Bioprospección de Moluscos Marinos: análisis del estudio de las propiedades dermatológicas de la concha de nácar y la Arbutina en cremas para tratar el melasma facial. Autores: Katherine Gusqui 1, David Parrales 2, Luis Ulloa 3, Johanna Solorzano 4 Resumen: se analizará el estudio realizado Bucheli Zaida y Lindao Karla donde se enfocaron por el estudio de las propiedades dermatológicas de la concha de nácar que ha demostrado un potencial uso y la arbutina en cremas para tratar el melasma facial, mediante la bioprospección se investigan propiedades regenerativas y estimulantes de la piel la concha de nácar y la arbutina, eliminando así imperfecciones, y sus posibles usos en el tratamiento de cortes, quemaduras y acné. Palabras clave: Bioprospección, Moluscos Marinos, Melanoma, Arbutina, Concha de Nácar. The study conducted by Bucheli Zaida and Lindao Karla will be analyzed, where they focused on the dermatological properties of mother-of-pearl, which has demonstrated potential use, and arbutin in creams for treating facial melasma. Through bioprospecting, regenerative and stimulating properties of the skin of mother-of-pearl and arbutin are investigated, thus eliminating imperfections, and their possible uses in the treatment of cuts, burns, and acne. Keywords: Bioprospecting, Marine Mollusks, Melanoma, Arbutin, Mother-of-Pearl. 1. Objetivo general • Evaluar el uso de biominerales proveniente de los moluscos marinos para la bioprospección. 2. Objetivos específicos • Analizar las propiedades dermatológicas de la concha de nácar y la arbutina. • Analizar la eficiencia del uso de las cremas de concha de nácar y arbutina para el tratamiento de las manchas del melasma. • Identificar los posibles efectos secundarios o contraindicaciones del uso de las cremas. 3. Introducción La bioprospección es un campo de la ciencia que se basa en la búsqueda de mejorar la calidad de los seres humanos a través de los bioactivos, en investigaciones reciente se ha demostrado que los moluscos marinos son una fuente prometedora de compuestos bioactivos para la aplicación de diversas áreas de las industrias mejorando los problemas de los seres humanos, en las áreas que más destacan son la cosmética y la dermatología. Estos bioactivos en combinación con otros elementos que tienen propiedades prometedoras para mejorar la calidad del ser humano dan resultados excepcionales (Zaida, 2023). El melasma es una enfermedad que afecta a la piel por diversos factores, pero aún no están concretados estos factores, pero entre ellos que se tiene que se puede deber a cambios hormonales, predisposición genética, uso de anticonceptivos y la exposición al sol, son manchas de color marrón que aparecen con frecuencia en la cara en la parte de las mejillas y nariz, es una hiperpigmentación de la piel que se debe a la sobreproducción de células que dan color a la piel (Shinjita, 2022). La madreperla es una sustancia biomineral que es secretada por ciertas especies de moluscos marinos, pero en este caso estaremos hablando de la concha de nácar, la concha de nácar es elementos biomineral que las contiene la capa protectora de algunas especies de los moluscos, secretada por las células del ectodermo de la capa protectora, los moluscos usan esta sustancia como protección para algunos parásitos y desechos, los moluscos que presentan estas sustancias son: los bivalvos, gasterópodos, cefalópodos y monoplacoforos. Este compuesto bioactivo ha demostrado un efecto iridiscente, el nácar tiene plaquetas de aragonito hexagonal conocido como calcio cristalizado, y tambien tiene biopolímeros elásticos de conquiolina, en este caso como la quitina, lustrina o las proteínas de seda. La arbutina es un glucósido hidroquinónico que se extrae de las hojas de crassifolia y del arándano, es reconocido por inhibir la actividad de la tirosina que está involucrada en la síntesis de la melanina, y de igual forma en la maduración del melanosoma, prometiendo efectos despigmentantes y es usado a gran escala en la industria cosmética, en combinación con el nácar prometen propiedades excepcionales para el cuidado de la piel y por consiguiente para el tratamiento del melasma (Shinjita, 2022). Los beneficios que se obtienen de esto no solo se limitaron al tratamiento melasma, sino que tambien ayudan al tratamiento de cortes, eliminación de imperfecciones, quemaduras, acné, reducción de manchas, entre otros beneficios, los principios activos presentes tanto en el nácar como en la arbutina intervienen en el tratamiento del melasma, la obtención del polvo de nácar se realiza a través de la trituración o hidrolisis, seguido de etapas de pureza y eficacia. Dentro del análisis se buscó que tipo de propiedades brinda este tipo de cremas que contienen concha de nácar y arbutina para el tratamiento del melasma facial y cuan efectivo es (Shinjita, 2022). 4. Marco teórico En este estudio, se adoptará una metodología científica rigurosa para explorar el potencial de la concha de nácar como ingrediente activo en el desarrollo de un medicamento dermatológico. La concha de nácar, conocida por su rica composición de minerales y proteínas, ha sido tradicionalmente valorada por sus propiedades curativas y regenerativas en la piel. Para evaluar la eficacia y seguridad de la concha de nácar como componente de un medicamento dermatológico, se llevarán a cabo una serie de experimentos in vitro e in vivo. En primer lugar, se realizarán pruebas de laboratorio para analizar la composición química de la concha de nácar y su potencial para promover la regeneración celular y la cicatrización de la piel. Estas pruebas incluirán análisis espectroscópicos, cromatográficos y microscópicos para identificar los compuestos activos y sus efectos sobre las células cutáneas. Antes de adentrarnos en la parte experimental, es fundamental comprender qué es la concha de nácar. Concha de nácar Las conchas de moluscos son uno de los minerales biogénicos más abundantes. Están compuestas por 99% de carbonato de calcio y 1% de una matriz orgánica. Las capas de la concha están formadas de diferentes polimorfos de carbonato de calcio, como son aragonita, calcita o nácar, lo que produce diferentes microestructuras de estos minerales. La matriz orgánica de la concha está constituida por proteínas, quitina y polisacáridos, los cuales juegan un papel fundamental en la formación de los cristales de carbonato. Las proteínas de la matriz o SMPs (por sus siglas en inglés, shell matrix proteins) se sintetizan en las células epiteliales de diferentes regiones del manto de moluscos. La SMPs que se sintetizan en la parte externa del manto se han asociado con la formación de calcita, mientras que la región dorsal está relacionada con la formación de aragonita. En la mayoría de los moluscos, la capa externa o periostraco, está formada de compuestos orgánicos y no está calcificada. Las capas internas están formadas de polimorfos de aragonita y/o calcita, y raras veces vaterita. Las diferencias entre los polimorfos formados y la estructura que forman, generan diferentes microestructuras complejas que presentan una arquitectura precisa a diferentes escalas tales como prismática, nacarada, foliada, lamelar cruzada o microestructuras homogéneas. Estas estructuras contribuyen a la resistencia y fuerza de la microestructura sintetizada proveyendo funciones biológicas como soporte estructural y/o protección para el organismo. La estructura prismática de la concha de moluscos está compuesta de calcita con forma, tamaño y orientación regular. En este arreglo cada molécula de calcita tiene un ángulo de 10-20° con respecto a otra, formando placas regulares que se distancian 1 µm y tienen estructura de fibras paralelas. La capa de nácar, el cual es iridiscente, se encuentra en la parte interna de la concha de moluscos, está compuesta de capas alternadas de materia orgánica y de placas de aragonita con forma poligonal y con un grosor de 0.5 µm y un diámetro de 5-8 µm. Las placas forman una arquitectura de ladrillo (o también conocido como brick-and-mortar, en inglés) o bien se puede encontrar en forma de monedas apiladas ó columnar. Esta estructura compuesta de nácar le provee a la concha una rigidez que alcanza tensiones de fractura de más de un orden de magnitud superior a los compuestos puros de origen mineral. Por otro lado, la estructura foliada de la concha está compuesta de calcita, consiste en deposiciones planas (foliada) de elementos longitudinales orientados uniformemente, que se encuentran con la superficie de crecimiento de la concha en un ángulo de entre 10° y 30°. Finalmente, la estructura lamelar, la cual es la estructura más común en moluscos, está compuesta por aragonita (Cienciamx, 2020). Propiedades Las conchas de moluscos, especialmente el nácar, poseen una serie de propiedades que las hacen fascinantes para su potencial aplicación en dermatología (Cienciamx, 2020): Biocompatibilidad y Biodegradabilidad: El nácar ha demostrado ser biocompatible y biodegradable tanto in vitro como in vivo. Esta propiedad es fundamental para su uso en aplicaciones dermatológicas, donde se busca minimizar las reacciones adversas en la piel y facilitar su eliminación natural. Propiedades Osteogénicas: El nácar ha mostrado tener propiedades osteogénicas, lo que significa que puede estimular la formación y regeneración del tejido óseo. Esta característica es relevante en el contexto de la dermatología, donde la promoción de la regeneración celular es un objetivo importante en el tratamiento de heridas y lesiones cutáneas. Estimulación de la Producción de Colágeno: Se ha observado que el nácar puede estimular la producción de colágeno, una proteína clave en la estructura y elasticidad de la piel. El aumento de la síntesis de colágeno puede contribuir a mejorar la firmeza y la apariencia general de la piel, lo que lo convierte en un ingrediente valioso en productos antienvejecimiento y revitalizantes. Propiedades Antioxidantes: Algunos estudios sugieren que el nácar podría tener propiedades antioxidantes, lo que significa que puede ayudar a proteger la piel del daño causado por los radicales libres y otros agentes oxidantes. Esto puede ser beneficioso para prevenir el envejecimiento prematuro de la piel y reducir el riesgo de enfermedades cutáneas relacionadas con el estrés oxidativo. Regulación de la Biomineralización: Las proteínas presentes en el nácar están involucradas en el proceso de biomineralización, que es la formación controlada de compuestos inorgánicos en organismos vivos. La capacidad de regular este proceso puede ser aprovechada para promover la mineralización adecuada en la piel, lo que podría ser útil en el tratamiento de condiciones como la osteoporosis cutánea. 5. Metodología Nos centraremos en explorar y aprovechar los beneficios del nácar en el campo de la dermatología. Con su potencial biocompatibilidad, capacidad osteogénica, estimulación de la producción de colágeno, propiedades antioxidantes y capacidad de regular la biomineralización, el nácar presenta una amplia gama de aplicaciones en el cuidado de la piel. Nuestro enfoque estará dirigido a investigar cómo estos beneficios pueden ser aprovechados en el desarrollo de productos dermatológicos innovadores y eficaces, con el objetivo de mejorar la salud y la apariencia de la piel de manera segura y confiable. Materiales La extracción del extracto de nácar requiere equipos de molienda para reducir el tamaño de las conchas, sistemas de extracción como solventes o métodos de extracción en caliente, filtros para purificar el extracto y métodos de secado como liofilización o secado al vacío. Estos materiales son fundamentales para obtener un producto de alta calidad utilizado en diversas aplicaciones dermatológicas y cosméticas (Química industrial cl., 2024). Extracción El extracto de nácar se obtiene de la concha de nácar, una sustancia biomineral rica en nutrientes como zinc, cobre, calcio y antioxidantes. Para extraer el extracto de nácar, se requiere un proceso de preparación que generalmente implica los siguientes pasos (Química industrial cl., 2024): - Extracción de la concha de nácar: Se recolectan las conchas de nácar de moluscos, principalmente de especies como los moluscos bivalvos o gasterópodos. - Limpieza y preparación: Las conchas se limpian y se tratan para eliminar cualquier impureza superficial. Este paso es crucial para garantizar la pureza del extracto. - Molienda o trituración: Las conchas se muelen o trituran para reducir su tamaño a partículas más pequeñas, lo que facilita la extracción de los compuestos deseados. - Extracción: Las partículas de concha de nácar se someten a un proceso de extracción para liberar los compuestos activos, como las plaquetas hexagonales de aragonita y otras sustancias beneficiosas. - Filtración y purificación: El extracto obtenido se filtra para eliminar cualquier residuo sólido y se purifica para concentrar los compuestos activos. - Secado: Finalmente, el extracto se seca para obtener una forma estable y fácil de almacenar, como polvo o líquido concentrado. 6. Experimentación Para llevar a cabo una evaluación exhaustiva del extracto de nácar en el tratamiento de la piel, se diseñó un estudio clínico que involucró a 100 participantes de diversas edades y tipos de piel. El estudio se dividió en varias etapas, cada una diseñada para proporcionar una comprensión completa de los efectos del extracto de nácar en la salud cutánea. A continuación, se detallan las etapas y procedimientos utilizados: Selección de Participantes: Se reclutaron participantes de ambos sexos con una variedad de tipos de piel, incluidos aquellos con cicatrices, manchas, acné y otros problemas cutáneos. Se tuvieron en cuenta factores como la edad, el historial médico y el tipo de piel al seleccionar a los participantes para garantizar la representatividad de la población estudiada. Formulación y Aplicación de Productos: Se desarrollaron productos específicos que contenían extracto de nácar en concentraciones variables para adaptarse a las necesidades individuales de los participantes. Estos productos incluían cremas, pomadas y geles diseñados para su aplicación tópica en áreas específicas de la piel. Instrucciones de Uso: Se proporcionaron instrucciones detalladas a los participantes sobre cómo aplicar los productos correctamente, incluida la frecuencia de uso y las precauciones a tener en cuenta. Se enfatizó la importancia de seguir el régimen de cuidado cutáneo de manera consistente durante un período de tiempo específico para evaluar los resultados de manera adecuada. Seguimiento y Evaluación: Se realizó un seguimiento regular de los participantes durante un período de tiempo determinado, que incluyó visitas programadas al centro de investigación y comunicación electrónica para recopilar datos sobre cualquier cambio observado en la condición de la piel. Se utilizaron herramientas de evaluación objetiva, como fotografías antes y después, mediciones de pigmentación y evaluaciones clínicas, para registrar los resultados. 7. Análisis Tras completar el estudio clínico con 100 participantes, se observaron resultados altamente positivos en cuanto al uso del extracto de nácar en el cuidado de la piel. antes de presentar los resultados detallados del experimento, es importante realizar un análisis preliminar de los hallazgos observados durante la investigación. A partir de los datos recopilados y las observaciones realizadas, se pueden destacar los siguientes puntos: Eficacia en la Reducción de Cicatrices: Los resultados indican que el uso de productos con extracto de nácar muestra una notable reducción en la apariencia de cicatrices causadas por diversos factores como cortaduras, quemaduras o secuelas de varicelas. Esto sugiere que el extracto de nácar podría ser un agente prometedor en el tratamiento de lesiones cutáneas y en la mejora de la apariencia de la piel. Mejora en Manchas y Marcas de Acné: Se observó una significativa mejoría en las manchas y marcas dejadas por el acné en los participantes que utilizaron productos con extracto de nácar. Este resultado respalda la idea de que el extracto de nácar posee propiedades despigmentantes y puede hiperpigmentación causada por el acné. ser efectivo en el tratamiento de Hidratación y Suavidad Cutáneas: Los datos recopilados sugieren que el extracto de nácar contribuye a mantener la piel adecuadamente hidratada y suave al tacto. Esto podría atribuirse a sus propiedades nutritivas y humectantes, lo que lo convierte en un ingrediente beneficioso para el cuidado diario de la piel. Efecto Exfoliante y Renovador de Células: Se observó que el extracto de nácar tiene un efecto exfoliante suave pero efectivo, que ayuda a eliminar las células muertas de la piel y promueve la renovación celular. Esto puede conducir a una piel más radiante, suave y revitalizada con el uso regular de productos que contienen este ingrediente. Reacciones alérgicas Leves: A pesar de los resultados positivos en las áreas anteriores, es importante tener en cuenta que un pequeño porcentaje de participantes experimentaron reacciones alérgicas leves al usar productos con extracto de nácar. Si bien estas reacciones fueron mínimas, resaltan la importancia de realizar estudios adicionales para comprender mejor la naturaleza y la causa de estas reacciones, garantizando así la seguridad y eficacia del uso del extracto de nácar en el cuidado de la piel. 8. Resultados (Parrales, 2024) A pesar de estos resultados positivos, se identificó una pequeña proporción de participantes (aproximadamente el 5%) que experimentaron reacciones alérgicas leves, como enrojecimiento o irritación cutánea, al usar productos con extracto de nácar. Si bien estas reacciones fueron poco frecuentes y en general se resolvieron rápidamente al suspender el uso del producto, es importante investigar más a fondo las causas subyacentes de estas reacciones alérgicas para garantizar la seguridad y la eficacia del extracto de nácar en el cuidado de la piel. 9. conclusión Posterior a la revisión exhaustiva de la literatura del estudio y realizar un análisis detallado, se pudo llegar a determinar las propiedades dermatológicas del uso de la concha de nácar y la arbutina para el uso de la cosmética y dermatología en general, al igual que en el tratamiento para las manchas ocasionadas por el melasma, con esto tambien se determinaron las características y causas del melasma facial de acuerdo a una base de datos, dentro del análisis se evaluó el beneficio tanto de usar la crema con concha de nácar como la de arbutina como resultado final se dio de que el uso de la crema de arbutina dieron mejores resultado que la crema de concha de nácar, pero ello no quiere decir que su uso no sea óptimo al contrario se cree que en combinación de ambas puede llegar a dar resultados mas eficaces. 10. Recomendaciones Se recomienda seguir con la búsqueda de principios activos de los moluscos marinos para el beneficio de problemas presentes en la vida de los seres humanos ya que han demostrados grande propiedades, por consiguiente se debería plantear el análisis del ecosistema marino para la bioprospección por el hecho de que este ecosistema es poco explorado y a pesar de ser poco explorado ha demostrado grandes beneficios y propiedades, y no solo eso sino que tambien sus estudios dan grandes avances a la ciencia. En base al estudio de la crema de concha de nácar y arbutina se recomienda también analizar las contraindicaciones o consecuencia del uso prolongado de esta crema. Bibliografía Cienciamx. (2020). Cienciamx. Obtenido de https://www.cienciamx.com/index.php/ciencia/mundovivo/26767-como-se-forma-la-concha-de-moluscos Parrales, D. G. (27 de Febrero de 2024). Resultados de uso de concha de nacar como solucion para cuestiones dermatologicas . Guayas, Guayaquil, Ecuador. Química industrial cl. (2024). Química industrial cl. Obtenido de https://quimicaindustrial.cl/producto/extracto-de-nacar/ Shinjita, D. (2022). Melasma. Obtenido de https://www.msdmanuals.com/: https://www.msdmanuals.com/es-ec/hogar/trastornos-de-la-piel/alteraciones-de-lapigmentaci%C3%B3n/melasma Zaida, B. L. (2023). https://repositorio.ug.edu.ec/. Obtenido de ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DERMATOLÓGICAS DE LA CONCHA DE NÁCAR Y LA ARBUTINA EN CREMAS PARA TRATAR EL MELASMA FACIAL: https://repositorio.ug.edu.ec/server/api/core/bitstreams/e15297ac-008041ea-b208-69d4cfdc21ca/content
