skóry.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego15
Podsumowanie
Wnioski i ograniczenia
Co udowodniono
HA-Chol to prosty sposób opłaszczenia liposomu kwasem hialuronowym — bez utraty parametrów nośnika (< 200 nm, enkapsulacja > 85 %)
Masa cząsteczkowa HA jest parametrem krytycznym. 5 kDa to optimum; 0,8 kDa również pokonuje barierę; 52 kDa — nie. Istnieje zatem górny próg skuteczności
Mechanizm jest trójstopniowy: rozluźnienie warstwy rogowej → spadek E-kadheryny → endocytoza przez CD44
Bez podrażnienia (IS = 0,04), stabilny, o przedłużonym uwalnianiu
Silniejsze działanie przeciwstarzeniowe niż wolny EA i niż zwykły liposom — potwierdzone na poziomie chemicznym, komórkowym i w organizmie żywym
Ograniczenia i co dalej
Skóra szczura nie jest skórą ludzką — jest cieńsza i bogatsza w mieszki włosowe, co zwykle zawyża wyniki penetracji
Komórki Franza to model statyczny: brak krążenia krwi i metabolizmu skórnego, które in vivo usuwałyby część substancji
HET-CAM i danio pręgowany to metody przesiewowe — nie zastępują badań klinicznych ani oceny uczulającej
Stabilność potwierdzono tylko przez 14 dni w 4 °C — brak danych o trwałości w gotowej formulacji kosmetycznej i w temperaturze pokojowej
Brak badań z udziałem ludzi oraz oceny bezpieczeństwa przy długotrwałym stosowaniu
Znaczenie praktyczne
Liposomy modyfikowane oligomerycznym HA o masie 5 kDa to obiecujący nośnik, który może otworzyć naturalnym polifenolom drogę do zastosowań kosmetycznych wymagających działania w skórze właściwej.
Liposomy HA · transport przezskórny kwasu elagowego16
Dziękuję za uwagę
Pytania?
Yang X., Miao K., Chen Z., Meng Y., Xiang J., Chen C., Chen X., Shi Z. Oligomeric hyaluronic acid-modified liposomes effectively improved skin permeability and anti-ageing activity of ellagic acid. Scientific Reports (2025) 15:27183 · https://doi.org/10.1038/s41598-025-06948-0
Wszystkie ryciny pochodzą z cytowanej pracy, udostępnionej na licencji Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0).
