Proteção dos Cabelos pela Vitamina E

Parte Experimental
Resultados
Discussão

Os cabelos não são danificados somente por processos como permanentes ou descoloração, mas também pela ação diária do tempo, estando a irradiação solar entre as influências mais lesivas. 

Este efeito torna-se aparente em pessoas de cabelos escuros, cujos cabelos tornam-se mais claros pela intensa luz solar no verão. 

A influência da luz, porém, não se limita à clivagem foto-oxidativa e clareamento dos pigmentos de melanina,¹ mas afeta também as propriedades da queratina na cutícula e córtex dos cabelos. 

As pontes dissulfeto da queratina são oxidadas por ácido cisteínico, pela ação da luz e oxigênio.² O aumento na quantidade destas grupos polares nas células cuticulares se manifestam como hidrofilização, que, proporcional ao aumento de duração de irradiação com a idade, aumenta da raiz até a ponta do cabelo.³ 

A queratina das células da córtex garantem a resistência mecânica das fibras capilares. Um aumento na dose de irradiação leva a um aumento na fração de pontes de cisteína clivadas na córtex, o que resulta na perda de resistência mecânica.^4,5 

O objetivo deste estudo foi o de examinar o dano causado pela luz aos pigmentos capilares e à queratina, empregando-se vários métodos. Ênfase particular foi direcionada ao efeito da vitamina E como protetor contra a luz. 

Parte Experimental 

• Irradiação luminosa.
Mechas de cabelo, castanho foram irradiadas em apenas em lado com o uso do equipamento de teste luminoso Xenotest 150 (Heraeus), um simulador de irradiação solar. 

Antes da irradiação e após certos intervalos de tempo, as malhas foram medidas colorimetricamente, sua impermeabilidade avaliada, e tratadas com água, um creme-rinse com colesterol ou um creme-rinse com vitamina E. Um dia de irradiação no simulador é equivalente a 20 dias de irradiação solar, com as variações médias de dia, noite e das várias estações do ano. 

• Tratamentos capilares.
Mechas de cabelo foram imersas por 15 minutos no creme-rinse experimental ou em água destilada em uma relação de banho de 1/5, e posteriormente enxaguados cuidadosamente e secas. Os cremes-rinse continham 2% de vitamina E, ou colesterol c 3% álcool cetil-estearílico, sendo o ajuste de pH 5.0 feito com ácido cítrico. O colesterol foi utilizado como substância de referência sem propriedades receptoras de radicais, pois também é empregado em rinses para cabelo e tem propriedades de solubilidade semelhante às da vitamina E. Os cremes-rinse contendo vitamina E foram preparados imediatamente antes da aplicação para eliminar os efeitos de uma possível degradação oxidante. 

O RRR-α-tocoferol natural, estéreo quimicamente uniforme, foi usado como vitamina E, cuja forma estrutural aparece na figura 1. 

• Exame do dano capilar: 

    - As medições calorimétricas foram realizadas utilizando o espectrofotómetro 7080 (Datacolor). Valores médios de claridade e os valores de cor A e B (escala Hunter) foram calculadas com base em 4 medições de 4 mechas por produto. Como regra geral, diferenças maiores que 1 são visualmente reconhecíveis. O erro absoluto do clareamento é + 0,3 para 16 medições. 

    - Fibras de cabelos individuais foram removidas das mechas e rompidas a 25° C, umedecidas, em um medidor de força tensora Zwick (modelo 1454). Comprimento de fixação 20 mm e razão de alongamento 0,5 mm/s. A força tensora sobre as fibras úmidas foi avaliada baseada em 44 a 54 fibras individuais por produto, os erros absolutos dos valores relativos finais são de aproximadamente 4% para 45 medições. 

    - Para medir a força tensora na água, utilizou-se um método baseado no método de Wilhelmy, com o uso de um tensiômetro. Fibras individuais foram separadas das mechas, e lavadas com shampoo e enxaguadas, para eliminar interferências das características de umidificação das fibras dos cabelos, causadas por resíduos gordurosos do creme-rinse. 

Os fios de cabelos secos foram então imersos em água destilada a velocidade de 0,2 mm/min e a força atuando sobre o cabelo medida por um receptor indutivo de força (Figura 2). Esta força é a resultante de gravidade, flutuação e tensão superficial da água. 

A partir da força resultante F, a tensão superficial da água γ previamente conhecida (72 mN/m), e a circunferência do fio de cabelo elíptico L, calculada a partir dos semieixos maiores e menores medidos opticamente, podemos calcular a tensão na água j ou o ângulo de contato dinâmico θ, como segue: 

Um fio de cabelo intato é fortemente hidrofóbico e forma portanto ângulo de contato de mais de 90° e tensão na água de menos que 0 mN/m.³ 

Para eliminar a hidrofilização por resíduos de creme rinse no fio de cabelo, a tensão na água foi determinada 5 vezes sucessivamente para cada fio de cabelo. Resíduos de tensoativo não totalmente removidos podem ser identificados pela diminuição da tensão na água a cada imersão adicional, pois as moléculas de tensoativo aderidas à superfície do cabelo se soltam na água destilada. Geralmente, a tensão constante na água foi constatada a partir da segunda imersão. 

A tensão na água foi determinada para s fios individuais para cada produto. O erro absoluto foi de aproximadamente + 5 mN/m. 

Resultados 

Os danos pela luz sob irradiação solar simulada sugerem um estudo, relativamente de curta duração, para avaliar os danos a longo prazo, que um fio de cabelo poderá suportar durante sua vida de vários anos. 

A figura 3 mostra o desenvolvimento da foto-oxidação de pigmentos da melanina, seguido pela avaliação colorimétrica dos fios de cabelo. O clareamento é diretamente proporcional à dose de luz irradiada. Após 53 dias de irradiação no simulador de testes, correspondendo a aproximadamente 3 anos de irradiação solar média, todas as mechas de cabelo estavam visualmente clareadas. A aplicação de um creme-rinse contendo vitamina E antes de cada 2 semanas de irradiação, diminuiu significativamente o clareamento, enquanto o creme-rinse contendo colesterol não produziu efeito significativo no clareamento de pigmentos da melanina. 

Utilizando o parâmetro da tensão da cutícula na água, a figura 4 ilustra como os danos à queratina dependem da dose de luz irradiada. A superfície do fio de cabelo torna-se mais hidrofílica com o aumento da duração da irradiação. Isto indica a formação recente de produtos polares da foto-oxidação como o ácido cisteínico. A vitamina E também reduz a extensão da foto-oxidação da queratina. 

A proteção pela vitamina E pode ser facilmente percebida através da força tensora dos fios de cabelos úmidos, após 53 dias de irradiação (Figura 5). Após este longo período de irradiação, a força tensora dos fios (úmidos), quando só tratados com água diminui para aproximadamente 60%. O tratamento profilático repetitivo com vitamina E no creme-rinse reduz os danos foto-oxidativos pela metade, enquanto o creme-rinse contendo colesterol, aplicado da maneira idêntica, permanece sem efeito. 

Discussão 

A foto-oxidação dos pigmentos da melanina e da queratina dos cabelos tem sido explicada por diversos autores^1,6-8 como uma reação de radical em cadeia induzida pela luz. Através da irradiação de energia eletromagnética de alta intensidade, os grupos carbonila se excitam e se tornam dirradicais, que podem reagir com os grupos sensíveis da queratina, como os grupos fenólicos da tirosina, grupos tiólicos da cisteína e grupos dissulfeto da cisteína sob a formação de radicais livres. 

Pode-se também considerar que esta reação de iniciação ocorre através da formação de moléculas reativas de oxigênio singlete.⁶

Após a iniciação, a auto-oxidação ocorre como uma reação em cadeia, ilustrada na figura 6.

Provavelmente a vitamina E participa da auto-oxidação reagindo com os radicais livres da queratina. Os radicais tocoferila resultantes, relativamente estáveis, promovem o término das reações radicais em cadeia e, portanto a uma diminuição dos processos degradativos foto-oxidantes na melanina e queratina. 

Como resultado, ocorre clareamento menos intenso do cabelo e portanto, com menos danos aos elementos estruturais da camada córtex e da cutícula, o que é demonstrado por menor aumento do caráter hidrofílico da superfície do fio de cabelo após a irradiação, e por valores de tensão mais favoráveis. 

A vitamina E apresenta portanto um variado número de efeitos favoráveis profiláticos a longo prazo. Assim, é um ingrediente interessante para o uso em produtos para cabelos, e principalmente, por não ter efeito colateral fisiológico algum. 

Apresentado no "Simpósio DGF de Vitamina E“, realizado em Bochumn (Alemanhal, em 4 de março de 1989. 

Este artigo foi publicado na revista Cosmetics & Toiletries (Edição em Português), 3(3): 48-51, 1991.