Alantoína: Una Referencia Enciclopédica Integral
1. Identidad y Caracterización Química
Nombres Químicos e Identificadores
La alantoína es un protector cutáneo también conocido como 5-ureidohidantoína o glioxildiureido, con fórmula química C4H6N4O3 y nombre químico 2,5-Dioxo-4-imidazolidinil urea. También se denomina glioxildiureido y es una diureida del ácido glioxílico. Su número CAS es 97-59-6, con número EINECS/ELINCS 202-592-8 y número de referencia COSING 31411. El nombre INCI (International Nomenclature of Cosmetic Ingredients) es simplemente Allantoin.
La alantoína es un polvo cristalino blanco con un peso molecular de 158.1164 g/mol y un punto de fusión de 239°C. Tiene una solubilidad en agua de 0.5% a 25°C.
Origen Bioquímico y Nomenclatura
La alantoína es un intermediario metabólico importante en la mayoría de los organismos, incluidos animales, plantas y bacterias, aunque no en los seres humanos. Se produce a partir del ácido úrico, que a su vez es un producto de degradación de los ácidos nucleicos, mediante la acción de la urato oxidasa (uricasa). Su nombre proviene del alantoides (un órgano excretor embrionario amniota en el que se concentra durante el desarrollo en la mayoría de los mamíferos, excepto en los humanos y otros homínidos), y es un producto de la oxidación del ácido úrico por catabolismo de purinas. Después del nacimiento, es el principal medio por el cual se excreta el desecho nitrogenado en la orina de estos animales. En los seres humanos y otros simios superiores, la vía metabólica para la conversión de ácido úrico en alantoína no está presente, por lo que el ácido úrico se excreta en su lugar.
Fuentes Naturales
La alantoína se encuentra en plantas como la manzanilla, los brotes de trigo, la remolacha azucarera y la consuelda, una hierba de flores púrpuras. Su principal extracto botánico proviene de la consuelda (Symphytum officinale), aunque también se encuentra en semillas de tabaco, manzanilla y brotes de trigo. Puede extraerse de las hojas y raíces de la consuelda, y el contenido de alantoína en la raíz varía entre 0.7% y 2.5%. La alantoína también puede encontrarse en el líquido amniótico y la orina de mamíferos, y en el moco de los caracoles.
Descubrimiento y Síntesis
La alantoína fue aislada por primera vez en 1800 por el médico italiano Michele Francesco Buniva (1761–1834) y el químico francés Louis Nicolas Vauquelin, quienes creyeron erróneamente que estaba presente en el líquido amniótico. En 1821, el químico francés Jean Louis Lassaigne la encontró en el líquido del alantoides, llamándola "l'acide allantoique." En 1837, los químicos alemanes Friedrich Wöhler y Justus Liebig la sintetizaron a partir de ácido úrico y la renombraron "allantoïn."
Aunque la alantoína puede obtenerse de fuentes naturales, normalmente se prepara de forma sintética para uso cosmético, ya sea mediante la oxidación de ácido úrico, la reacción de ácido dicloroacético con urea, o una reacción de condensación entre ácido glioxílico y urea. La alantoína a granel sintetizada químicamente es químicamente equivalente a la alantoína natural y es segura, no tóxica y compatible con materias primas cosméticas, cumpliendo con los requisitos de CTFA y JSCI.
2. Uso Tradicional e Histórico
Tradiciones Antiguas y Clásicas
La planta de consuelda se ha utilizado con fines medicinales durante más de 2,000 años, y el registro más antiguo de su uso como remedio herbal tradicional se remonta a los antiguos griegos, aproximadamente en el año 400 a.C. La consuelda (Symphytum officinale) es un arbusto que se encuentra en Europa y algunas partes de Asia, y se ha utilizado desde la época romana por sus propiedades medicinales.
Históricamente, la consuelda desarrolló el apodo de "suelda huesos" (knitbone) porque los herbolarios asociaban la planta con el apoyo a la curación de huesos, ligamentos y tejido conectivo. Durante siglos, las tradiciones herbales utilizaron la consuelda para esguinces y otras lesiones del tejido conectivo, aplicándola externamente en pomadas, aceites, cataplasmas y preparaciones de ungüento para favorecer la recuperación de esguinces, distensiones y lesiones musculares.
Preparaciones en la Medicina Tradicional
Tanto la hoja como la raíz de la consuelda se han utilizado históricamente en la medicina herbal. Los herbolarios tradicionales preparaban aceites infundidos, salve de consuelda y pomada de consuelda usando estas partes de la planta. En la medicina tradicional, las personas pueden tomar consuelda por vía oral o aplicarla de forma tópica mediante bálsamos, pomadas y otras preparaciones.
Aislamiento de la Alantoína como Constituyente Activo
En 1912, científicos sometieron muestras de raíz de consuelda a análisis químico, aislando así el compuesto alantoína como el principal activo. Históricamente, la alantoína se utilizó para promover la cicatrización de heridas y tratar úlceras cutáneas. Investigadores de principios del siglo XX, incluido el médico británico Dr. C.J. MacAlister, realizaron observaciones clínicas sobre la consuelda y su constituyente alantoína, publicando trabajos ya en 1936 que caracterizaban sus propiedades de proliferación celular y cicatrización de heridas.
MacAlister propuso que la alantoína induce la proliferación celular de manera fisiológica, lo que la hace útil no solo como vulnerario sino también como promotor de leucocitosis para ayudar a establecer inmunidades en algunas afecciones infecciosas.
3. Compuestos Activos Clave y Mecanismos de Acción
La Alantoína como Bioactivo Principal
Se ha citado ampliamente en la literatura que la alantoína (5-ureido-hidantoína) posee numerosas actividades farmacológicas, incluyendo la cicatrización de heridas, propiedades antiirritantes, hidratantes y de eliminación de tejido necrótico, así como la estimulación de la mitosis celular, la promoción de la estimulación epitelial y actividad analgésica y queratolítica.
Mecanismo Queratolítico
La alantoína es un agente queratolítico moderado que favorece la descamación natural del estrato córneo y mejora la suavidad de la piel al disolver el cemento intercelular que mantiene unidas a las células cornificadas. Facilita la descamación del estrato córneo, y uno de sus principales beneficios en comparación con otros agentes descamantes es que no irrita la piel. Al suavizar la queratina, la alantoína permite que la piel retenga mejor el agua, haciéndola más húmeda, suave y bien hidratada.
Mecanismos de Proliferación Celular y Cicatrización de Heridas
Se ha demostrado que la alantoína facilita la proliferación de tejido sano al promover la proliferación celular y la síntesis de matriz extracelular. La alantoína también podría desempeñar un papel en la formación y diferenciación de tejidos, específicamente en la estimulación del desarrollo del tejido de granulación y la epitelización.
Los estudios indican que la alantoína estimula la proliferación celular, particularmente de los queratinocitos y fibroblastos. Esto se ha demostrado en modelos in vitro, donde los fibroblastos tratados con alantoína mostraron un aumento en la síntesis de ADN y en la actividad mitótica. Esta capacidad regenerativa se atribuye a la capacidad de la alantoína para estimular la actividad de los fibroblastos, esencial para la síntesis de colágeno y la reparación del tejido dañado.
Entre los diversos efectos beneficiosos de la alantoína se incluyen un efecto hidratante y queratolítico, un aumento del contenido de agua de la matriz extracelular y una mayor descamación de las capas superiores de células muertas de la piel, aumentando la suavidad de la piel; la promoción de la proliferación celular y la cicatrización de heridas; y un efecto calmante, antiirritante y protector cutáneo al formar complejos con agentes irritantes y sensibilizantes.
Mecanismos Antiinflamatorios
La alantoína modula las vías inflamatorias al regular a la baja citoquinas proinflamatorias como el TNF-α y la IL-6. Se cree que inhibe la señalización de NF-κB en células inmunitarias, reduciendo así el estrés oxidativo y la inflamación en la dermis. Se ha demostrado que la alantoína posee múltiples propiedades que facilitarían la transición de una herida de un estado inflamatorio a uno proliferativo, incluidas propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, efectos antimicrobianos directos y actividad queratolítica.
Efectos Antifibróticos y de Reducción de Cicatrices
La alantoína también podría reducir la formación de cicatrices al prevenir la fibrosis epidural, según se comprobó en un modelo de hemilaminectomía en ratas.
Contexto Metabólico más Amplio
El mecanismo de acción de la alantoína es complejo, e incluye propiedades cicatrizantes demostradas, efectos antibacterianos, actividad queratolítica en humanos y propiedades antiinflamatorias/calmantes. Es importante señalar que, aunque diferentes preparaciones que contienen alantoína se han utilizado clínicamente para estudiar sus efectos terapéuticos en la cicatrización de heridas, sus mecanismos de acción específicos no se conocen con certeza.
4. Evidencia Científica por Área de Uso
4.1 Cicatrización de Heridas
Evidencia preclínica (animal e in vitro): Una búsqueda bibliográfica sistemática identificó aproximadamente 100 estudios preclínicos (in vitro y en modelos animales) y aproximadamente 30 estudios clínicos centrados en el mecanismo de acción de la alantoína que afecta múltiples etapas del proceso de cicatrización de heridas.
Un estudio preclínico clave evaluó el perfil del proceso de cicatrización de heridas inducido por alantoína incorporada en una emulsión de aceite/agua tipo loción suave, utilizando métodos planimétricos e histológicos. Los resultados sugieren que el mecanismo de cicatrización inducido por la alantoína ocurre mediante la regulación de la respuesta inflamatoria y el estímulo de la proliferación fibroblástica y la síntesis de matriz extracelular. Ratas Wistar hembra (n=60) fueron asignadas aleatoriamente a grupos de control, excipiente de emulsión y emulsión con alantoína al 5%. Las emulsiones se administraron por vía tópica durante 14 días, y el área de la herida se evaluó mediante planimetría y análisis histológico.
Otro estudio experimental describió un hidrogel líquido de pectina enriquecido con alantoína aplicado tópicamente a heridas cutáneas inducidas quirúrgicamente en un modelo de rata. Los resultados indicaron que el hidrogel mejoró la contracción de la herida, reduciendo alrededor del 71.43% del tiempo total de cicatrización y alcanzando el cierre total de la herida en 15 días, en comparación con los 24 días calculados en el grupo de control.
Fortaleza de la evidencia: La mayor parte de la evidencia sobre cicatrización de heridas para la alantoína como compuesto aislado proviene de modelos animales y estudios in vitro. Aunque son mecánicamente sugerentes, estos no constituyen por sí solos evidencia clínica humana de alta calidad. La interpretabilidad de los resultados compilados se complica por el uso de diferentes formulaciones de alantoína y la falta de información sobre la estabilidad o la penetración dérmica de la alantoína en las preparaciones evaluadas. Se justifica investigación adicional para caracterizar mejor los mecanismos de acción clínicamente relevantes en la piel humana.
Cabe destacar que un estudio en ratas sobre cicatrización de heridas orales encontró que la alantoína no afectó positiva ni negativamente la cicatrización de heridas, y que ninguno de los agentes evaluados tuvo un efecto negativo sobre la tasa de cicatrización cuando se aplicó sobre una herida excisional con defecto epitelial y de tejido conectivo. Este resultado mixto subraya que los resultados pueden depender en gran medida del tipo de herida, la formulación y la vía de aplicación.
4.2 Epidermólisis Bullosa (EB) — Ensayo Aleatorizado de Fase 3
SD-101 6% es una crema tópica que contiene 6% de alantoína, desarrollada para tratar lesiones cutáneas en pacientes con epidermólisis bullosa (EB). Un estudio de fase 3, multicéntrico, aleatorizado, doble ciego y controlado con vehículo evaluó la eficacia y seguridad de la crema SD-101 6% frente al vehículo (0% alantoína) en lesiones de pacientes con EB. Los pacientes elegibles tenían ≥1 mes de edad, un diagnóstico de EB (simple, distrófica recesiva o intermedia juncional), y una herida objetivo de 10–50 cm² presente durante ≥21 días. Los pacientes fueron asignados aleatoriamente a recibir crema SD-101 6% o vehículo, aplicados tópicamente una vez al día en todo el cuerpo durante 3 meses.
En total, se incluyeron 169 pacientes, asignados aleatoriamente a SD-101 6% (n=82) o vehículo (n=87). Las características demográficas y de la enfermedad al inicio fueron similares entre los grupos de tratamiento. No hubo diferencias estadísticamente significativas entre los grupos de tratamiento en el tiempo hasta el cierre de la herida objetivo (razón de riesgo 1.004; IC del 95% 0.651, 1.549; P=0.985) ni en la proporción de pacientes con cierre completo de la herida objetivo dentro de los 3 meses (razón de momios [IC del 95%] 0.733 [0.365, 1.474]; P nominal=0.390). Se observó una tendencia positiva hacia un cierre más rápido de la herida con SD-101 6% frente al vehículo en pacientes de 2 a <12 años y en aquellos con una carga total de heridas corporales ≥5% al inicio. La crema SD-101 6% fue bien tolerada.
Fortaleza de la evidencia: Se trató de un ECA de Fase 3 bien diseñado, publicado en Orphanet Journal of Rare Diseases (2020). El ensayo no alcanzó sus criterios de valoración primarios, demostrando que la crema de alantoína al 6% no fue superior al vehículo para el cierre de heridas en pacientes con EB. Este es un resultado negativo significativo que modera el entusiasmo por la alantoína en altas dosis como intervención independiente para lesiones cutáneas graves.
4.3 Psoriasis y Afecciones Cutáneas Hiperqueratósicas
Existe evidencia de que la alantoína disminuye los cambios hiperqueratósicos, el eritema, la infiltración y los síntomas subjetivos de picazón y ardor en pacientes con psoriasis. Aunque la mayoría de los estudios que investigaron estos mecanismos se realizaron en modelos animales, existen estas observaciones clínicas para la psoriasis. El conjunto general de evidencia clínica específica para la psoriasis sigue siendo limitado, y los hallazgos no se han confirmado en grandes ensayos controlados aleatorizados.
4.4 Protección Cutánea General y Lesiones Menores
Con base en el uso extendido y la aceptación clínica de la alantoína, así como en los reportes publicados en la literatura, un panel de revisión OTC de la FDA de EE. UU. aprobó declaraciones para productos que contienen alantoína indicando que: "alivia temporalmente, protege, calma y da confort a irritaciones cutáneas menores, como agrietamiento, descamación, peladuras, quemaduras leves, quemaduras solares, quemaduras por viento, raspaduras, abrasiones o labios partidos." El Panel de Revisión de Analgésicos Tópicos OTC de la FDA clasificó a la alantoína en la Categoría I (Segura y Eficaz) como "protector" cutáneo activo.
Se considera que la alantoína es segura y eficaz en concentraciones de 0.5% a 2.0% como "protector cutáneo" según la monografía OTC, que solo permite declaraciones relacionadas con cortes menores, raspaduras, quemaduras o piel agrietada.
4.5 Hidratación y Humectación de la Piel
La alantoína es un agente queratolítico moderado que favorece la descamación natural del estrato córneo al disolver el cemento intercelular que mantiene unidas a las células cornificadas. Su capacidad de aumentar la cantidad de agua unida a la queratina y a la matriz intercelular produce un efecto hidratante. La alantoína mejora la hidratación de la piel al aumentar el contenido de agua de la matriz extracelular. Estos efectos hidratantes están bien establecidos en la literatura de ciencia cosmética, aunque gran parte de la evidencia es mecanística en lugar de derivada de ensayos clínicos a gran escala.
5. Sistemas Corporales y Áreas de Salud
- Sistema tegumentario (piel): El área principal de aplicación. La alantoína es un componente activo para la piel con propiedades queratolíticas, hidratantes, calmantes y antiirritantes. También promueve la renovación de células epidérmicas y acelera la cicatrización de heridas.
- Tejido conectivo y sistema musculoesquelético: Las indicaciones tradicionales de la raíz de consuelda incluyen fracturas óseas, afecciones articulares, dolor muscular y heridas de difícil cicatrización. Los ensayos clínicos e investigaciones modernas sobre la actividad biológica del extracto de raíz de consuelda confirman su eficacia en el tratamiento local de trastornos musculoesqueléticos como el dolor muscular, los esguinces y los hematomas. La alantoína se considera un constituyente activo principal en estas preparaciones.
- Vías inflamatorias: Los principales constituyentes bioactivos de la consuelda —alantoína, ácido rosmarínico, polisacáridos y lignanos— ejercen efectos antiinflamatorios, de regeneración tisular y de reparación ósea, principalmente al inhibir las vías NF-κB y MAPK.
- Modulación inmunitaria: Los primeros investigadores clínicos propusieron que la alantoína, como promotor de la leucocitosis, puede ayudar a establecer inmunidades en algunas afecciones infecciosas. Esta afirmación proviene de la literatura de principios del siglo XX y no ha sido evaluada rigurosamente en ensayos controlados modernos.
- Cabello y cuero cabelludo: La alantoína se incorpora en champús y productos para el cuidado del cabello. El cabello se vuelve seco y frágil cuando la barrera capilar ya no cumple su función protectora y las proteínas de queratina se deterioran. Sus propiedades suavizantes de la queratina e hidratantes constituyen la base teórica de su uso en el cuidado del cabello, aunque la evidencia clínica específica en esta área es limitada.
6. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas
La alantoína se utiliza en una amplia gama de formas de dosificación tópica. Suele emplearse en concentraciones de 0.0001% – 2.0% (p/p) en formulaciones cosméticas. Las concentraciones de 0.5% a 2.0% se reconocen como seguras y eficaces según la monografía OTC de protectores cutáneos de la FDA.
Las concentraciones específicas reportadas en estudios y formulaciones incluyen:
- Alantoína 0.5% (loción protectora cutánea) — utilizada para proteger temporalmente quemaduras, cortes y raspaduras menores; y piel agrietada o partida.
- Alantoína 2% (crema protectora cutánea) — indicada para proteger temporalmente cortes, raspaduras y quemaduras menores; y para prevenir y proteger temporalmente la piel irritada, agrietada o partida.
- Un estudio de cicatrización de heridas de 2010 incorporó alantoína al 5% en una emulsión, con experimentos in vivo realizados en ratas lesionadas.
- Crema SD-101 con alantoína al 6% — la concentración utilizada en el ensayo clínico de Fase 3 ESSENCE para la epidermólisis bullosa.
- Se evaluaron andamios (scaffolds) basados en quitosano/gelatina que contenían 0.25%, 0.5%, 0.75% y 1% de alantoína en investigaciones de ingeniería de tejido cutáneo.
- En composiciones para el cuidado de heridas, la alantoína se ha mezclado en aproximadamente 0.005% a 2%, preferiblemente de alrededor de 0.5% a 1% en peso.
- En productos cosméticos, la dosis de uso recomendada para inducir efectos se encuentra entre 0.2% y 2%.
Actualmente no existe una dosis oral establecida de alantoína como suplemento dietético. Toda la orientación formal sobre dosificación se refiere a la aplicación tópica.
7. Consideraciones de Seguridad
Seguridad Tópica General de la Alantoína Aislada
Los datos de las pruebas de seguridad en la evaluación de seguridad del CIR y en evaluaciones de seguridad anteriores se consideraron suficientes para respaldar la seguridad de la alantoína y sus complejos de alantoína en las categorías de productos y en las concentraciones revisadas. El Panel de Expertos de la Revisión de Ingredientes Cosméticos (CIR) calificó a la alantoína como "Segura" en su informe final (International Journal of Toxicology, Vol. 29, Supl. 2, pp. 84–97, 2010).
La alantoína tiene un alto nivel de compatibilidad con la piel y con materias primas cosméticas, no presenta riesgos y no es irritante. La alantoína tiene una larga historia de uso en medicamentos tópicos y cosméticos sin reportes de toxicidad ni efectos secundarios negativos.
Distinción Entre la Alantoína Aislada y los Productos Derivados de la Consuelda
Debe hacerse una distinción de seguridad importante entre la alantoína purificada como ingrediente aislado y las preparaciones de consuelda entera. La alantoína aislada no contiene alcaloides de pirrolizidina (AP). Las preocupaciones de seguridad relacionadas con los AP son específicas de los extractos de la planta de consuelda, no de la molécula de alantoína purificada.
Debido a los alcaloides de pirrolizidina (AP) hepatotóxicos, la EMA restringe el uso de la raíz de consuelda únicamente al uso externo y por períodos cortos de tiempo. En los Estados Unidos, la FDA ordenó en 2001 el retiro de todos los suplementos dietéticos que contuvieran consuelda.
Siguiendo un protocolo alemán de seguridad de medicamentos de 1992, la aplicación de preparaciones cutáneas con una monografía de la Comisión E alemana (como es el caso de la consuelda) no estaría restringida cuando la exposición a los AP no supere los 10 μg por día. La Declaración Pública de la Agencia Europea de Medicamentos sobre productos medicinales herbales que contienen alcaloides de pirrolizidina insaturados tóxicos consideró aceptable el uso a corto plazo de hasta 14 días para productos medicinales de aplicación oral, siempre que la ingesta diaria oral de AP tóxicos insaturados no supere los 0.35 μg/día.
Se ha demostrado in vitro que los AP como la intermedina, la licopsamina y sus N-óxidos son hepatotóxicos; sin embargo, su permeabilidad a través de la piel tras la aplicación tópica directa puede ser muy baja. Se demostró que la penetración de la licopsamina a través de la epidermis humana hacia el fluido receptor se encontraba en el rango de 0.04–0.22% en un estudio, y de 0.6% en otro.
Actualmente no se recomienda el uso oral de productos de consuelda debido a su alto contenido de alcaloides de pirrolizidina hepatotóxicos.
Datos de Tolerabilidad del Ensayo de Fase 3
En el ensayo de Fase 3 ESSENCE, la crema SD-101 con 6% de alantoína fue bien tolerada. No se identificaron señales de seguridad específicas más allá de las esperadas en la población de pacientes con EB en dicho ensayo.
Estado de la Monografía OTC de la FDA
La FDA ha emitido una monografía final que establece las condiciones bajo las cuales los productos farmacéuticos protectores cutáneos OTC se reconocen generalmente como seguros y eficaces. La monografía final incluye productos farmacéuticos protectores cutáneos OTC para cortes menores, raspaduras, quemaduras, piel y labios agrietados, hiedra venenosa, roble venenoso, zumaque venenoso y picaduras de insectos. La alantoína fue clasificada como protector cutáneo de Categoría III específicamente para la cicatrización de heridas, debido a la falta de datos de eficacia para esa declaración específica (43 FR 34628). Esto significa que, aunque la alantoína se reconoce generalmente como segura, la monografía OTC no incluye declaraciones explícitas de eficacia en la cicatrización de heridas.
Interacciones y Contraindicaciones Conocidas
No se han identificado interacciones fármaco-fármaco documentadas clínicamente para la alantoína aislada aplicada tópicamente en la literatura revisada por pares consultada. La alantoína se ha identificado como un potenciador de otros ingredientes activos en formulaciones para el cuidado de la piel: puede mejorar la absorción y la eficacia de diversos compuestos, lo que la convierte en una adición versátil a productos cosméticos complejos. Esta propiedad implica teóricamente que los activos co-formulados podrían tener una biodisponibilidad alterada, aunque esto no se ha caracterizado como un riesgo de seguridad en la base de evidencia revisada.
Referencias