The role of in vitro studies in modern cosmetology

Nowymi i ważnymi metodami badawczymi stosowanymi w kosmetologii są doświadczenia prowadzone z zastosowanie hodowli in vitro komórek skóry. Hodowle te są uproszczonym modelem skóry i pozwalają na wstępną ocenę działania licznych substancji chemicznych, które są lub mogą być w przyszłości użyte do produkcji kosmetyków. Zainteresowanie kosmetologów badaniami in vitro nie wynika tylko z możliwości określania tą metodą przydatności i skuteczności działania badanego składnika. Za główną przyczynę tego zjawiska uznaje się wprowadzanie zakazów prawnych w prowadzeniu doświadczeń in vivo w kosmetologii i fakt, że od 2013 roku ma obowiązywać całkowity zakaz testowania gotowych produktów, jak i wszelkich substancji kosmetycznych na zwierzętach. Testy in vitro są wstępnym etapem badania, ale jeszcze nieudokumentowanym działaniem testowanego produktu. W przypadku uzyskania pozytywnych rezultatów w badaniach in vitro należy jednak w dalszej kolejności przeprowadzić również badanie ex-vivo i in-vivo. Badania in vitro prowadzone na różnych typach hodowli, wykazały wiele pozytywnych właściwości licznych substancji, które znalazły zastosowanie w produkcji kosmetyków. Między innymi potwierdziły one ochronne działanie melatoniny, hormonu, który może zostać zastosowany w kremach przeciwsłonecznych. Również, uznano kwas foliowy za czynnik sprzyjający regeneracji komórek, szczególnie tych, które wraz z procesem starzenia się skóry są gorzej odżywiane. Obecnie kwas foliowy jest jednym z najbardziej efektywnych i popularnych składników produktów pielęgnacyjnych. Dzięki badaniom in vitro, naukowcy odkryli korzystne właściwości koenzymu Q10, który wykorzystuje się do tworzenia kosmetyków w postaci kremów lub maści, o działaniu przeciwzmarszczkowym i odmładzającym. Dla zapewnienia odpowiedniego nawilżenia i elastyczności skóry użyto FitoDHEA, ponieważ w badaniach in vitro wykazano, że kompleks ten wspomaga procesy metaboliczne zachodzące w komórkach, dzięki czemu skóra wygląda młodziej i zdrowiej.Obecnie najlepszym modelem skóry in vitro jest ekwiwalent pełnej grubości skóry, który charakteryzuje się dobrze zróżnicowanym naskórkiem zbudowanym z warstwy podstawnej, kolczystej i ziarnistej, oraz posiada dobrze wykształconą warstwę rogową.Aby zapewnić bezpieczeństwo stosowania preparatów oraz ich efektywność, każdy producent zobowiązany jest do dokładnej analizy kosmetyku przed wypuszczeniem go na rynek. Doskonałym wstępem do badań toksykologicznych jest test cytotoksyczności przeprowadzany zwykle w hodowlach pierwotnych in vitro lub na ustalonych liniach komórkowych, cechujących się stabilnością i wysoką powtarzalnością wyników.Celem niniejszej pracy jest omówienie aktualnie dostępnych jednowymiarowych, dwuwymiarowych i trójwymiarowych substytutów naskórka, linii komórkowych, ekwiwalentów skóry właściwej i pełnej grubości skóry, a także pokazanie możliwości ich wykorzystania w pracach badawczych z zakresu kosmetologii.

The experiments conducted with usage of in vitro skin cells culturing are new and important research methods used in cosmetology. These cultures are a simplified model of skin and allow to initial assessment of numerous chemical substances activity, which could be used for cosmetics production in the future. Interest in in vitro research by cosmetologists does not result only from the possibility of determining the usefulness and effectiveness of researched component activity with this method. Introducing the legal restrictions in conducting in vivo researches in cosmetology and the fact that the total prohibition of finished products testing and also all cosmetics products on the animals are going to be obligatory from 2013 are the main cause of this phenomenon. In vitro tests are the initial stage of research but it is still not documented activity of tested product. In the event of obtaining positive results of in vitro research there it still should be followed by the ex-vivo and in-vivo research. The in vitro research conducted on the different types of culturing show many positive features of numerous substances, which found the usage in cosmetics production. Among other things, they confirmed protective activity of melatonin, a hormone, which can be used in sun creams. Also, pteroylglutamic acid was recognized as a factor conducing favourable for cells regeneration, especially these, which are worse nourishing while ageing the skin. Actually, pteroylglutamic acid is one of the most effective and popular components of health product. Thanks to in vitro research, the scientists discovered favourable Q10 coenzyme features, which is used for producing the cosmetics in the form of creams or ointments with anti-wrinkle and rejuvenating activities. There was used a FitoDHEA for proper humidification and flexibility because there was showed in in vitro research that this complex supports the metabolic processes occurring in the cells, therefore skin looks younger and healthier. Actually, the best model of in vitro skin is an equivalent of full thickness of skin which is characterized by good differential epidermis built with basal, spinous and follicular layers and has fully – developed horned layer. In order to assure safety of preparation usage and its effectiveness, each producer is obliged to conduct accurate analysis of the cosmetics before putting it on the market. The cytotoxicity test is an excellent introduction for toxicological research usually conducted in the in vitro primary cultures or in the established cells lines characterized by stability and high repeatability of the results. The aim of this work was discussion actually available linear, two-dimensional and three-dimensional substitutes of epidermis, cells lines, equivalents of the dermis and full thickness of skin and also showing the possibilities of its usage in the research within the scope of cosmetology.