Pelle umana (Human skin)

La pelle umana, rivestimento esterno del corpo, costituisce l'organo più grande dell'apparato tegumentario. Composta da fino a sette strati di tessuto ectodermico, la pelle fornisce protezione a muscoli, ossa, legamenti e organi interni. La pelle umana presenta somiglianze con quella della maggior parte degli altri mammiferi, in particolare somiglia alla pelle suina. Sebbene quasi tutta la pelle umana sia ricoperta di follicoli piliferi, può presentare un aspetto glabro. In generale, la pelle è classificata in due tipi: pelosa e glabra (senza peli). L'aggettivo cutaneo, derivato dal latino cutis che significa "pelle", denota "della pelle".

La pelle umana è il rivestimento esterno del corpo ed è l'organo più grande del sistema tegumentario. La pelle ha fino a sette strati di tessuto ectodermico che proteggono muscoli, ossa, legamenti e organi interni. La pelle umana è simile alla pelle della maggior parte degli altri mammiferi ed è molto simile alla pelle di maiale. Sebbene quasi tutta la pelle umana sia ricoperta di follicoli piliferi, può apparire glabra. Esistono due tipi generali di pelle: la pelle pelosa e la pelle glabra (senza peli). L'aggettivo cutaneo significa letteralmente "della pelle" (dal latino cutis, pelle).

La pelle svolge una funzione immunologica cruciale salvaguardando l'organismo dagli agenti patogeni e prevenendo un'eccessiva perdita di acqua. Ulteriori funzioni includono l’isolamento, la termoregolazione, la percezione sensoriale, la sintesi della vitamina D e la conservazione dei folati della vitamina B. La pelle gravemente danneggiata tenta di guarire attraverso la formazione di tessuto cicatriziale. Questo tessuto è spesso scolorito e depigmentato.

La pigmentazione della pelle umana, influenzata dalla melanina, mostra variabilità tra le popolazioni, con tipi di pelle che vanno da secca a non secca e da grassa a non grassa. Questa diversità epidermica crea un habitat ricco e vario per circa mille specie batteriche, che rappresentano diciannove phyla, identificati sulla pelle umana.

Struttura

La pelle umana condivide caratteristiche anatomiche, fisiologiche, biochimiche e immunologiche con altre specie di mammiferi. Nello specifico, la pelle suina presenta rapporti di spessore epidermico e dermico paragonabili a quelli della pelle umana. Inoltre, sia la pelle suina che quella umana possiedono strutture simili di follicoli piliferi e vasi sanguigni. Biochimicamente, il contenuto di collagene ed elastina nel derma è analogo in entrambe le specie e anche le loro risposte fisiche a vari fattori di crescita sono simili.

La pelle contiene cellule mesodermiche che producono pigmentazione, come la melanina sintetizzata dai melanociti, che assorbe una parte della radiazione ultravioletta (UV) potenzialmente dannosa proveniente dalla luce solare. Contiene anche enzimi riparatori del DNA che facilitano l'inversione del danno indotto dai raggi UV. Gli individui carenti nei geni di questi enzimi presentano tassi elevati di cancro della pelle. Il melanoma, una forma di cancro della pelle indotta principalmente dalla luce UV, è particolarmente invasivo, si diffonde rapidamente e spesso si rivela fatale. Esistono variazioni sostanziali nella pigmentazione della pelle umana tra le popolazioni, il che storicamente ha portato alla classificazione degli individui in base al colore della pelle.

Per quanto riguarda la superficie, la pelle è il secondo organo più grande del corpo umano, superata solo dalla superficie interna dell'intestino tenue, che è da 15 a 20 volte più grande. In un essere umano adulto medio, la superficie della pelle è compresa tra 1,5 e 2 metri quadrati (15-20 piedi quadrati). Lo spessore della pelle mostra notevoli variazioni tra le diverse regioni del corpo, nonché tra i sessi e i gruppi di età. Ad esempio, la pelle dell'avambraccio ha una media di 1,3 mm nei maschi e di 1,26 mm nelle femmine. Un pollice quadrato medio (6,5 cm§89§) di pelle contiene 650 ghiandole sudoripare, 20 vasi sanguigni, 60.000 melanociti e oltre 1.000 terminazioni nervose. La tipica cellula della pelle umana misura circa 30 μm di diametro, sebbene esistano variazioni. Le dimensioni cellulari variano generalmente da 25 a 40 μm§1415§, a seconda di vari fattori.

La pelle è composta da tre strati principali: l'epidermide, il derma e l'ipoderma.

Epidermis

L'epidermide, derivato dal greco "epi" che significa "sopra" o "sopra", costituisce lo strato più esterno della pelle. Forma un rivestimento protettivo e impermeabile sulla superficie del corpo, che funziona come barriera contro le infezioni, ed è composto da epitelio squamoso stratificato con una lamina basale sottostante.

L'epidermide è priva di vasi sanguigni; di conseguenza, le cellule dei suoi strati più profondi ricevono nutrimento principalmente dall'ossigeno diffuso nell'aria ambiente e, in misura minore, dai capillari sanguigni che si estendono nel derma superficiale. L'epidermide è composta prevalentemente da cheratinociti e cellule di Merkel, ma sono presenti anche melanociti e cellule di Langerhans. Questo strato può essere ulteriormente stratificato nei seguenti strati, elencati dal più esterno al più interno: corneo, lucido (che si trova esclusivamente nei palmi delle mani e nelle piante dei piedi), granuloso, spinoso e basale. La proliferazione cellulare avviene tramite mitosi nello strato basale. Le cellule figlie risultanti, formate attraverso la divisione cellulare, migrano verso l'alto attraverso gli strati, subendo cambiamenti nella morfologia e nella composizione mentre muoiono progressivamente a causa del loro crescente isolamento dall'afflusso di sangue. Durante questa ascesa, il citoplasma viene rilasciato e la proteina cheratina viene incorporata. Alla fine, queste cellule raggiungono lo strato corneo e subiscono la desquamazione. L'intero processo è chiamato cheratinizzazione. Lo strato epidermico cheratinizzato risultante è fondamentale per mantenere l'idratazione corporea e prevenire l'ingresso di sostanze chimiche e agenti patogeni dannosi, stabilendo così la pelle come barriera naturale contro le infezioni.

Sottolivelli

L'epidermide è organizzata nei seguenti cinque sottostrati o strati distinti:

• Strato corneo
• Strato lucido
• Strato granuloso
• Strato spinoso
• Strato basale (noto anche come strato germinativum)

I capillari sanguigni sono situati sotto l'epidermide e formano connessioni con arteriole e venule. I vasi di derivazione arteriosa sono in grado di bypassare questa rete capillare in regioni specifiche, come orecchie, naso e polpastrelli.

Geni e proteine espressi nell'epidermide

Circa il 70% di tutti i geni codificanti le proteine umane sono espressi nella pelle. Quasi 500 geni mostrano un modello di espressione elevato nella pelle, con meno di 100 geni specifici della pelle ed espressi esclusivamente nell'epidermide. L'analisi delle proteine corrispondenti rivela la loro espressione predominante nei cheratinociti, dove svolgono funzioni legate alla differenziazione squamosa e alla cornificazione.

Derma

Il derma, situato sotto l'epidermide, è uno strato di tessuto connettivo che fornisce ammortizzazione contro stress e tensioni meccaniche. È saldamente ancorato all'epidermide tramite una membrana basale. Questo strato ospita anche numerose terminazioni nervose responsabili della sensazione tattile e termica. Inoltre, contiene follicoli piliferi, ghiandole sudoripare, ghiandole sebacee, ghiandole apocrine, vasi linfatici e vasi sanguigni. I vasi sanguigni del derma forniscono nutrienti e facilitano la rimozione dei rifiuti per le proprie cellule e quelle dello strato basale epidermico.

Strutturalmente, il derma è delineato in due regioni distinte: un'area superficiale adiacente all'epidermide, denominata regione papillare, e un'area più profonda e più spessa denominata regione reticolare.

Regione papillare

La regione papillare è costituita da tessuto connettivo areolare lasso. Prende il nome dalle sue caratteristiche sporgenze simili a dita, chiamate papille, che si estendono verso l'epidermide. Queste papille creano una superficie ondulata sul derma che si interdigita con l'epidermide, rinforzando così la giunzione dermo-epidermica.

Nei palmi delle mani, delle mani, delle piante dei piedi e dei piedi, l'influenza di queste papille che sporgono dall'epidermide genera contorni distinti sulla superficie della pelle. Queste creste epidermiche si manifestano in modelli, come quelli che formano le impronte digitali, che sono determinati geneticamente ed epigeneticamente, rendendoli unici per ciascun individuo e di conseguenza consentendone l'uso per l'identificazione personale.

Regione reticolare

La regione reticolare è situata in profondità rispetto alla regione papillare e in genere presenta uno spessore maggiore. Composto da tessuto connettivo denso e irregolare, deriva il suo nome dalla fitta rete di fibre collagene, elastiche e reticolari intrecciate in tutta la sua matrice. Queste fibre proteiche conferiscono al derma le sue proprietà caratteristiche di resistenza alla trazione, estensibilità ed elasticità.

Inoltre, la regione reticolare contiene radici dei capelli, ghiandole sebacee, ghiandole sudoripare, vari recettori, unghie e vasi sanguigni.

L'inchiostro del tatuaggio è depositato in modo permanente all'interno del derma. All'interno dello strato dermico si trovano anche le strie distensae, comunemente note come smagliature, che spesso derivano da una rapida crescita durante l'adolescenza, dalle fluttuazioni di peso, dalla gravidanza e dall'obesità.

Tessuto sottocutaneo

Il tessuto sottocutaneo (anche ipoderma e sottocute) è distinto dalla pelle, situato sotto il derma della pelle. Le sue funzioni primarie includono l'ancoraggio della pelle alle ossa e ai muscoli sottostanti e la fornitura di rifornimento vascolare e neurale. Composto da tessuto connettivo lasso, tessuto adiposo ed elastina, i suoi componenti cellulari chiave includono fibroblasti, macrofagi e adipociti. In particolare, il tessuto sottocutaneo rappresenta il 50% del grasso corporeo totale. Il tessuto adiposo all'interno di questo strato fornisce sia ammortizzazione che isolamento termico.

Sezione trasversale

Conteggio e massa cellulare

Tabella delle cellule della pelle

La tabella successiva presenta la conta delle cellule della pelle e le stime della massa cellulare aggregata per un maschio adulto di 70 kg (ICRP-23; ICRP-89, ICRP-110).

La massa totale del tessuto è stabilita a 3,3 kg (ICRP-89, ICRP110), comprendendo l'epidermide, il derma, i follicoli piliferi e le ghiandole della pelle. I dati cellulari provengono da "Conteggio delle cellule umane e distribuzione delle dimensioni delle cellule", in particolare dalla scheda Tabella dei tessuti nel set di dati SO1 delle informazioni di supporto (in formato .xlsx). Questo set di dati di 1200 record è supportato da riferimenti completi per dimensioni delle cellule, conteggio delle cellule e massa cellulare aggregata.

I dati dettagliati per questi gruppi cellulari sono ulteriormente disaggregati in tipi di cellule specifici, come enumerati nelle sezioni precedenti, e classificati in sottocategorie epidermiche, dermiche, follicolari e ghiandolari all'interno del set di dati e della relativa interfaccia web grafica associata. Sebbene gli adipociti all'interno del tessuto adiposo ipodermico siano classificati distintamente nelle classificazioni dei tessuti ICRP, il contenuto di grasso (esclusi i lipidi della membrana cellulare) presente nello strato dermico (Tabella 105, ICRP-23) è rappresentato dagli adipociti interstiziali situati all'interno di tale strato dermico.

Sviluppo

Colore della pelle

La pelle umana presenta un ampio spettro di colorazioni, che vanno dal marrone più intenso ai toni bianco-rosati più pallidi. Questa diversità cromatica supera quella osservata in qualsiasi altra singola specie di mammiferi ed è attribuita alla selezione naturale. L'evoluzione della pigmentazione della pelle umana è servita principalmente a modulare la penetrazione della radiazione ultravioletta (UVR) nella pelle, controllandone così gli impatti biochimici associati.

La colorazione specifica della pelle negli individui è influenzata da numerose sostanze, sebbene il principale determinante del colore della pelle umana sia il pigmento melanina. Sintetizzata dai melanociti all'interno della pelle, la melanina è il principale fattore che determina la carnagione degli individui con tonalità della pelle più scure. Al contrario, il colore della pelle degli individui dalla pelle più chiara è influenzato prevalentemente dal tessuto connettivo bianco-bluastro situato sotto il derma e dall'emoglobina che circola nelle vene dermiche. La tonalità rossastra sottostante diventa più pronunciata, in particolare sul viso, quando le arteriole si dilatano a causa dello sforzo fisico o dell'attivazione del sistema nervoso simpatico (ad esempio rabbia, paura).

Almeno cinque pigmenti distinti contribuiscono alla colorazione della pelle. Questi pigmenti sono distribuiti a varie profondità e posizioni all'interno della pelle.

• Melanina: pigmento marrone, si trova nello strato basale dell'epidermide.
• Melanoide: simile alla melanina, il melanoide è distribuito diffusamente in tutta l'epidermide.
• Carotene: questo pigmento presenta una tonalità dal giallo all'arancio. Si trova all'interno dello strato corneo e negli adipociti del derma e della fascia superficiale.
• Emoglobina (scritto anche emoglobina): presente nel sangue, l'emoglobina non è un pigmento primario della pelle ma conferisce una colorazione viola.
• Ossiemoglobina: presente anche nel sangue, l'ossiemoglobina non è un pigmento della pelle ma contribuisce a donare una tonalità rossa.

Esiste una notevole correlazione tra la distribuzione geografica globale delle radiazioni ultraviolette (UVR) e la prevalenza della pigmentazione cutanea indigena. Le regioni caratterizzate da elevati livelli di UVR corrispondono tipicamente a popolazioni con la pelle più scura, spesso situate più vicine all’equatore. Al contrario, le aree lontane dai tropici e più vicine ai poli mostrano concentrazioni di UVR inferiori, che si riflettono nelle popolazioni con la pelle più chiara.

All'interno di una determinata popolazione, le femmine umane adulte mostrano tipicamente una pigmentazione della pelle significativamente più chiara rispetto ai maschi. Durante la gravidanza e l'allattamento, le femmine richiedono un aumento del calcio e la vitamina D, sintetizzata attraverso l'esposizione alla luce solare, facilita l'assorbimento del calcio. Di conseguenza, si ipotizza che le femmine possano aver evoluto una pelle più chiara per migliorare la capacità del loro corpo di assorbimento del calcio.

Sviluppata nel 1975, la scala Fitzpatrick fornisce un sistema di classificazione numerica per il colore della pelle umana, progettato per classificare la risposta caratteristica di vari tipi di pelle alla luce ultravioletta (UV):

Invecchiamento

Con l'avanzare dell'età, la pelle subisce un assottigliamento e diventa più suscettibile ai danni. Questo effetto è aggravato da una ridotta capacità di autoguarigione della pelle che invecchia.

L'invecchiamento cutaneo è caratterizzato, tra gli altri fattori, da una riduzione del volume e dell'elasticità. Numerosi fattori intrinseci ed estrinseci contribuiscono a questo processo; ad esempio, la pelle invecchiata mostra una ridotta perfusione sanguigna e una ridotta funzione ghiandolare.

Una scala di valutazione completa e convalidata classifica le manifestazioni cliniche dell'invecchiamento cutaneo in categorie come lassità (rilassamento), rughe (rughe) e diversi aspetti del fotoinvecchiamento. Queste caratteristiche del fotoinvecchiamento comprendono eritema (arrossamento), teleangectasia, dispigmentazione (scolorimento marrone), elastosi solare (ingiallimento), cheratosi (crescite anomale) e struttura compromessa.

Il cortisolo induce la degradazione del collagene, accelerando così il processo di invecchiamento della pelle.

Gli integratori antietà sono impiegati nella gestione dell'invecchiamento cutaneo.

Fotoinvecchiamento

Il fotoinvecchiamento presenta due preoccupazioni principali: un rischio elevato di cancro della pelle e la manifestazione visibile di pelle danneggiata. Negli individui più giovani, il danno solare tende a guarire più rapidamente a causa di un tasso di turnover cellulare più elevato all’interno dell’epidermide. Al contrario, nelle popolazioni più anziane, la pelle si assottiglia e il tasso di turnover delle cellule epidermiche per la riparazione diminuisce, portando potenzialmente a danni nello strato dermico.

Danno al DNA indotto dai raggi ultravioletti

L'irradiazione ultravioletta (UV) delle cellule della pelle umana induce danni al DNA attraverso reazioni fotochimiche dirette che si verificano sui residui adiacenti di timina o citosina sullo stesso filamento di DNA. I dimeri di ciclobutano-pirimidina, risultanti da due basi adiacenti di timina o citosina nel DNA, rappresentano le forme più diffuse di danno al DNA indotto dai raggi UV. Sia gli esseri umani che altri organismi possiedono la capacità di riparare tali danni indotti dai raggi UV attraverso la riparazione per escissione dei nucleotidi, un processo che conferisce protezione contro il cancro della pelle negli esseri umani.

Tipi

Mentre la maggior parte della pelle umana è ricoperta di follicoli piliferi, alcune regioni sono prive di peli. In generale, la pelle è classificata in due tipi: pelle pelosa e glabra (senza peli). L'aggettivo cutaneo significa "della pelle", derivante dal termine latino cutis, che significa pelle.

Funzioni

La skin svolge le seguenti funzioni:

1. Protezione: la pelle funge da barriera anatomica, salvaguardando l'ambiente interno da agenti patogeni e danni esterni come parte della difesa del corpo. Le cellule di Langerhans all'interno della pelle contribuiscono al sistema immunitario adattativo. Inoltre, il sudore contiene lisozima, che distrugge le pareti cellulari dei batteri.
2. Sensazione: la pelle ospita diverse terminazioni nervose che rispondono a stimoli termici (calore e freddo), sensazioni tattili (tatto, pressione, vibrazione) e lesioni dei tessuti.
3. Regolazione del calore: la pelle possiede un apporto di sangue notevolmente superiore alle sue richieste metaboliche, consentendo una regolazione precisa della perdita di calore attraverso irraggiamento, convezione e conduzione. La vasodilatazione dei vasi sanguigni migliora la perfusione e la dissipazione del calore, mentre la vasocostrizione riduce sostanzialmente il flusso sanguigno cutaneo, conservando così il calore.
4. Controllo dell'evaporazione: la pelle stabilisce una barriera relativamente secca e semi-impermeabile, mitigando la perdita di liquidi. La compromissione di questa funzione, come osservato nelle lesioni da ustione, porta a una sostanziale deplezione di liquidi.
5. Estetica e comunicazione: l'aspetto della pelle consente agli osservatori di dedurre l'umore, le condizioni fisiche e l'attrattiva di un individuo.
6. Immagazzinamento e sintesi: la pelle funziona come un serbatoio di stoccaggio di lipidi e acqua. Inoltre, facilita la sintesi della vitamina D attraverso l'azione delle radiazioni ultraviolette su specifiche regioni cutanee.
7. Escrezione: il sudore contiene urea, sebbene la sua concentrazione sia circa 1/130 di quella riscontrata nelle urine. Di conseguenza, l'escrezione tramite sudorazione è considerata una funzione secondaria, subordinata principalmente alla termoregolazione.
8. Assorbimento: le cellule che costituiscono gli 0,25–0,40 mm più esterni della pelle sono "fornite quasi esclusivamente da ossigeno esterno", sebbene il loro "contributo alla respirazione totale sia trascurabile". Inoltre, la somministrazione transdermica di farmaci è possibile tramite unguenti o cerotti adesivi, ad esempio cerotti alla nicotina o ionoforesi. In numerosi altri organismi, la pelle funge da sito cruciale per il trasporto.
9. Resistenza all'acqua: la pelle funziona come una barriera resistente all'acqua, impedendo la lisciviazione di nutrienti essenziali dal corpo.

Flora della pelle

Il sistema tegumentario umano fornisce un ambiente ricco per la colonizzazione microbica. Sulla pelle sono state identificate circa 1.000 specie batteriche, che comprendono 19 distinti phyla batterici. La stragrande maggioranza di queste specie proviene da quattro phyla primari: Actinomycetota (51,8%), Bacillota (24,4%), Pseudomonadota (16,5%) e Bacteroidota (6,3%). Le specie Propionibatteri e Stafilococchi si trovano prevalentemente nelle aree sebacee. La superficie della pelle è caratterizzata da tre zone ecologiche principali: umida, secca e sebacea. Nelle regioni corporee umide, i corinebatteri e gli stafilococchi sono i generi dominanti. Le aree aride mostrano una composizione di specie più diversificata, dominata principalmente da Betaproteobacteria e Flavobacteriales. Dal punto di vista ecologico, le regioni sebacee dimostrano una maggiore ricchezza di specie rispetto sia alle aree umide che a quelle secche. La minima somiglianza interindividuale nella composizione delle specie si osserva negli spazi interdigitali delle dita delle mani e dei piedi, nelle ascelle e nel moncone del cordone ombelicale. Al contrario, le aree adiacenti alle narici, all'interno delle narici e sulla schiena mostrano la più alta somiglianza tra gli individui.

Riflettendo sulla profonda diversità della pelle umana, i ricercatori che studiano il microbioma della pelle umana hanno notato: "le ascelle pelose e umide si trovano a breve distanza dagli avambracci lisci e asciutti, ma queste due nicchie sono probabilmente ecologicamente dissimili quanto le foreste pluviali lo sono dai deserti."

Il National Institutes of Health (NIH) ha avviato lo studio Progetto Human Microbiome per caratterizzare il microbiota umano, compreso quello che risiede sulla pelle, e per chiarire il suo ruolo nella salute e nelle malattie.

I microrganismi, come Staphylococcus epidermidis, colonizzano comunemente la superficie della pelle. La densità di questa flora cutanea varia notevolmente a seconda della specifica regione anatomica. Dopo la disinfezione, la superficie della pelle viene ricolonizzata dai batteri che risiedono nelle strutture più profonde dei follicoli piliferi, nonché nelle aperture intestinali e urogenitali.

Significato clinico

Le malattie cutanee comprendono una serie di condizioni, tra cui infezioni cutanee e neoplasie cutanee, come il cancro della pelle. La dermatologia è la specialità medica dedicata alla diagnosi e al trattamento delle malattie della pelle.

Il corpo umano è segmentato in sette dermatomi cervicali, dodici toracici, cinque lombari e cinque sacrali. Alcune patologie, come l'herpes zoster, causate dall'infezione da virus varicella-zoster, si presentano con sensazioni dolorose ed eruzioni eruttive che seguono una distribuzione dermatomerica. Di conseguenza, i dermatomi sono preziosi indicatori diagnostici per identificare i livelli di lesioni vertebrali. Inoltre, le cellule epidermiche sono suscettibili alle trasformazioni neoplastiche, che possono provocare vari tipi di cancro.

La pelle funge anche da strumento diagnostico cruciale per altre condizioni sistemiche, poiché numerosi segni medici si manifestano a livello cutaneo. La pigmentazione della pelle può influenzare la visibilità di questi segni, portando potenzialmente a diagnosi errate da parte di personale medico inconsapevole.

Società e cultura

Igiene e cura della pelle

La pelle sostiene i propri complessi ecosistemi di microrganismi, inclusi lieviti e batteri, che non possono essere completamente eliminati mediante la pulizia. Le stime suggeriscono che la superficie della pelle umana ospita circa 7,8 milioni di batteri singoli per centimetro quadrato (50 milioni per pollice quadrato), sebbene questa cifra vari considerevolmente sulla superficie media di 1,9 metri quadrati (20 piedi quadrati) di pelle umana. Le regioni oleose, come il viso, possono contenere oltre 78 milioni di batteri per centimetro quadrato (500 milioni per pollice quadrato). Nonostante queste quantità consistenti, la biomassa totale dei batteri presenti sulla superficie della pelle occuperebbe un volume paragonabile a quello di un pisello. In generale, questi microrganismi mantengono uno stato equilibrato, contribuendo alla salute della pelle. Tuttavia, quando questo equilibrio viene interrotto, può verificarsi una crescita eccessiva e una successiva infezione, ad esempio quando gli antibiotici eliminano i microbi benefici, portando a un’eccessiva proliferazione dei lieviti. La pelle è in continuità con il rivestimento epiteliale interno del corpo in vari orifizi, ciascuno dei quali supporta il suo esclusivo complemento di microbi.

I cosmetici devono essere applicati con giudizio sulla pelle, poiché potrebbero indurre reazioni allergiche. Un abbigliamento stagionale adeguato è fondamentale per favorire l'evaporazione del sudore. La luce solare, l'acqua e l'aria svolgono un ruolo significativo nel mantenimento della salute della pelle.

Pelle grassa

La pelle grassa è il risultato di ghiandole sebacee iperattive, che producono sebo, un lubrificante naturale e benefico per la pelle. Le diete caratterizzate da un elevato indice glicemico e il consumo di latticini (escluso il formaggio) possono aumentare la generazione del fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1), che a sua volta aumenta la produzione di sebo. Un lavaggio eccessivo della pelle non causa una sovrapproduzione di sebo ma può portare a secchezza.

Un'eccessiva produzione di sebo determina una pelle dalla consistenza pesante e spessa, comunemente definita pelle grassa. Questo tipo di pelle è caratterizzata da un aspetto lucido, macchie e brufoli. Nonostante queste caratteristiche, la pelle grassa offre vantaggi, poiché mostra una ridotta suscettibilità alle rughe e ad altri segni di invecchiamento a causa del ruolo del sebo nel trattenere l'umidità essenziale all'interno dell'epidermide, lo strato più esterno della pelle. Al contrario, uno svantaggio significativo delle carnagioni grasse è la loro maggiore vulnerabilità ai pori ostruiti, ai punti neri e all’accumulo di cellule morte della pelle sulla superficie epidermica. Inoltre, la pelle grassa può presentare una consistenza giallastra e ruvida, in genere caratterizzata da pori grandi e distintamente visibili nella maggior parte delle aree, escluse le regioni periorbitali e cervicali.

Permeabilità

La pelle umana presenta una bassa permeabilità, il che significa che la maggior parte delle sostanze estranee non riesce a penetrare e diffondersi facilmente attraverso i suoi strati. Lo strato corneo, lo strato più esterno della pelle, funziona come una barriera efficace contro la maggior parte delle nanoparticelle inorganiche. Questo meccanismo protettivo impedisce alle particelle esterne, comprese le tossine, di raggiungere i tessuti interni. Tuttavia, alcuni contesti medici richiedono l’ingresso controllato di particelle nel corpo attraverso la pelle. Le potenziali applicazioni mediche di tale trasferimento di particelle transdermiche hanno stimolato progressi nella nanomedicina e nella biologia volti a migliorare la permeabilità della pelle. Una notevole applicazione del rilascio transcutaneo di particelle riguarda la localizzazione e il trattamento del cancro. Le indagini nanomediche si concentrano sul prendere di mira l’epidermide e altri strati cellulari proliferativi, consentendo alle nanoparticelle di interagire direttamente con le cellule che mostrano meccanismi di crescita disregolati, come le cellule tumorali. Questa interazione diretta ha il potenziale per una diagnosi più precisa di specifiche caratteristiche del tumore o per un intervento terapeutico attraverso la somministrazione di farmaci specifici per le cellule.

Nanoparticelle

Le nanoparticelle con un diametro pari o inferiore a 40 nm hanno dimostrato una penetrazione cutanea efficace. Gli studi confermano che le nanoparticelle che superano i 40 nm di diametro non attraversano oltre lo strato corneo. Mentre la maggior parte delle particelle penetranti si diffonde attraverso le cellule della pelle, un sottogruppo può migrare lungo i follicoli piliferi per raggiungere lo strato dermico.

Le ricerche hanno anche esplorato la permeabilità della pelle in relazione alle diverse morfologie delle nanoparticelle. I risultati indicano che le particelle sferiche mostrano capacità di penetrazione cutanea superiori rispetto alle particelle oblunghe (ellissoidali), un fenomeno attribuito alla simmetria tridimensionale delle sfere. Uno studio comparativo ha rivelato che le particelle sferiche erano localizzate in profondità nell’epidermide e nel derma, mentre le particelle ellissoidali rimanevano prevalentemente nello strato corneo e negli strati epidermici superficiali. I nanorod, utilizzati negli esperimenti a causa delle loro proprietà fluorescenti distintive, hanno dimostrato solo un'efficacia di penetrazione moderata.

I limiti di permeabilità della pelle sono stati ulteriormente chiariti attraverso studi che hanno coinvolto nanoparticelle composte da vari materiali. Numerosi esperimenti utilizzano nanoparticelle d'oro con diametro pari o inferiore a 40 nm, che è stato osservato penetrare nell'epidermide. Al contrario, le nanoparticelle di ossido di titanio (TiO₂), ossido di zinco (ZnO) e argento si sono dimostrate inefficaci nel superare lo strato corneo. I punti quantici di seleniuro di cadmio (CdSe), in condizioni specifiche, hanno dimostrato una penetrazione altamente efficace. Data la tossicità intrinseca del CdSe per gli organismi viventi, queste particelle necessitano di incapsulamento con un gruppo di superficie. Uno studio che ha confrontato la permeabilità dei punti quantici rivestiti con polietilenglicole (PEG), PEG-ammina e acido carbossilico ha concluso che le modifiche superficiali del PEG e della PEG-ammina facilitano il massimo grado di penetrazione delle particelle. Al contrario, le particelle rivestite con acido carbossilico non sono riuscite a penetrare oltre lo strato corneo.

Aumento della permeabilità

Storicamente, il consenso scientifico riteneva che la pelle costituisse una barriera efficace contro le particelle inorganiche. È stato ipotizzato che i fattori di stress meccanico che causano danni rappresentassero l'unico meccanismo per aumentarne la permeabilità.

Recentemente sono stati sviluppati metodi più semplici ed efficaci per aumentare la permeabilità cutanea. La radiazione ultravioletta (UVR) danneggia leggermente la superficie della pelle, inducendo un difetto dipendente dal tempo che facilita la penetrazione delle nanoparticelle. L'elevata energia dei raggi UV provoca una ristrutturazione cellulare, compromettendo così l'integrità del confine tra lo strato corneo e lo strato epidermico. Il danno cutaneo è comunemente quantificato dalla perdita di acqua transepidermica (TEWL); tuttavia, il TEWL richiede in genere 3-5 giorni per raggiungere il suo valore massimo. Una volta raggiunto questo picco TEWL, la pelle mostra la massima permeabilità alle nanoparticelle. Sebbene l'esposizione ai raggi UV aumenti la permeabilità della pelle, portando ad un aumento della permeazione delle particelle, le precise caratteristiche di permeabilità della pelle in seguito all'esposizione ai raggi UV, in particolare per quanto riguarda le particelle di varie dimensioni e composizioni, rimangono non quantificate.

Metodologie alternative per aumentare la penetrazione delle nanoparticelle attraverso la modifica cutanea includono: stripping del nastro, che prevede l'applicazione e la successiva rimozione del nastro adesivo per staccare lo strato epidermico superficiale; abrasione cutanea, che comporta la rimozione meccanica dei 5-10 μm più superficiali della superficie cutanea; miglioramento chimico, utilizzando l'applicazione topica di agenti come polivinilpirrolidone (PVP), dimetilsolfossido (DMSO) e acido oleico per migliorare la permeabilità cutanea; e l'elettroporazione, che aumenta la permeabilità della pelle attraverso la somministrazione di brevi impulsi di campo elettrico ad alta tensione. Questi impulsi sono caratterizzati da alta tensione e durate di millisecondi. A seguito dell’esposizione agli impulsi del campo elettrico, le molecole cariche mostrano un tasso di permeazione attraverso la pelle più elevato rispetto alle molecole neutre. Gli studi hanno dimostrato che le molecole di circa 100 μm di dimensione permeano facilmente la pelle elettroporata.

Applicazioni

Nell'ambito della nanomedicina, il cerotto transdermico rappresenta un'area di interesse significativo grazie al suo potenziale di somministrazione indolore di agenti terapeutici con effetti avversi minimi. Storicamente, i cerotti transdermici si sono limitati a somministrare una gamma limitata di farmaci, come la nicotina, principalmente a causa delle limitazioni intrinseche alla permeabilità cutanea. Tuttavia, i progressi nelle tecniche progettate per aumentare la permeabilità cutanea hanno ampliato il repertorio di farmaci somministrabili tramite cerotti transdermici, offrendo così opzioni terapeutiche più ampie per i pazienti.

Una migliore permeabilità cutanea facilita la penetrazione delle nanoparticelle, consentendo la loro somministrazione mirata alle cellule tumorali. Insieme alle tecniche di imaging multimodale, le nanoparticelle sono state impiegate per la diagnosi non invasiva del cancro. La pelle altamente permeabile ha consentito ai punti quantici, funzionalizzati sulla superficie con anticorpi per il targeting attivo, di penetrare e identificare con successo tumori cancerosi nei modelli murini. Questa capacità di colpire il tumore è vantaggiosa in quanto queste particelle possono essere eccitate tramite microscopia a fluorescenza, emettendo successivamente energia luminosa e calore in grado di ablare le cellule tumorali.

Crema solare e protezione solare

Sebbene sia la protezione solare che la protezione solare forniscano una protezione solare completa, rappresentano categorie distinte di prodotti essenziali per la cura della pelle.

Sunblock è una formulazione opaca che offre una protezione superiore rispetto alla protezione solare, bloccando efficacemente la maggior parte dei raggi UVA/UVB e delle radiazioni solari, eliminando così la necessità di frequenti riapplicazioni durante il giorno. I principali ingredienti attivi della protezione solare includono biossido di titanio e ossido di zinco.

La protezione solare, che appare più trasparente dopo l'applicazione cutanea, fornisce anche protezione contro le radiazioni UVA/UVB; tuttavia, i suoi ingredienti attivi tendono a degradarsi più rapidamente in seguito all'esposizione al sole, consentendo ad alcune radiazioni di penetrare nella pelle. Per garantire un'efficacia ottimale, sono fondamentali una riapplicazione coerente e la selezione di un prodotto con un fattore di protezione solare (SPF) più elevato.

Dieta

La vitamina A, che comprende la famiglia dei retinoidi, conferisce benefici dermatologici normalizzando la cheratinizzazione, riducendo la produzione di sebo (un fattore nella patogenesi dell'acne) e attenuando o trattando il fotodanneggiamento, le strie e la cellulite.

La vitamina D e i suoi analoghi sono impiegati per modulare il sistema immunitario cutaneo e inibire la proliferazione epiteliale, favorendo contemporaneamente la differenziazione cellulare.

Come antiossidante, la vitamina C svolge un ruolo cruciale nella regolando la sintesi del collagene, facilitando la formazione di lipidi barriera, rigenerando la vitamina E e offrendo effetti fotoprotettivi.

La vitamina E funziona come un antiossidante legato alla membrana, proteggendo dal danno ossidativo e fornendo difesa contro le dannose radiazioni ultraviolette.

Numerose ricerche scientifiche hanno dimostrato che le alterazioni dello stato nutrizionale di base di un individuo influenzano in modo significativo la salute dermatologica.

La Mayo Clinic identifica diverse categorie di alimenti benefici per la salute della pelle, tra cui frutta, verdura, cereali integrali, verdure a foglia scura, noci e semi.

Riferimenti

Riferimenti

"Condizioni della pelle." MedlinePlus. Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti. Estratto il 12 novembre 2013.

• "Condizioni della pelle". MedlinePlus. Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti. Estratto il 12 novembre 2013.Fonte: Archivio TORIma Accademia