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Champú creador de materia: ciencia o disparate

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Recientemente han sido otorgados los premios Nobel de ciencias y, como va siendo costumbre, en las redes sociales se han hecho chistes al respecto. Esta vez la diana de los chascarrillos ha sido un champú «creador de materia», para algunos digno merecedor de un Nobel.

¿Puede un champú «crear materia»? ¿Este eslogan tiene fundamento científico o es un disparate?

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No es la primera vez que este eslogan protagoniza críticas y bromas, a partes iguales. Y es que los productos cosméticos con frecuencia son prejuzgados y tildados de engañosos.

¿Puede un champú crear materia? En un sentido literal, siguiendo las leyes elementales de la física, es imposible crear materia de la nada. En cambio, estamos acostumbrados a eslóganes que se refieren a cualidades similares de un champú que todos entendemos, como son «densificador» o «creador de volumen». En todos los casos se hace referencia a la idea de que un champú sea capaz de engrosar el cabello y, por tanto, dotarlo de cuerpo, densidad, volumen o masa, como se quiera decir.

Para entender cuál es el funcionamiento del champú «creador de materia» es interesante conocer cómo es el cabello:

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Se denomina cabello al pelo que nace en el cuero cabelludo. La parte más subterránea del cabello es el bulbo capilar, enterrado a unos 4 mm de profundidad, en la hipodermis. La papila dérmica, situada en la base del bulbo capilar, está compuesta por tejido conjuntivo y vasos sanguíneos que proporcionan al pelo las sustancias necesarias para su crecimiento.

En el bulbo capilar es donde las células sufren el proceso de queratinización, es decir, se transforman en queratina, dando lugar a la formación del tallo del cabello. La queratina que forma el cabello es similar a la que forma el estrato córneo, la capa más superficial de la piel, solo que, en el caso del cabello, la queratina forma un entramado más fuertemente unido.

Junto al bulbo capilar encontramos el músculo erector, responsable del erizamiento del pelo, y la glándula sebácea, responsable de la producción de sebo que se adentra en el cabello aportándole flexibilidad.

El conjunto de todas estas partes del cabello que se encuentran enterradas en la piel se sitúan en el denominado folículo piloso.

Hacia afuera del folículo piloso encontramos el tallo del cabello, formado por queratina, sebo, minerales y agua. Así, lo visible del cabello no está formado por células, es decir, no está biológicamente vivo, sino que puede describirse como una serie de estructuras de queratina con diferente disposición.

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La queratina es una proteína fibrosa y, como cualquier proteína, está formada por aminoácidos, siendo la cisteína el aminoácido más relevante en su estructura. La cisteína posee átomos de azufre que son capaces de unirse entre sí formando puentes, lo que aporta rigidez a la estructura.

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La parte más externa del tallo del cabello es la cutícula. La cutícula está formada por unas células planas, queratinizadas y sin pigmentos (translúcidas) que se superponen unas sobre otras permaneciendo adosadas y dirigiendo el extremo libre hacia la punta del pelo, como escamas.

Hacia el interior del cabello tenemos la corteza o córtex, que es resistente, elástica y permeable. La corteza está formada por macrofibras, estas a su vez por microfibras, y estas a su vez por protofibras. Las protofibras son cadenas de queratina enrolladas y fuertemente unidas entre sí por medio de puentes de azufre.

La parte central del tallo del cabello es la médula, formada por células queratinizadas ligeramente unidas.

El color del cabello viene de la melanina. Hay dos clases de melanina, un tipo es responsable de los tonos oscuros (eumelanina) y otro es responsable de los tonos claros, como el rubio y rojo (feomelanina). La mezcla y cantidades de estos pigmentos determinan el color natural del cabello. La aparición de canas se debe a la disfuncionalidad de los melanocitos, las células que sintetizan la melanina.

A la hora de formular un producto cosmético del cabello hay que tener en cuenta la química y la anatomía del cabello y del cuero cabelludo. Uno de los aspectos químicos más interesantes del cabello lo encontramos en las fibras de queratina que lo forman. Estas fibras de queratina son muy permeables al agua, tienen gran atracción por la humedad ambiental, pudiendo llegar a absorber hasta la tercera parte de su masa en agua, alterando sensiblemente la longitud, el diámetro y la forma del cabello.

Debido a la alta permeabilidad del cabello, éste es muy sensible a los productos cosméticos que utilicemos sobre él; lo que puede verse como una gran ventaja si el producto en cuestión es adecuado a nuestro cabello, o como una desventaja si usamos un producto inadecuado o de baja calidad.

Muchos champús no contienen ningún activo que penetre más allá de la cutícula del cabello, de forma que sólo afectan a la parte superficial del mismo. En cambio, hay champús que están formulados con la intención de que haya algún activo que penetre hasta la corteza y que posibilite el ansiado engrosamiento del cabello.

Lograr que las sustancias que penetran en la corteza capilar influyan en el grosor del cabello es complicado, puesto que sólo algunos líquidos son capaces de difundir más allá de la cutícula y, como líquidos, no afectan a la estructura con la eficacia con la que lo haría un sólido. Por este motivo lo ideal sería que los líquidos pudiesen cambiar de estado de agregación una vez hubiesen penetrado en el cabello. Esto derivó en el estudio de las posibilidades que tendría un proceso bien conocido en ciencia de los materiales: el proceso sol-gel. El proceso sol-gel es un método de producción de sólidos a partir de líquidos.

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El proceso sol-gel permite la fabricación de materiales amorfos y policristalinos con características especiales en su composición y propiedades. Su utilidad radica en que necesita menor temperatura en comparación con los métodos tradicionales de fabricación de vidrios por fusión. El sol-gel es una ruta química que se inicia con la síntesis de una suspensión coloidal de partículas sólidas o cúmulos en un líquido (sol) y la hidrólisis y condensación de éste sol para formar un material sólido lleno de solvente (gel). El solvente se le extrae al gel simplemente dejándolo reposar a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo llamado envejecimiento, en el cual el gel se encogerá expulsando el solvente y agua residual [1].

El principio activo que contiene el champú «creador de materia» es el 3-aminopropyl triethoxysilane, de nombre comercial filloxane, protegido por una patente por el laboratorio que lo comercializa.

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Lo químicamente interesante de este principio activo es que se trata de un precursor sol-gel. Es un amino-silano, es decir, una molécula que consta de dos partes: una orgánica (amino) y una inorgánica (silano).

La parte inorgánica de la molécula «se activa» cuando la presencia de agua es suficiente, mayor que la que contiene el propio champú. La reacción ocurre además a temperatura ambiente. La activación consiste en que las moléculas de agua pasan a ocupar posiciones estratégicas alrededor del silicio del filloxane y éste tiende a unirse a otra molécula que haya sufrido esa misma activación. De esta manera, varias moléculas de filloxane acaban uniéndose entre sí a través de su parte inorgánica (silano) formando un entramado reticular, una estructura tridimensional estable.

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Para estudiar si esta cadena de reacciones químicas suceden y, que las estructuras tridimensionales efectivamente se forman de esta manera, se hacen estudios de caracterización. En este caso se recurrió a identificar las diferentes moléculas originadas durante el proceso mediante técnicas fundamentadas en la espectroscopia de masas de alta resolución. Se llegó a la conclusión de que efectivamente en las condiciones en las que se emplea el champú (temperatura, humedad, matriz y pH) se va formando un entramado reticular a base de enlaces entre las partes inorgánicas (silanos) que deja las partes orgánicas (aminas) orientadas hacia el exterior del conglomerado [2].

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Las partes orgánicas del conglomerado (R), al quedarse orientadas hacia el exterior, pueden establecer enlaces entre las fibras de queratina de la corteza y la cutícula del cabello. La similitud química entre los aminoácidos de la queratina y el aminoácido del filloxane les permite establecer enlaces de hidrógeno estables.

Para comprobar que este hecho sucede dentro del cabello, que tiene un diámetro medio de 80-100 micrometros, se utilizó un microscopio electrónico con sensor de rayos X, después de haber tratado el cabello una única vez con la gama de productos del laboratorio cosmético (champú + acondicionador + sérum). El resultado fue que se detectó la presencia de filloxane tanto en la cutícula como en la corteza del cabello [3].

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El uso continuado de productos cosméticos formulados con este principio activo produce una detección mayor y progresiva de filloxane en el cabello [3].

El siguiente paso del estudio implica comprobar si la entrada del filloxane en el cabello afecta a su grosor. Por medio de una técnica de medida fina, la espectroscopia de masas a nanoescala [4], pudo medirse la diferencia de diámetro del cabello antes y después de la aplicación del sérum con filloxane. La intrusión del conglomerado de filloxane entre las macrofibras de queratina de la corteza capilar produce una separación media entre ellas de 5-8 Å. El resultado fue un incremento medio de 8 micrometros de grosor en cada cabello [5]. En definitiva: el champú «creador de materia» funciona, puesto que aumenta un 10% el grosor del cabello.

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El estudio completo de este principio activo en productos cosméticos para el cabello se prolongó durante 8 años e implicó la participación de más de 2600 personas. Finalizó con la patente del activo por parte del laboratorio cosmético que lo desarrolló y con la comercialización de una gama de productos formulados alrededor de dicho principio activo.

La conclusión de todo esto es que el controvertido eslogan del champú «creador de materia» encierra muchos aspectos de la ciencia y de cómo funciona un departamento de investigación y desarrollo; todo el esfuerzo que implica, de personas, tiempo y recursos. Antes de dejarse llevar por el prejuicio de que los productos cosméticos no funcionan o, como en este caso, son un disparate, podríamos empezar a pensar que tras cada uno de esos productos hay ciencia.

El verdadero pensamiento crítico implica no dar nada por sentado, no generalizar y preguntar a las partes implicadas, a los conocedores de la materia. Lo irresponsable es sugerir que todo lo relacionado con un tipo de industria, en este caso la industria cosmética, es un engaño.

Ilustración de portada realizada por Tamara Feijoo ex profeso para este artículo.

Fuentes

[1] C. J. Brinker, G. W.. Scherer, Sol-Gel Science. Academic Press, Boston USA. (1990)

[2] 3-aminopropyltriethoxysilane: a new compound stemming from sol-gels proven to enhance fiber volume. P.Hallegot, G.Hussler, V.Jeanne-Rose, F.Leroy, P.Pineau, H.Samain. L’Oreal Reasearch and Innovation, Aulnay, France. DWI-Hair Congress, Lubeck, Germany, September 2013.

[3] Hallegot, P., Hussler, G., Jeanne-Rose, V. et al. J Sol-Gel Sci Technol (2016) 79: 359. doi:10.1007/s10971-016-3961-z

[4] Herrmann, Anke M.; Ritz, Karl; Nunan, Naoise; Clode, Peta L.; Pett-Ridge, Jennifer; Kilburn, Matt R.; Murphy, Daniel V.; O’Donnell, Anthony G.; Stockdale, Elizabeth A. Nano-scale secondary ion mass spectrometry — A new analytical tool in biogeochemistry and soil ecology: A review article. Soil Biology and Biochemistry, 2007.

[5]The filloxane, a potent molecule, now formulates into a shampoo. A serious weapon to daily enhance hair fiber volumen and fight the lack of hair density in case of thinning hair or hair loss. Jeanne-Rose V, Samain H., Dall’Arche O., Bouhadana E. L’Oreal Research and Innovation, 2013.

 

    8 comentarios en "Champú creador de materia: ciencia o disparate"

    • Vanessa says

      Buenos días, me encantaaaaa leerte (aunque me suena a chino muchos términos) pero con artículos como los tuyos, es como una aprende.
      Te quería pedir un favor…. Tengo 38 años y sufro de acné hormonal, hay millones de productos para este fin, pero alguno que realmente sea efectivo? Porque yo se que hasta que no trate mi problema desde dentro, que me salga acné es irremediable, pero no se si existe algo, que por lo menos alivie los síntomas y evita las temidas cicatrices. He probado de todo!!! Y estoy ya, realmente aburrida y con los cajones llenos de promesas incumplidas que te secan la cara como un ajo y al final no solucionan el problema.
      Creo que un artículo desde tu punto de vista… Sería magnífico.
      Muchas gracias por tu tiempo y tu sabiduría. Un saludo.

    • Javi Santos says

      Magnífica entrada. Da gusto leer que no siempre mienten 😉

    • Biochemist90 says

      qué buen artículo! 🙂

    • Ana Cetvantes says

      Muy buen artículo!! Muy ilustrativo desde la perspectiva químico /cientifica…felicidades!

    • Marisa Castiñeira says

      Bulbo capilar, con buenísima caricatura de Tamara, molécula de queratina, puentes disulfuro, de hidrogéno,……paso de estado de Sol a Gel,……
      Los primeros temas de 2 de bachillerato, biomoleculas, contenidos en esta explicación. Ando estos días en ellos, y ningún ejemplo práctico me podría venir mejor para dar sentido a todo lo que estamos explicando.
      Porque tener cultura en ciencia, cultura, sirve para esto, para saber si tiene sentido lo que nos están contando y decidir.
      Muy bien eso de liberarse de prejuicios y ver si un producto cosmético tiene base científica o no.
      Gracias Deborah, siempre me vienes bien

    • Txell says

      Bueníssimo.

      Gracias.

    • Miguel says

      Excelente post. Gran trabajo de investigación y de información.
      Igualmente, gran trabajo del laboratorio, creando un cosmético que funciona.
      Peeeeeeero…
      Paso de los 50, y mis estudios oficiales terminaron en el Bachilletaro (BUP). Desde entonces, por satisfacción personal, he leído mucho y de muchos temas. Aunque he olvidado la mayor parte, todavía entiendo lo que es “espectroscopia de masas a nanoescala” y no me asusta (demadiado) el término “3-aminopropyl triethoxysilane”. Pero si cojo un bote de champú y leo “creador de materia”, el bote vuelve al estante y durante una buena temporada desconfío de la marca, del laboratorio, de la tienda y, como digo siempre, de la administración correspondiente que debe velar por mis intereses, por muy bueno que en realidad sea el producto.
      Ahora, leído el post, sí que lo compraría, si tuviera dónde usarlo . . .
      Gracias.

    • Tania says

      Muchas gracias Deborah, me sirven mucho tus articulos, y el libro de TODO ES CUESTION DE QUIMICA es uno de mis favoritos, porque tu lo explicas por un lado mas artistico,

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