Riassunto analitico
La cute rappresenta una via di somministrazione di farmaci ad azione sia locale che sistemica, il sito di applicazione di cosmetici e, infine, un organo a diretto contatto con sostanze nocive eventualmente presenti nell'ambiente esterno. Lo sviluppo di metodi in vitro predittivi dei comportamenti in vivo, per quanto riguarda la valutazione dell’assorbimento percutaneo di molecole bioattive, rappresenta una sfida alla quale i ricercatori sono attualmente chiamati, al fine sia di ridurre i test farmacologici e tossicologici su modelli animali che di eliminarli in campo cosmetico in virtù del recente divieto dall’Unione Europea. La Direttiva 86/609/CEE stabilisce che "un esperimento sull'animale non dovrebbe essere condotto se è ragionevolmente e praticamente disponibile un altro metodo scientificamente valido per raggiungere lo stesso scopo" e "incoraggia la ricerca scientifica degli Stati Membri nell'ambito dello sviluppo di tecniche alternative". Ispiratore della direttiva è il principio delle 4R (Refinement, Reduction, Replacement, Responsibility) presente nello scenario legislativo europeo, concernente la protezione degli animali, dal quale si evince l'esigenza di validare in tutti i campi richiesti metodi alternativi in vitro, in particolare per quanto riguarda gli studi di tossicità. Nel contesto dell'assorbimento percutaneo, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e l'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) raccomandano un test in vitro, non ancora validato dall'European Centre for Validation of Alternative Methods (ECVAM), che prevede la valutazione della diffusione di una sostanza attraverso espianti di cute umana o animale, tecnica che potrebbe, tuttavia, implicare difficoltà di reperimento e considerazioni etiche.
Su tali premesse, la presente ricerca è stata rivolta allo sviluppo di tre modelli di membrana artificiale caratterizzati da una organizzazione strutturale bi-compartimentale tipica del corneo (corneociti e lipidi intercorneocitari) e alla valutazione della loro capacità di riprodurre la permeazione cutanea in vivo di un'ampia classe di molecole bioattive. Lo strato corneo, infatti, rappresenta la principale barriera all’ingresso di sostanze esogene che, volontariamente (farmaci, cosmetici) o accidentalmente (pesticidi o, in generale, materie prime di processi di produzione), vengono a contatto con la cute. I modelli di membrana proposti sono costituiti da sistemi micellari quali lipogeli e microemulsioni (microemulsioni inverse A/O) e da un film polisaccaridico di calcio alginato a struttura egg-box. In particolare, il trasporto transmembrana di due molecole caratterizzate da diverso coefficiente di ripartizione ottanolo/acqua è stato determinato quantitativamente mediante cella di diffusione di Franz e correlato con le proprietà intrinseche dei modelli stessi. Le analisi strumentali eseguite (ESEM, EDX, DSC, FTIR, reologica) hanno permesso di correlare le caratteristiche strutturali dei diversi modelli con i profili di diffusione dei permeanti fornendo informazioni sui meccanismi che controllano il processo di permeazione cutanea. Dalle correlazioni vitro/vivo e vitro/ex vivo, ottenute da studi in vivo (su volontari) e ex vivo (su cute porcina) eseguiti in precedenza, è stato possibile selezionare un prototipo di modello in grado di simulare al meglio le risposte fisiologiche dello strato corneo a contatto con molecole esogene.
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