Da sempre conosciuta, ma scoperta ufficialmente nel 1773 da H. M. Rouelle, l’urea è stata uno dei primi composti organici ad essere isolata allo stato puro ed il primo a essere preparato per sintesi chimica (1828 da Friedrich Wöhler). Questo composto chimico naturale, con formula CO(NH₂)₂, è sempre stato noto poiché prodotto dall’organismo umano in seguito al metabolismo di proteine e altri composti contenenti azoto e poi rilasciato attraverso urina ed sudore.
Nel corso della storia la medicina popolare si è sempre servita dell’urina (contenente urea e basi puriniche) per il suo effetto disinfettante, cicatrizzante ed emolliente sulla cute. L’uso topico dell’urea invece risale al 1915 ma è rimasto sporadico sino alla fine degli anni ’60, in seguito alla pubblicazione di alcuni interessanti studi sulla proprietà dell’urea di trattenere acqua nello strato corneo.
È infatti un importante componente naturale “igroscopico” (capacità di trattenere molecole di acquose) dell’epidermide, dove partecipa al mantenimento dell’idratazione cutanea come molecola chiave del Fattore Naturale di Idratazione (Natural Moisturizing Factor – NMF). Questo è costituito da diverse sostanze igroscopiche e idrosolubili, tra i quali è possibile trovare anche le secrezioni delle ghiandole sebacee e sudoripare. Riveste un ruolo molto importante nell’idratazione: una sua carenza implica una perdita idrica nello strato corneo stimata attorno al 25% e una riduzione dell’elasticità del 66%.
La quantità di urea presente nell’NMF è di circa il 7% ma la sua concentrazione si riduce con l’avanzare dell’età.
Ulteriori studi hanno dimostrato che l’azione emolliente di questa sostanza (ad elevate concentrazioni) sarebbe legata, oltre che alla ritenzione di acqua nell’epidermide, ad una sua attività cheratolitica, ovvero un’azione “solvente” nei confronti della cheratina in seguito alla rottura dei legami idrogeno della proteina.
Alti dosaggi topici di urea possono infatti indurre alcuni cambiamenti conformazionali delle proteine causandone cambiamento di struttura, denaturazione e solubilizzazione.
Probabilmente attraverso la rottura dei legami idrogeno e l’interferenza con la struttura quaternaria della cheratina, l’urea è in grado di disperdersi e denaturare la cheratina stessa, senza però ridurre la funzione barriera epidermica e senza aumentare la TEWL.
In base a quanto riportato, l’attività dermocosmetica dell’urea viene determinata in base alle concentrazioni di utilizzo:
- A concentrazioni pari o inferiori al 10% esplica un’attività igroscopica ed idratante, favorendo il legame dell’acqua sulle catene proteiche epidermiche.
- A concentrazioni più elevate (10%-40%) l’urea è in grado di denaturare e solubilizzare le cheratine esercitando un’attività cheratolitica o meglio ancora “cheratomodulatrice”.
Le formulazioni contenenti urea sono comunemente utilizzate, in modo concentrazione-dipendente, non solo per ripristinare l’idratazione cutanea ma anche in qualità di coadiuvante nei trattamenti dermatologici: ad esempio, nell’assottigliare le ipercheratosi, sfaldare le unghie distrofiche, migliorare la penetrazione transepidermica di alcune sostanze come l’acido salicilico o di farmaci quali cortisonici ed antimicotici.
Attualmente, il ruolo dell’urea nell’idratare e chertomodulare l’epidermide è stato ampliato sino ad includere la regolazione di geni epidermici al fine di promuovere una corretta funzione barriera cutanea. Attraverso la regolazione genica epidermica, sarebbe infatti in grado di modulare la sintesi del DNA delle cellule epidermiche, in particolare quelle dello strato basale e, di conseguenza, lo spessore dello strato superficiale.
In uno studio del 20121, è stato osservato che il trattamento topico con urea ha migliorato la funzione barriera della cute, incrementando in parallelo l’espressione del peptide antimicrobico LL-37 (coinvolto anche nell’insorgenza ed evoluzione della psoriasi) e β-defensin-2. La sostanza, per stimolare l’espressione di entrambi i fattori, deve essere trasportata all’interno dei cheratinociti da due veicolanti specifici, UT-A1 e UT-A2, e/o dalle acquaporine 3, 7 e 9. Gli inibitori di questi trasportatori urea-selettivi bloccano a valle gli effetti biologici della sostanza, alterando ed incrementando l’mRNA ed i livelli di proteine quali la transglutaminasi-1, l’involucrina, la loricrina e filaggrina, coinvolte nei processi di cheratinizzazione.
Queste evidenze spostano la percezione del potenziale beneficio dell’urea da un ruolo passivo come semplice umettante e cheratolitico, a un ruolo più ampio nella salute globale della pelle.
Nel frattempo l’urea è oggi ampiamente utilizzata e conosciuta in dermo-cosmetologia per le sue proprietà idratanti, cheratolitiche, cheratoplastiche e leviganti dello strato corneo.
Il database degli ingredienti cosmetici della Comunità Europea (COSIng) ne riconosce le funzioni “antistatiche”, di “agente tampone”, “umettante” e soprattutto di “condizionante cutaneo”, ovvero fisiologicamente attivo nel migliorare le condizione della pelle, senza rilevare restrizioni ed osservazioni d’uso.
Da un punto di vista formulativo, quale ingrediente cosmetico, è facilmente ottenibile tramite un processo di sintesi eco-sostenibile, viene spesso inserita nelle formulazioni grazie al fatto che è caratterizzata da una buona tollerabilità cutanea, una buona penetrazione epidermica ed una notevole stimolazione del turnover cellulare epidermico, favorendo al tempo stesso l’eliminazione dei corneociti desquamanti o le squame cornee presenti sulla superficie cutanea.
La stabilità delle emulsioni che la contengono dipende dal pH della formulazione, dalla temperatura e dal tipo di eccipiente/veicolo cosmetico. Va rilevato che, in assenza di ambiente acido ed in presenza di elevate temperature, l’urea si decompone, liberando idrossido di ammonio, possibile causa di lesioni cutanee irritative. Al fine di migliorare la stabilità dei prodotti contenenti urea è pertanto raccomandabile l’uso di un sistema idrofilico, a condizione di acidità.
(1)S. Grether-Beck, I. Felsner, H. Brenden, Z. Kohne, M. Majora, A. Marini, et al.: “Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression.” J Invest Dermatol. 2012 Jun;132(6):1561-72.
