dermální cesta

na rozdíl od tenkých membrán respiračních alveol a gastrointestinálních klků je kůže komplexní vícevrstvá tkáň. Je relativně nepropustný pro většinu iontů a vodných roztoků a slouží jako bariéra pro většinu xenobiotik.

Věděl jsi to?

dimethylsulfoxid (DMSO)se používá ve výzkumu, humánní a veterinární medicíně a jako rozpouštědlo. Po aplikaci na kůži mohou někteří lidé rychle zjistit česnekovou chuť, protože DMSO se vstřebává a vstupuje do těla. DMSO také zvyšuje rychlost absorpce některých dalších sloučenin kůží.

pro transdermální podávání léků (TDD) je velkou výzvou bariérová vlastnost kůže, zejména stratum corneum (SC). Různé metody byly vyvinuty pro zvýšení penetrace léčiv přes kůži, s nejpopulárnější přístup je použití penetrační enhancery (PEs), včetně přírodních terpenů. Terpeny, velká a různorodá třída organických sloučenin produkovaných různými rostlinami, jsou velmi bezpečnou a účinnou třídou PEs. Limonen je jedním z příkladů terpenu používaného jako zesilovač penetrace. Hlavním mechanismem účinku terpenů zvyšujících penetraci je interakce s MEZIBUNĚČNÝMI lipidy SC. Klíčovým faktorem ovlivňujícím zvýšení je lipofilita terpenů a molekul léčiva.

Vstup toxické látky přes Kůži

Některé významné toxické látky mohou dostat do těla po kontaminaci pokožky. Příklad:

• některé běžně používané organofosfátové pesticidy otrávily zemědělské pracovníky po dermální expozici.
• neurologický válečný agent, sarin, snadno prochází kůží a může způsobit rychlou smrt exponovaným osobám.
• několik průmyslových rozpouštědel může způsobit systémovou toxicitu pronikáním do kůže. Například:
  • tetrachlormethan vstupuje do kůže a způsobuje poškození jater.
  • hexan může procházet kůží a způsobit poškození nervů.

kůže se skládá ze tří hlavních vrstev buněk, jak je znázorněno na Obrázku 1:

1. Epidermis
2. Dermis
3. Podkožní tkáně

Obrázek 1. Vrstvy kůže
(Zdroj Obrázku: Upraveno z iStock Fotografie, ©)

Epidermis a Stratum Corneum

epidermis (a zejména stratum corneum) je jediná vrstva, která je důležitá v regulaci pronikání kožní kontaminace. Skládá se z vnější vrstvy buněk, naplněné keratinem, známým jako vrstva stratum corneum. Stratum corneum postrádá krevní cévy. Buněčné stěny zrohovatělé buňky jsou zřejmě dvojí tloušťky vzhledem k přítomnosti keratinu, který je chemicky odolný a neproniknutelné materiálu. Krevní cévy jsou obvykle asi 100 µM od povrchu kůže. Pro vstup do krevní cévy musí činidlo projít několika vrstvami buněk, které jsou obecně odolné vůči pronikání chemikáliemi.

Faktory Ovlivňující Penetraci do Stratum Corneum

Tloušťka

tloušťka stratum corneum se značně liší s oblastí těla. Stratum corneum dlaní a chodidel je velmi silná (400-600 µM), zatímco u paží, zad, nohou a břicha je mnohem tenčí (8-15 µM). Stratum corneum axilárních (podpaží) a tříselných (tříselných) oblastí je nejtenčí s obzvláště tenkým šourkem. Jak se dalo očekávat, schopnost toxikantů proniknout touto stratum corneum nepřímo souvisí s tloušťkou epidermis.

poškození

jakýkoli proces, který odstraní nebo poškodí stratum corneum, může zvýšit penetraci xenobiotika. Oděr, poškrábání nebo řezy na kůži způsobí, že bude pronikavější. Některé kyseliny, zásady a žíravé látky mohou poškodit stratum corneum a usnadnit látkám pronikání do této vrstvy. Nejčastějšími kožními stavy, které zvyšují dermální absorpci, jsou popáleniny kůže a dermatitida.

pasivní difúze

Toxikanty se pohybují přes stratum corneum pasivní difúzí. V epidermis nejsou známy žádné aktivní transportní mechanismy. Polární a nepolární toxikanty difundují stratum corneum různými mechanismy:

• polární sloučeniny, které jsou rozpustné ve vodě, se zdají difundovat vnějším povrchem hydratované keratinizované vrstvy.
• nepolární sloučeniny, které jsou rozpustné v lipidech, se rozpouštějí a difundují lipidovým materiálem mezi keratinovými vlákny.

voda

voda hraje důležitou roli v dermální absorpci. Normálně je stratum corneum částečně hydratováno (přibližně 7% hmotnostních). Penetrace polárních látek je asi 10krát účinnější než při úplném vysušení pokožky. Dodatečná hydratace na povrchu pokožky zvyšuje penetraci 3-5krát, což dále zvyšuje schopnost polární sloučeniny proniknout do epidermis.

druh

penetrace kůží se může lišit podle druhů, což může ovlivnit výběr druhů používaných pro testování bezpečnosti. Pronikání chemikálií kůží opice, prasete a morčete je často podobné jako u lidí. Kůže krysy a králíka je obecně propustnější, zatímco kůže kočky je obecně méně propustná. Z praktických důvodů a pro zajištění odpovídající bezpečnosti byly krysy a králíci použity pro zkoušky bezpečnosti dermální toxicity.

Jiné Stránky Dermální Absorpce

kromě stratum corneum, malé množství chemické látky mohou být absorbovány přes potní žlázy, mazové žlázy a vlasové folikuly. Nicméně, protože tyto struktury představují jen velmi malé procento z kůže, celkový povrch, nejsou obvykle vnímána jako důležitý příspěvek k dermální absorpce.

Dermis a Podkožní Tkáně

Jakmile je látka proniká přes stratum corneum, vstoupí do spodních vrstev epidermis, dermis, a podkožní tkáně. Tyto vrstvy jsou mnohem méně odolné vůči další difúzi. Obsahují porézní neselektivní vodné difúzní médium, které může být proniknuto jednoduchou difúzí. Většina toxických látek, které prošly stratum corneum, se nyní může snadno pohybovat zbytkem kůže a vstoupit do oběhového systému velkým počtem žilních a lymfatických kapilár v dermis.

Semivolatilní organické sloučeniny (SVOCs)

může dojít k expozici semivolatilním organickým sloučeninám (SVOCs) dermální cestou. Množství částečně těkavé organické sloučeniny vstřebává přes vzduch-kůže příjmu byla odhadnuta srovnatelná nebo větší než částka přijatá v inhalací pro mnoho částečně těkavé organické sloučeniny vyskytují v interiéru, včetně:

• Butylovaný hydroxytoluen (BHT)
• Chlordan
• Chlorpyrifos
• Diethyl ftalát
• Nikotin (ve free-base formě)
• Jiné chemikálie,

vliv částic a prachu na dermální expozice úloha oblečení a ložní prádlo, jako je doprava vektorů, a potenciální význam vlasové folikuly jako dopravu odklání přes epidermis jsou všechny oblasti výzkumného zájmu.

expozice člověka vnitřním svoc dermální cestou byla často podceňována a při hodnocení expozice nebyla zohledněna. Vědci expozice, posuzovatelé rizik a úředníci veřejného zdraví si však stále více uvědomují a zajímají se o zdravotní dopady dermální expozice. Dále se odborníci snaží pochopit, jak se mohou zdravotní důsledky lišit podle cesty expozice. Například, SVOC, který vstupuje do krve přes kůži nemusí nastat stejné detoxikační cesty, které by setkání při požití a zpracovány v žaludku, střevech a játrech před vstupem do krve; jeho přímý vstup do krve, může to potenciálně toxické.

Obrázek 2. Příklady svoc ze spotřebního zboží
(Zdroj obrázku: Upraveno z fotografií iStock,©)