Use of organic acids in acne and skin discolorations therapy
Alicja Kapuścińska 1 , Izabela Nowak 1Abstract
Acne is one of the most frequent skin disorders that occurs in puberty, but often adults also have acne. The most important factors responsible for acne are elevated production of sebum by hyperactive sebaceous glands and blockage of the follicle because of hyperkeratosis [14]. The third etiopathogenic factor of acne is excessive microflora reproduction [8]. The most significant bacterium that is responsible for formation of skin lesions is Propionibacterium acnes, a rod-shaped Gram-positive and aerotolerant anaerobic bacterium. It is estimated that P. acnes is responsible for acne in approximately 80% of people aged 11 to 30 [27,40]. Even healed skin lesions can often cause skin discolorations and scar formation [51]. Exfoliating chemical substances that are commonly used in dermatology and cosmetology are organic acids. Exfoliating treatment using organic acids is called “chemical peeling” and consists of controlled application of those substances on the skin [38]. The depth of exfoliation depends on organic acid concentration, type of substance and contact time with the skin [41]. Using exfoliating agents seems to be helpful in excessive keratinization – one of several factors responsible for acne. Moreover, epidermis exfoliation is a popular method of removing skin discoloration [22]. Considering chemical structure, exfoliating substances that are most often used in cosmetology contain alpha-hydroxyacids (glycolic acid, lactic acid, mandelic acid and citric acid), beta-hydroxyacids (salicylic acid) and other organic acids, such as trichloroacetic acid and pyruvic acid [47]. In this article, a literature review of use of organic acids in acne and skin discoloration therapy is presented.
References
- 1. Al‐Waiz M.M., Al‐Sharqi A.I.: Medium‐depth chemical peels inthe treatment of acne scars in dark‐skinned individuals. Dermatol.Surg., 2002; 28: 383-387
Google Scholar - 2. Bae B.G., Park C.O., Shin H., Lee S.H., Lee Y.S., Lee S.J., Chung K.Y.,Lee K.H., Lee J.H.: Salicylic acid peels versus Jessner’s solution foracne vulgaris: a comparative study. Dermatol. Surg., 2013; 39: 248-253
Google Scholar - 3. Bartenjev I., Oremović L., Rogl Butina M., Sjerobabski MasnecI., Bouloc A., Voda K., Šitum M.: Topical effectiveness of a cosmeticskincare treatment for acne-prone skin: A clinical study. Acta Dermatovenerol.Alp., Pannonica Adriat., 2011: 20: 55-62
Google Scholar - 4. Berg J. M, Tymoczko J. L., Stryer L., D Clarke N.: Cykl kwasu cytrynowego.Biochemia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa,2007: 465-490
Google Scholar - 5. Bernstein E.F., Underhill C.B., Lakkakorpi J., Ditre C.M., Uitto J.,Yu R.J., Scott E.V.: Citric acid increases viable epidermal thicknessand glycosaminoglycan content of sun-damaged skin. Dermatol.Surg., 1997; 23: 689-694
Google Scholar - 6. Bielański A.: Podstawy Chemii Nieorganicznej, WydawnictwoNaukowe PWN, Warszawa 1994; 2: 356-361
Google Scholar - 7. Bieniek A., Białynicki-Birula R., Barancewicz-Łosek M., SzepietowskiJ., Kuniewska B., Okulewicz-Gojlik D.: Chemical peelings.Part II. Biological properties, indications and side effects of chemicalpeelings containing glycolic acid and resorcin. Dermatol. Klin.,2004; 6: 191-195
Google Scholar - 8. Błaszczyk-Kostanecka M., Chodynicka B., Gliński W.: Trądzik pospolity:patogeneza i zasady leczenia. Przegl. Dermatol., 1998, 85: 3-19
Google Scholar - 9. Briden M.E.: Alpha-hydroxyacid chemical peeling agents: casestudies and rationale for safe and effective use. Cutis, 2004; 73 (Suppl.2): 18-24
Google Scholar - 10. Brodland D.G., Roenigk R.K: Trichloroacetic acid chemexfoliation(chemical peel) for extensive premalignant actinic damage ofthe face and scalp. Mayo Clin. Proc., 1988; 63: 887-896
Google Scholar - 11. Brody H.J.: Complications of chemical peeling. J. Dermatol. Surg.Oncol., 1989; 15: 1010-1019
Google Scholar - 12. Broniarczyk-Dyła G., Joss-Wichman E.: Zastosowanie kwasu glikolowego(35%, 50%, i 70%) w leczeniu trądziku pospolitego oraz odległychjego następstw. Dermatol. Estetyczna, 1999; 1: 29-33
Google Scholar - 13. Broniarczyk-Dyła G., Wawrzycka- Kaflik A., Prusińska- BratośM.: Efekt farmakologicznego działania związków chemicznych znajdującychzastosowanie w peelingach chemicznych. Dermatol. Estetyczna,2004; 6: 19-23
Google Scholar - 14. Brzezińska-Wcisło L., Bergler-Czop B., Wcisło-Dziadecka D., Lis–Święty A., Stankiewicz-Habrat P.: Co nowego w patogenezie trądzikupospolitego. Dermatol. Klin., 2006; 8: 275-279
Google Scholar - 15. Caspers P.J., Lucassen G.W., Wolthuis R., Bruining H.A., PuppelsG.J.: In vitro and in vivo Raman spectroscopy of human skin. Biospectroscopy,1998; 4 (Suppl. 5): S31-S39
Google Scholar - 16. Chan G.J.: Use of superficial glycolic acid peels in clinical practice.Hong Kong J. Dermatol. Venereol., 2012; 20: 111-113
Google Scholar - 17. Cichocki T., Litwin J. A., Mirecka J.: Kompendium histologii: podręcznikdla studentów nauk medycznych i przyrodniczych, WydawnictwoUniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2002: 224-225
Google Scholar - 18. Czarnecka-Operacz M., Silny P.: Osutki polekowe. Alergia AstmaImmunol., 2000; 5: 165-174
Google Scholar - 19. Degitz K., Placzek M., Borelli C., Plewig G.: Pathophysiology ofacne. J. Dtsch. Dermatol. Ges., 2007; 5: 316-323
Google Scholar - 20. Feliczak-Guzik A., Jagodzińska K., Nowak I.: Rola hydroksykwasóww kosmetyce. Pol. J. Cosmetol., 2013; 16: 85-92
Google Scholar - 21. Ghersetich I., Brazzini B., Peris K., Cotellessa C., Manunta T.,Lotti T.: Pyruvic acid peels for the treatment of photoaging. Dermatol.Surg., 2004; 30: 32-36
Google Scholar - 22. Ghersetich I., Teofoll P., Gantcheva M., Ribuffo M., Puddu P.: Chemicalpeeling: how, when, why? J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol., 1997; 8: 1-11
Google Scholar - 23. Green B.A., Yu R.J., Van Scott E.J.: Clinical and cosmeceuticaluses of hydroxyacids. Clin. Dermatol., 2009; 27: 495-501
Google Scholar - 24. Hassa R., Mrzigod J., Nowakowski J., Podręczny słownik chemiczny.Videograf II. Katowice 2004, Wyd. I: 214-215
Google Scholar - 25. Hayward J.A., Goldstein M.S., Brown M., Ceccoli J.D.: European PatentNo. EP 0616799. Munich 2000, Germany: European Patent Office
Google Scholar - 26. Hevia O., Nemeth A.J., Taylor J.R.: Tretinoin accelerates healingafter trichloroacetic acid chemical peel. Arch. Dermatol., 1991;127: 678-682
Google Scholar - 27. Jabłoński L.: Podstawy Mikrobiologii Lekarskiej, WydawnictwoLekarskie PZWL, Warszawa 1979, 335
Google Scholar - 28. Kania J., Pierzchała E.: Zastosowanie peelingu migdałowego w leczeniunadmiernego łojotoku i trądziku pospolitego skóry twarzy.Dermatol. Estetyczna, 2009; 11: 319-324
Google Scholar - 29. Karasiewicz D., Płaza I., Klencki M., Słowińska- Klencka D.: Porównanieskuteczności złuszczania chemicznego za pomocą kwasupirogronowego oraz kwasu migdałowego w leczeniu trądziku młodzieńczego.Dermatol. Estetyczna, 2011; 13: 298-306
Google Scholar - 30. Kefala V.K., Kinigalaki P.: In vivo evaluation of the effect of cyclosystemcomplex glycolic acid 50% on skin elasticity and skin humidity.Epitheorese Klin. Farmakol. Farmakokinet., 2001; 15: 219-224
Google Scholar - 31. Kefala V.K., Kinigalaki P.: In vivo evaluation of the effect ofβ-cyclodextrin on sebum secretion in people developing two kinds of acne vulgaris: a. comedonal acne and b. cosmetic acne. EpitheoreseKlin. Farmakol. Farmakokinet., 2002; 16: 179-182
Google Scholar - 32. Kowalewski C.: Wpływ kwasu glikolowego na strukturę i czynnośćbariery naskórkowej. Dermatol. Estetyczna, 1999; 1: 130-132
Google Scholar - 33. Kowalska-Olędzka E., Kaniowska E., Chlebus E.: Zastosowaniepeelingów chemicznych w leczeniu przebarwień skóry. Dermatol.Estetyczna, 2013; 5: 305-310
Google Scholar - 34. Kozłowska U.: Peelingi chemiczne. W: Kosmetologia pielęgnacyjnai lekarska, Noszczyk M. (red.), Wydawnictwo Lekarskie PZWL,Warszawa 2010, 245-253
Google Scholar - 35. Kurtzweil P.: Alpha hydroxy acids for skin care. FDA Consum.,1998; 32: 30-35
Google Scholar - 36. Langsdon P.R., Rodwell D.W.3rd, Velargo P.A., Langsdon C.H.,Guydon A.: Latest chemical peel innovations. Facial Plast. Surg. Clin.North Am., 2012; 20: 119-123
Google Scholar - 37. Leheta T.M., Abdel Hay R.M., El Garem Y.F.: Deep peeling usingphenol versus percutaneous collagen induction combined withtrichloroacetic acid 20% in atrophic post-acne scars; a randomizedcontrolled trial. J. Dermatolog. Treat., 2014; 25: 130-136
Google Scholar - 38. Marczyk B., Mucha P., Rotsztejn H.: Działanie peelingów chemicznychnajczęściej stosowanych w trądziku pospolitym. Dermatol.Klin., 2012; 14: 183-187
Google Scholar - 39. Marczyńska D., Przybyło M.: Melanocyty – komórki barwnikoweo wielu obliczach. Kosmos, 2013, 62: 491-499
Google Scholar - 40. Marples R.R., McGinley K.J., Mills O.H.: Microbiology of comedonesin acne vulgaris. J. Invest. Dermatol., 1973; 60: 80-83
Google Scholar - 41. Moy L.S., Peace S., Moy R.L.: Comparison of the effect of various chemicalpeeling agents in a mini‐pig model. Dermatol. Surg., 1996; 22: 429-432
Google Scholar - 42. Noszczyk M.: Kosmetologia pielęgnacyjna i lekarska. WydawnictwoLekarskie PZWL, Warszawa 2010
Google Scholar - 43. Okuda M., Donahue D.A., Kaufman L.E., Avalos J., Simion F.A.,Story D.C., Sakaguchi H., Fautz R., Fuchs A.: Negligible penetrationof incidental amounts of alpha-hydroxy acid from rinse-off personalcare products in human skin using an in vitro static diffusion cellmodel. Toxicol. In Vitro, 2011; 25: 2041-2047
Google Scholar - 44. Pandya A.G., Guevara I.L.: Disorders of hyperpigmentation. Dermatol.Clin., 2000; 18: 91-98
Google Scholar - 45. Prystupa-Chalkidis K.: Przebarwienia skórne. W: Kosmetologiapielęgnacyjna i lekarska, Noszczyk M. (red.), Wydawnictwo LekarskiePZWL, Warszawa 2010, 169-178
Google Scholar - 46. Resnik S.S., Lewis L.A.: The cosmetic uses of trichloroacetic acidpeeling in dermatology. South. Med. J., 1973; 66: 225-227
Google Scholar - 47. Roguś-Skorupska D., Chodorowska G.: Peelingi w dermatologii.Nowa Medycyna, 2005; 2
Google Scholar - 48. Rubin M.G.: Trichloroacetic acid and other non-phenol peels.Clin. Plast. Surg., 1992; 19: 525-536
Google Scholar - 49. Rubin M.G.: Manual of Chemical Peels: Superficial and MediumDepth. Lippincott Williams & Wilkins, 1st ed. Philadelphia, PA: J.B.Lippincott Company; 1995: 103-109
Google Scholar - 50. Rubin M.G. (Red.): Pilingi chemiczne. Elsevier Urban & Partner,Wrocław 2006
Google Scholar - 51. Ruiz-Maldonado R., Orozco-Covarrubias M.L.: Postinflammatoryhypopigmentation and hyperpigmentation. Semin. Cutaneous Med.Surgery, 1997; 16: 36-43
Google Scholar - 52. Sharad J.: Glycolic acid peel therapy – a current review. Clin.Cosmet. Investig. Dermatol., 2013; 6: 281-288
Google Scholar - 53. Sharquie K.E., Al‐Tikreety M.M., Al‐Mashhadani S.A.: Lactic acidas a new therapeutic peeling agent in melasma. Dermatol. Surg.,2005; 31: 149-154
Google Scholar - 54. Smith W.P.: Epidermal and dermal effects of topical lactic acid.J. Am. Acad. Dermatol., 1996; 35: 388-391
Google Scholar - 55. Soccol C.R., Vandenberghe L.P., Rodrigues C., Pandey A.: Newperspectives for citric acid production and application. Food Technol.Biotechnol., 2006; 44: 141-149
Google Scholar - 56. Sueki H.: Pharmacological effects of alpha-hydroxy acids (AHAs)on human skin. Nishi Nihon Nifuka, 2001; 63: 221-225
Google Scholar - 57. Taylor M.B.: Summary of mandelic acid for the improvement ofskin conditions. Cosmet. Dermatol. 1999; 12: 26-28
Google Scholar - 58. The PubChem Compound Database. dl-Mandelic Acid http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=1292(20.01.2014)
Google Scholar - 59. The PubChem Compound Database. Salicylic Acid http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=338&loc=ec_rcs(20.01.2014)
Google Scholar - 60. The PubChem Compound Database. TrichloroaceticAcid. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=6421&loc=ec_rcs (20.01.2014)
Google Scholar - 61. Tunzi M., Gray G.R.: Common skin conditions during pregnancy.Am. Fam. Physician, 2007; 75: 211-218
Google Scholar - 62. Webster G.F., Rawlings A.V., red. D. Krasowska: Trądzik. Diagnostykai leczenie. Wyd. Czelej, 2009
Google Scholar - 63. Wołosik K., Knaś M., Wacewicz M., Dmuchowska P.: Skutecznośćterapii skojarzonej w redukcji blizn potra ̧dzikowych – opis przypadków.Przegl. Dermatol., 2013; 100: 102-109
Google Scholar - 64. Woźniak K.: Czynniki warunkujące skuteczność działania biologicznegoalfa-hydroksy kwasów. Dermatol. Estet., 2005; 7: 151-153
Google Scholar - 65. Woźniak M., Zegarska B., Kaczmarek-Skamira E., Czajkowski R.:Zastosowanie alfa-hydroksykwasów w dermatologii oraz kosmetologiipielęgnacyjnej i profilaktycznej. Dermatol. Estet., 2010; 12:118-123
Google Scholar - 66. Yener G., Baitokova A.: Development of a w/o/w emulsion forchemical peeling applications containing glycolic acid. J. Cosmet.Sci., 2006; 57: 487-494
Google Scholar