A practical clinical device for evaluating changes to the skin's sebum from ozone

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 46; no. 4; pp. 598 - 602
• Main Authors: Liebel, Frank, Petersen, Stephanie, Grove, Gary, Houser, Tim
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Wiley Subscription Services, Inc 01.08.2024
• Subjects: cosmetic; Environmental conditions; Exposure; Humans; In vitro methods and tests; Lipid peroxidation; Lipids; Metabolites; Modules; Oxidative stress; Ozone; Peroxidation; pollution; sebum; Sebum - metabolism; Skin; Skin - drug effects; Skin - metabolism; Skin tests; Squalene; Squalene monohydroperoxide; cosmetic; sebum; pollution; squalene; ozone
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494; 1468-2494
• DOI: 10.1111/ics.12998

Background It is known that tropospheric ozone (O3) generated from pollutants reacting with UV forms lipid peroxidation products and induces oxidative stress to the skin. With the ever‐increasing consumer awareness of the effects pollution has on skin, more testing methods will be needed to evaluate cosmetic ingredients. Recently, others have shown how antioxidants are able to reduce the effects from ozone on skin through in vitro, ex vivo and clinical studies where human subjects place their arms into large stationary chambers. Aims To develop a small, easy to use ozone exposure module (OEM) that can be used on various sites of the body and to validate this device for use in testing the ability of topical products to mitigate the effects of ozone exposure on the skin. Materials and Methods We have produced an OEM which can generate levels of ozone in excess of 1000 ppb and can be set to achieve the equivalent exposure to what is found in polluted environmental conditions. After exposure we used D‐squame discs to remove the sebum and analytically quantitate squalene depletion. Squalene, which is very sensitive to ROS, easily oxidizes into early metabolite squalene monohydroperoxide (SQOOH) with ozone exposure. Results We were able to show decreases in squalene levels after exposure and protective effects from a topical formulation. Conclusion This generator will be a useful tool for researchers to easily create a small and safe exposure from ozone for clinical testing. Résumé Contexte On sait que l’ozone troposphérique (O3) générée par les polluants réagissant avec les UV forme des produits de peroxydation lipidique et induit un stress oxydatif pour la peau. Avec la sensibilisation croissante des consommateurs aux effets de la pollution sur la peau, plus de méthodes d’analyse seront nécessaires pour évaluer les ingrédients cosmétiques. Récemment, d’autres méthodes ont montré la capacité des antioxydants à réduire les effets de l’ozone sur la peau grâce à des études in vitro, ex vivo et cliniques où les sujets humains placent leurs bras dans de grandes chambres stationnaires. Objectifs Développer un petit module d’exposition à l’ozone (MEO) facile à utiliser qui peut être utilisé sur divers sites corporels afin de valider ce dispositif pour utilisation dans des analyses de capacité des produits topiques à atténuer les effets de l’exposition à l’ozone sur la peau Matériels et méthodes Nous avons produit un MEO qui peut générer des niveaux d’ozone supérieurs à 1 000 ppb et qui peut être réglé pour atteindre l’exposition équivalente aux niveaux présents dans des conditions d’environnement pollué. Après exposition, nous avons utilisé des disques D‐squame pour éliminer le sébum et quantifier analytiquement la déplétion en squalène. Le squalène, qui est très sensible au ROS, s’oxyde facilement en métabolite précoce monohydroperoxyde de squalène (SQOOH) avec exposition à l’ozone Résultats Nous avons pu montrer des diminutions des taux de squalène après exposition et les effets protecteurs d’une formulation topique. Conclusion Ce générateur sera un outil utile pour que les chercheurs puissent facilement créer une petite exposition sûre à l’ozone pour les analyses cliniques. This study was able to show that a small, compact ozone generator can be a useful clinical instrument in the evaluation of the effects of ozone on the skin.