Dermatiti da detergenti

Dermatiti da detergenti

A grande richiesta, oltre 500 click nel sondaggio degli argomenti che si voleva approfondire, affronterei l’argomento detergenti dal punto di vista delle reazioni cutanee che possono indurre. Evidentemente la cosa non interessa solo i formulatori. I consumatori non immaginano quanti e quali test vengono condotti, soprattutto dai grandi gruppi della cosmesi e dei detersivi per ridurre il rischio ed il potenziale irritativo dei detergenti di uso comune o industriale. Reazioni avverse
Tensioattivi irritanti
I test
Graduatorie
Antagonismi
Conclusione

 
Potrei semplificare molto il discorso ricordando come nello stesso momento in cui un detergente rimuove o compromette parte della barriera cutanea, può alla lunga favorire una qualche reazione. Quindi un detergente più funziona, nel senso che sgrassa, più è alta la probabilità di reazioni cutanee.
Quindi, sempre semplificando e banalizzando molto:
più lava più può irritare.
E qui la faremmo finita, accontentando quelli che mi consigliano, per aumentare l’audience del blog, di scrivere solo articoli con meno di 1000 parole e soprattutto quelli che ritengono la detersione una attività superflua o nociva.

Più l’azione detergente è forte, più si rischia di disturbare gli equilibri chimico-fisici che difendono la pelle , ma visto che la non detersione porta a conseguenze peggiori, oltre a pelle e capelli si pensi a piatti e indumenti non puliti, si devono trovare sistemi di detersione e formulazione dei detergenti che riducano il rischio di reazioni avverse.

Reazioni avverse

La prima più comune reazione ai detergenti può essere una dermatite irritativa da contatto. Pizzicore, bruciore, eritema, eczema e tutta una serie di possibili manifestazioni. Se pensiamo a dove la pelle non è integra, o a dove come nelle mucose e occhi la protezione è minima, la reazione è immediata e può tradursi in un bruciore insopportabile. Il test di quanto brucia negli occhi un detergente può essere fuorviante ma anche rivelatore di come pur detergendo in modo simile, alcuni detergenti bruciano ed alcuni no.
Quindi ci sono fattori specifici che inducono l’irritazione che è comunque per lo più dose dipendente.
I meccanismi causali per cui un detergente può irritare e un altro no, non sono esattamente compresi. Tanti fattori contribuiscono oltre a quelli soggettivi e ambientali.
Un’altra tipica reazione può essere invece di natura allergica. Chi non è allergico non manifesta alcuna reazione.
Per la loro natura, le reazioni allergiche possono essere scatenate anche da concentrazioni piccolissime di specifiche sostanze apteni o allergeni in soggetti sensitizzati o predisposti. Soprattutto in detersivi con enzimi possono essere sufficienti le tracce di detersivo che restano sugli indumenti dopo il lavaggio per manifestare in alcuni soggetti una evidente reazione.

Tensioattivi irritanti

I tensioattivi utilizzati nei detergenti possono causare irritazione della pelle. I meccanismi causali della dermatite irritante indotta dai tensioattivi non sono ancora pienamente compresi . L’irritazione risultante dipende dalla concentrazione e dal rapporto molare tensioattivo-lipidi, da quanto penetra e resta a contatto con la pelle il tensioattivo. A basse concentrazioni, i tensioattivi possono perturbare il mantello idrolipidico portando ad una maggiore permeabilità, mentre a concentrazioni più elevate (al di sopra della concentrazione micellare critica), i tensioattivi possono perturbare le membrane cellulari fino ad indurre una vera e propria lisi cellulare. Poi come se non bastasse, possono denaturare le proteine cutanee, soprattutto gli enzimi.
I tensioattivi anionici risulta siano potenti irritanti per la pelle umana. Tra gli anionici a parità di struttura ( lunghezza della catena ecc. ) risultano più aggressivi quelli con più alta densità di carica delle micelle ( potenziale Zeta ).
Quelli cationici sono presumibilmente altrettanto irritanti, ma sono più citotossici di quelli anionici. L’aggressività dei tensioattivi non ionici è normalmente più bassa. Tuttavia, volendo stilare una classifica della aggressività dei tensioattivi, non basta considerare la carica o tipologia del tensioattivo.
Cationici > Anfoteri > Anionici > Non ionici (Rieger, 1997).
Cosi come non è predeterminato l’antagonismo irritativo tra diversi tensioattivi, cioè: perché mescolando alcuni tensioattivi entrambe irritanti, il potenziale irritativo della miscela è inferiore a quello dei singoli ingredienti.

I test

Hand soaking test, Flex wash test e Forearm wash test sono i più semplici test in vivo della irritabilità

Le problematiche legate alle dermatiti irritative da tensioattivi, acute e cumulative, sono state studiate lungamente. Ricordo una ventina di possibili test per valutare il potenziale irritativo di un detergente, di un tensioattivo o di una miscela di tensioattivi. Il fatto che ci siano così tanti test diversi senza una prevalenza di affidabilità di un test anziché di un altro è una conferma di come sia difficile comprendere i meccanismi causali dell’irritazione indotta dai detergenti.
I patch test possono prolungarsi per 4-24-48-96 ore , oppure si possono adottare patch test ripetuti, 3 volte (3-PAT) o 9 volte ( HRIPT ), con esposizioni di oltre 40 ore ogni volta , poi c’è il test del “bracciale” (Wrist wear) dove striscie di cotone impregnate del prodotto vengono avvolte attorno al polso, poi i test di immersione, 30 minuti al giorno per 4 o 5 giorni in una soluzione 10 volte più concentrata di quella normalmente utilizzata. Il soap chambre test prevede invece 5 giorni di applicazione sempre con una soluzione più concentrata.
I test su animali, umani e non, comportano problemi etici. Anche per questo sono sempre più utilizzati test in vitro o ex vivo come: Zein test, collagen/stratum corneum swelling, PH rise test, Bovine serum albumine denaturation test, Saccharase inibhition test, Ovalbumine denaturation test, Immunoglobulin denaturation test ecc… Di questi quello sul rigonfiamento dello strato corneo e del collagene fornisce dati che in qualche modo integrano informazioni sulla capacità della sostanza di penetrare lo strato corneo.
Determinando l’interazione tra tensioattivi e proteine, lipidi o cellule cutanee si ricava una indicazione del potenziale irritativo che però non significa gran che se il prodotto non penetra lo strato corneo.

Graduatorie / Ranking

 

Coefficiente di permeabilità di alcuni comuni tensioattivi (6 ore di esposizione)
sapone C12> sap.C10> sap.C14>Sodium dodecyl isethionate> SLS = sap.c16 = sap.C18

 

Perdita di aminoacidi dalla pelle esposta a vari tensioattivi (nmol/cm2)
Potassium lauryl carboxylate (164 ± 39)>Lauryl sulfate (144 ± 31)>Alkyl monophosphate (84 ± 24)>Laureth-2-sulfate (76 ± 54)> Alkyl glutamate (68 ± 31)

 

Potenziale Zeta (mv) delle micelle in soluzione (10% w/w)
SDS –44.3
SDS+C12E07 (7:3) –40.2
SLES3 –36.0
DTAB 38.0
SL –35.8
SLES3+CAPB (2:1) –22.1
SLES3+CAPB (1:2) –19.4
SDS+DSB (1:1) –16.1
CAPB –10.3
APG –8.8
DSB –2.9
SDS= sodium dodecyl sulfate, SL= sodium laurate, DTAB= dodecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB= cetyl trimethyl ammonium bromide, DSB= N-dodecyl-N-N-dimethyl-3-ammonium-1-propanesulfonate, APG= alkyl polyglucoside ,SLES3= Na laureth sulfate 3 EO,SCI= Na cocoyl isethionate , MAP= monoalkyl phosphate, Na salt, CAPB= cocoamido propyl betaine .

 

Graduatoria della irritabiliità in vivo di tensioattivi comuni
test
Soap ≥ SLS ≥ ISE>SUC One-time occlusive test, visual scoring
SLS>ISE ≥ Soap>SUC Repeated short-time occlusive, visual scoring + TEWL
SLS>ISE ≥ Soap>SUC Repeated short-time open, visual scoring + TEWL
SLS>SLES>CPAB>LESS>RMSS>PEG (each 1%) 2-day soap chamber test, TEWL + SRC(skin reflective color)
0.5% SLS>0.5% dodecyl trimethyl ammonium bromide > potassium soap 24-hour patch test, TEWL + capacitance
N-alkyl-sulfate C12 >C8–10, C14– 16 24-hour patch test, TEWL + SRC
2% SLS>2.9% LAS>7.9% PEG-20 glyceryl monotallowate 5-day repeated occlusive application test (2 times daily), visual scoring + TEWL + SRC + capacitance
7% SLS>7% CAPB>1% BAC>10% sorbitan monolaurate 24-hour plastic occlusion stress test, Skin surface water loss
5% SLS>0.5% BAC>100% PG 48-hour patch test, visual scoring
5% SLS=0.5% BAC>100% PG Hystology
SLS>cocobetaine>CAPB (each 2%) 48-hour patch test
AEOS-3E0=alkyl (C12–14 average) ethoxy sulphates, BAC=benzalkonium chloride; CAPB=cocoamidopropyl betaine; ISE=sodium cocoyl isethionate; LAS=linear alkyl (C12 average) benzene sulfonate; LESS=disodium laureth sulphate; PEG=polyethylene glycol; PG=propylene glycol; RMSS=disodium ricinoleamido monoethanolamido sulfosuccinate; SLES=sodium lauryl ether sulphate; SLS=sodium lauryl sulphate; SUC= disodium lauryl 3-ethoxysulfosuccinate.

 

Graduatoria della tossicità in vitro di tensioattivi comuni
test
BAC>SLS> tween 80 Human primary keratinocytes Arachidonic acid and lnterleukin-1 release, MTT assay Müller-Decker et al., 1994
CTAB>SLS (at concentration: 3g/ mg) Normal human epidermal keratinocytes (NHEK) MTT assay Bigliardi et al., 1994
BAC>SLS (at concentration: 1×10 −5 M) Normal human oral and foreskin keratinocytes MTT assay and lactat dehydrogenase (LDH) release Eun et al., 1994
Cationic=amphoteric>anionic>non-ionic surfactants NHEK, HaCaT cells, and 3T3 cells Neutral red release and cell growth/protein Korting et al., 1994
N-alkyl-sulfate C12 > C14>C10>C16>C8 HaCaT cells Neutral red release Wilhelm et al., 1994
BAC>SLS>be tween 20 Commercial human skin model* (Skin2) MTT assay, LDH and PGE2 release Osborne et al., 1994
0.2% BAC>0.5% SLS>0.5% CAPB> 30% PG Commercial human skin model* (Skin Equivalent) MTT assay Harvell et al., 1994
NHEK = Normal human epidermal keratinocytes, MTT = mitochondrial metabolic activity, *Commercial human skin model=human dermal fibroblasts in a collagen-gel or a nylon-mesh matrix co-cultured with NHEK that have performed a stratified epidermis, LDH = lactat dehydrogenase release, HaCaT cell = aneuploid immortal keratinocyte cell line from adult human skin, 3T3 cells = standard fibroblast cell line, CTAB= cetyltrimethylammonium bromide.

 

Antagonismi

 
Non solo a seconda delle procedure di test e di tante altri fattori si può rilevare un diverso potenziale irritativo dei detergenti, ma, per complicare, un po’ la faccenda, si può sensibilmente ridurre il potenziale irritativo di un detergente a seconda di come i tensioattivi più irritanti al suo interno vengono coformulati. Già la presenza di umettanti ed emollienti in grado di “restituire” alla pelle parte del mantello idrolipidico che con la detersione viene rimosso riduce sensibilmente il potenziale irritativo. Poi il potenziale irritativo dei singoli tensioattivi può essere molto superiore di quello di miscele con altri tensioattivi “antagonisti”.
Ad esempio la miscela Sodium lauryl sulfate + cocoamidopropyl betaine, pur essendo tensioattivi uno con alto potenziale irritante, l’altro con alto potenziale tossico, miscelati inducono molte meno reazioni di quanto farebbe pensare il loro potenziale preso singolarmente.
 

Ridotto potenziale irritante delle miscele di tensioattivi rispetto ai singoli tensioattivi
test
SLS> SLG+SLS Kawasaki et al., 1999, Lee et al., 1994
SLS> SLS+DDAB Hall-Manning et al., 1998
20% SLS+10% SLES,20%SLS+10% CAPB,20%SLS+10% CDEA< 20% SLS Dillarstone et al., 1993
20% LAS+10% SLES+10% C9–11 alcohol 8EO<20% LAS
EO = ethoxylated, SLES=sodium lauryl ether 2EO sulphate; CAPB=cocoamidopropyl betaine; CDEA=cocodiethanolamine; DDAB=dimethyl dodecyl amido betaine; SLG=sodium lauroyl glutamate.

I meccanismi per cui diversi tensioattivi interagiscono in modo competitivo rispetto alle reazioni irritative della pelle non sono semplici.
Il fatto che la miscela di tensioattivi abbia una CMC inferiore non è determinante. Come neppure lo è la distribuzione di carica nelle micelle. Si può ottenere una riduzione del potenziale irritativo non solo miscelando anionici e anfoteri, ma anche anionici con altri anionici a catena più lunga. In genere etossilati e tensioattivi polimerici che tendono a “rivestire” le micelle comportano una minor aggressività del sistema surfattante.

Conclusione

 
Il formulatore e tanto più il consumatore non può predeterminare con certezza dalla lista ingredienti il potenziale irritativo di un detergente, che può essere verificato solo con appositi test in vivo. I grandi gruppi della detersione normalmente eseguono questi test sui detersivi e nel cosmetico specificano la compatibilità del prodotto per pelli sensibili.
Alcuni tensioattivi a parità di concentrazione e di potere detergente hanno un minor potenziale irritativo ma l’utilizzo di un tensioattivo a basso potere irritante non è garanzia del basso potenziale irritativo del prodotto finito.
 

Rodolfo Baraldini
pubblicato 29 maggio 2016

Riferimenti
Surfactant_and_experimental_irritant_contact_dermatitis
Rodriguez C., G. Calvin, C. Lally, J. M. LaChapelle. 1994. Skin effects associated with wearing fabrics washed with commercial laundry detergents, Journal of Toxicology – Cutaneous and Ocular Toxicology, 13:39-45.
CLEANSERS AND THEIR ROLE IN VARIOUS DERMATOLOGICAL DISORDERS
Hydrophobically modified polymers can minimize skin irritation potential caused by surfactant-based cleansers
Some Effects of Soap on the Skin
Cleansing Formulations That Respect Skin Barrier Integrity
Hygiene of the skin: when is clean too clean?
Paye, M, Morrison, BM, Wilhelm, K-P. Skin irritancy classification of body cleansing products. Skin Res Technology. 1995;1:30–35.
Bannan, EA, Griffith, JF, Nusair, TL et al, Skin testing of laundered fabrics in the dermal safety assessment of enzyme containing detergents. J Toxicol Cutan Ocul Toxicol. 1992;11:327–339.
Hayakawa, R, Suzuki, M, Kato, Y et al, Study of the safety and usefulness of hypo-irritant skin care products (PHS-511: soap, shampoo, lotion) for children. Environ Dermatol. 1995;2:50–58.
Soschin, D, Kligman, AM. Adverse subjective responses. in: Safety and efficacy of topical drugs and cosmetics. Grune and Stratton, New York; 1982:377–388.
Frosch, P, Kligman, AM. A method for appraising the stinging capacity of topically applied substances. J Soc Cosmetic Chem. 1977;28:197–209.
The irritancy of soaps and syndets.
The concept of the acid mantle of the skin: its relevance for the choice of skin cleansers.
Histopathological evaluation of the ocular-irritation potential of shampoos, make-up removers and cleansing foams in the bovine corneal opacity and permeability assay.
Development of a standardized testing procedure for assessing the irritation potential of occupational skin cleansers.
http://echa.europa.eu/documents/10162/21650280/oecd_test_guidelines_eye_irritation_en.pdf
Amended safety assessment of dodecylbenzenesulfonate, decylbenzenesulfonate, and tridecylbenzenesulfonate salts as used in cosmetics.
Safety, effectiveness and comparability of professional skin cleansers.
Skin cleansers: three test protocols for the assessment of irritancy ranking.
The use of cleansers as therapeutic concomitants in various dermatologic disorders.
Surfactant structure effects on swelling of isolated human stratum corneum
Phospholipid liposomes/surfactant interactions as predictors of skin irritation
.

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9 Commenti

  1. Quindi se un prodotto di grandi marche è indicato specificamente come “adatto a pelli sensibili” significa che è stato testato? Ultimamente faccio fatica a trovare detergenti che non sfocino nel “troppo lavante” o nel “tanto valeva usavo solo acqua” e sarebbe di conforto restringere il campo di ricerca.

    • Teoricamente e per legge i claim dovrebbero essere supportati ( substantiation). Un claim come ” non irritante” o “adatto a pelli sensibili e reattive” può essere supportato da test come quelli descritti nell’articolo. Li possono eseguire tutti, grandi e piccole marche, ma per le grandi marche, ad esempio quelle multinazionali, è più probabile che siano test standard.

  2. Buoasera Rodolfo,
    Che ne pensa del sapone di marsiglia per la detersione quotidiana del corpo? in rete ho trovato di tutto e il contrario di tutto.
    In un negozio delle mie parti sono reperibili i saponi (classico cubo o liquido) della Marius Fabre (membro UPSM),quindi il vero “Marsiglia”
    Ho letto anche dei “miracolosi” saponi Gamila Secret, ma mi lasciano un po’ perplessa.
    A proposito di prodotti eccellenti o ciofeca, cosa ne pensa di questo docciaschiuma a Ph “naturale” (così è scritto sull’etichetta)
    Aqua (Water), Sodium Lauryl Sarcosinate, Ammonium Lauryl Sulfate, Cocamidopropyl Betaine, Caprylyl/Capryl Glucoside, Olivamidopropyl Betaine*, Lauryl Glucoside, Avena Sativa (Oat) Kernel Extract**, Sodium Chloride, Coco-Glucoside, Glyceryl Oleate, Lactic Acid, Panthenol, Parfum (Fragrance), Sodium Benzoate, Potassium Sorbate.

    • Il prodotto di cui hai riportato gli ingredienti non mi sembra una ciofeca ma un normalissimo detergente con l’ennesimo insensato utilizzo del claim NATURALE
      http://www.nononsensecosmethic.org/naturale-prendetela-con-filosofia/
      Forse volevano dire “fisiologico” o “neutro” , ma naturale parlando di pH proprio non capisco cosa intendano. Esistono pH non naturali ?

    • Del sapone per la detersione quotidiana ho parlato più volte e soprattutto qui
      http://www.nononsensecosmethic.org/sapone-si-o-no/
      Del “vero” MARSIGLIA penso sia una simpatica markettata dove si mescolano il concetto di produzione con tecniche tradizionali a quello del luogo di origine.
      Se sono prodotti con tecniche tradizionali, con oli prodotti in algeria, malesia, spagna a Marsiglia o a Savona, non ci vedo una gran differenza.

  3. Salve… Non ho mai avuto problemi con sles e sls, invece mi crea prurito al cuoio capelluto e mi secca la pelle, l’Ammonium Lauryl Sulfate, che c’é nei miei shampoo e bagnoschiuma Eco Bio, certificati ICEA. Tolto questi prodotti, sono tornata alla mia solita pelle morbida e dopo anni di detergenti bio, sono tornata al bagnoschiuma Dove e shampoo Jonsohn’s Baby…

    • la presenza nella lista ingredienti di tensioattivi conosciuti come “delicati” non garantisce che il prodotto sia “delicato” come invece fanno specifici test, che purtroppo non tutte le aziende eseguono.

      • Non so, ma mi sto veramente raffreddando per quel che riguarda il bio.
        Spero di trovare qualche detergente che sia buono, ma a questo punto, non sono più fiscale.

      • nel segmento ci sono prodotti eccellenti e prodotti ciofeca. Purtroppo formulare con solo ingredienti di origine vegetale ( a parte l’acqua ) è tutt’altro che semplice, indipendentemente dal fatto che siano da coltivazione biologica. Qualità ed efficacia sono frutto di duro lavoro ed agli inizi era troppo facile vendere puntando sulla disinformazione, sui semaforini e dipingendo di verde l’etichetta.

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