bariera epidermică lipide Rezumat - rezumate bancare, eseuri, rapoarte, proiecte și dizertații

Rezumatele doilea an grup de lucru de student №42 Rusina Ili.

Moscova Academia Medicală. Sechenov

Pielea umană îndeplinește mai multe funcții vitale. Ocupând poziția de delimitare între organism și mediul extern, îl protejează de influențele externe nocive, uscarea, pătrunderea particulelor de murdărie, microorganisme, toxine, precum și un corp senzor care este responsabil pentru termic, tactil și sensibilitatea durere. Printre altele, pielea este învelișul exterior al corpului joacă un rol vital în relațiile umane.

Bariera Epidermal - un nume colectiv, subliniind una dintre funcțiile principale ale epidermei - să fie o barieră pentru penetrarea diferiților compuși, particule virale și bacteriene ale organismului și de la ea. Până la 70-e de XX secol de cunoștințe privind structura și fiziologia pielii acumulate lent. Odată cu introducerea de medicina experimentala, metode biofizice si biochimice a fost capabil de a învăța o mulțime de lucruri despre structura microscopică a epidermei și a stratului cornos, dezvăluie secretul relației dintre celulele și straturile pielii, și să examineze efectul diferitelor metode de penetrare a substanțelor exogene prin bariera epidermică.

De la începutul anilor '80 în dermatologie au existat date privind starea structurală și cantitativă a lipidelor pielii în sănătate și boală, a analizat ideea de bază a stratului cornos ca un bariere mecanice pasive. încălcarea sistematică a integrității stratului barieră poate duce la dezvoltarea bolilor de piele cronice. Pe de altă parte, o substanță capabilă să interacționeze cu structura lipidică a stratului cornos și a restabili integritatea acestuia poate fi utilizată în tratamentul unei game largi de boli de piele.

La începutul cercetării secolului XXI intrat într-o nouă fază. Cercetatorii au pus întrebarea: „Cum putem folosi datele privind structura bariera de lipide a pielii pentru livrare de droguri transdermic, vaccinuri. Aceste studii pot avea un dezavantaj - ce substanțe și metode de protecție pot fi dezvoltate pentru a proteja împotriva unor posibile otrăvuri care pot trece prin bariera pielii.

Piele (comuna integumentum, cutis) acoperă întreaga suprafață a corpului, care trece în mucoasa în deschiderile naturale ale gurii, nasului, ale cailor urinare si anus. Suprafața pielii la adult ajunge la 1,5-2 m2. fire de legătură (retinaeula cutis) pielea este atașată la fascia subiacentă. Grosimea pielii fără grăsime subcutanată de 0,5-4 mm. Grosimea grăsimii subcutanate variază într-un interval larg. Dezvoltarea adult normal al pielii unei persoane cântărește aproximativ 5% din greutatea corporală. (1)

Pe suprafața pielii există numeroase falduri, depresiuni, elevații, blande, cu canelurile grosiere. Canelurile împart suprafața pielii la un număr de domenii, mai ales triunghiulare sau în formă de diamant. Pentru caneluri pielea aspră sunt ridurile de pe fata, cu palmele falduri, cute și brazdele scrot pe suprafețele extensorii ale articulațiilor.

Pielea este compusă din două diferite în structura și dezvoltarea unor părți, partea exterioară de origine ectodermică, cu condiția epiderma (epidermă) și originea mesodermal interioară - cadru de țesut conjunctiv.

Partea interioară este împărțită în două straturi:

medie - de fapt, pielea (cutis propria, derma) și

cel mai adânc strat - pentru „adipos subcutanat (subcutanat, Hypoderma).

Epiderma este format prin epiteliu scuamos stratificat keratinizing (epiteliu stratificatum squamosum cornificatum), care acoperă suprafața pielii. In procesul acesta trece cornificare (keratinizarea) asociate cu diferențierea celulelor epiteliale - keratinocitelor solzi excitat în stratul exterior al epidermei. Diferențierea keratinocitelor se manifestă prin schimbări structurale în legătură cu sinteza și acumularea proteinelor specifice în citoplasmă. - citokeratinele (acidă și alcalină) fillagrina, keratolinina etc. In epiderm celulele sunt mai multe straturi - bazal, înțepător, granular, lucios și corn. (1)

Stratul cornos este format din corneocitelor - celule moarte, plăci hexagonale umplute cu keratina fibros proteine ​​și material amorf, și care formează un excitat „fulgi“ grosime 0,2-0,4 # 956; m și ≈40 # 956; m în diametru. Corneocitelor - a trecut toate etapele de migrare (straturi spinoase, cu aspect granulat și strălucitoare) descendenți ai keratinocitelor bazale. Corneocitele korneodesmosomami interconectate care leagă celulele într-o rețea solidă. Impermeabila cornos face o matrice lipidică în care „livrate“ corneocitelor; se compune în principal din ceramide, colesterol și acizi grași care formează sistemul bistraturi multilamelare. Mai jos este un strat de celule epidermice si stratul dermic al capilarelor îmbibate capabil „răspândit“ viu pătrunsă substanța barieră pe tot corpul.

kerotinotsitov Membrana celulară în straturile superioare ale stratului granular devine discontinuu și apoi dispare. In schimb, aceasta rămâne o structură de proteine ​​lipide - excitat plic, nucleu și organite dispar. Si stratul de solzi excitat începe din acel punct.

La stratul limită al stratului granular și solzi lipidelor excitat ieși celule și umple spațiul intercelular. Toate acestea amintește de tort „Napoleon“ - lipide lipite în balanța excitat, ca o plăcintă crema cruste cleiuri. Publicațiile străine astfel de model este numit stratului cornos «cărămidă și mortar» - caramizi si ciment (3). Stratul lipidic al epidermei joacă un rol crucial în piele, așa cum a fost ea, care face ca stratul cornos rezistent la apă. Datorită stratului lipidic stratului cornos devine permeabila numai pentru substanțele lipofile.

In stratul de lipide corneum sunt două varietăți:

lipide de sebum, care sunt situate pe suprafața pielii și în straturile superioare ale stratului cornos;

lipide epidermice, care se găsesc în partea de mijloc și de jos a stratului cornos;

Conform studiilor, rata secreției de sebum, nu este schimbat de degresare a pielii si pielea copiilor mici, aproape nu produc sebum, nu deshidratat. Astfel, singurul stimul glandele sebacee sunt androgenilor. (2)

Compozitia lipidelor stratului cornos includ ceramide [1]. colesterol și sulfat de colesterol. Ele formează în stratul cornos ordonate structuri. Sa constatat că, în matricea lipidică sunt prezente ca zone structurate în care există un ambalaj hexagonal sau ortorombice de molecule ( „faza cristalina“) și zone nestructurate ( „faza de lichid cristalin“). Astfel, modelul vechi de «cărămidă și mortar» a suferit complicații în continuare și transformat într-un model de domeniu mozaic. În acest model, fiecare specie de ceramide stratului cornos joacă un rol în formarea barierei lipidice - de la formarea unor porțiuni impermeabile dure ceramide saturate cu lanț scurt și formarea unor porțiuni flexibile, fluide care permit difuzia limitată a substanțelor solubile.

Astfel, bariera de lipide este o structură anumită structură. Această structură este oarecum similar cu „quilt“ - straturi lipidice prin coasere cu lanț lung O-atsiltseramidov. Aceeași reticulare există între membranele proteină-lipidă și straturile lipidice ale corneocitelor. În caz de încălcare a structurii de barieră încetează parțial sau complet pentru a face față cu sarcina. (3)

De exemplu, un rol deosebit de important în stratul cornos joacă un O-atsiltseramidy (conținând acid linoleic). Deficienta linoleic și acid linolenic, acesta este înlocuit cu acid oleic. Construcția de straturi extinse și continue de lipide devine imposibilă (nu există nici un „cross-linking“). Veziculele lipidice stratului cornos se împrăștiate. Modificările nu numai constante, dar, de asemenea, interferează cu diferențierea normală a keratinocite. Clinic se manifesta prin uscăciune, exfoliere, mâncărime și înroșirea pielii.

Absorbția substanțelor depuse pe piele - un proces pasiv, care depinde de proprietățile fizico-chimice ale ingredientului activ în cauză, proprietățile stratului cornos la un situs dat și de factori externi. Factori fizico-chimici suplimentari:

Charge și lipofilicitate;

Molecule sau dimensiunea particulelor - mai mică de 3 kDa, ceilalți nu trec prin stratul cornos și, în general, rămân pe suprafață;

Legarea la componentele structurale ale pielii - dacă substanța care urmează să fie cuplat cu componentele structurale ale corneocitelor, viteza de difuzie va scădea;

Baza, care este substanța respectivă (capacitatea de a forma strat ocluzive, o activitate de suprafață, activitatea termodinamică, pH);

interese Sănătate

Figura 1. Metode pentru eliberare de medicamente transdermic. Figura (4).

Metode de administrare transdermic folosit la un moment dat:

Sinuos „difuzie cale transdermică poate fi facilitată prin amplificatori chimici - substanțe depășind relativ ușor bariera lipidică și“ antrenează „pentru o molecula de medicament livrat. Un exemplu de amplificatori chimici sunt ingrediente lipofile (acizi grași, alcooli), agent (glicol) agenți activi de suprafață hidrofili;

Ionoforeza joasă tensiune facilitează penetrarea substanțelor mod transfollikulyarnym - prin foliculii de par si conductele glandelor sudoripare.

electroporare-tensiune înaltă destabiliza temporar bistraturi lipidice, „deschide“ ușa pentru a elibera substanța. Sonoforeza (cu ultrasunete) poate crește în continuare eficiența căilor de transfer A și B.

termoporatsiya microace și de a crea găuri în piele de micron, prin care transportul poate fi efectuat. Din cauza găurilor mici, aceste proceduri sunt nedureroase și de a face gaura înăsprit foarte repede.

Lumea biologică este literalmente umplut cu nanoparticule - sunt enzime, ADN si ARN molecule, ribozom, veziculele de celule, viruși, etc. O trăsătură distinctivă a acestor obiecte este capacitatea lor de a agrega și organiza ei înșiși .. Această proprietate este utilizat pe scară largă la crearea de structuri artificiale care imita structurile biologice reale. Un exemplu frapant reprezintă diferite monocomponente și multicomponente lipozomi care pot fi formate în anumite condiții, dintr-o soluție de amestec de lipide. în practică, este adesea folosit si existente in nanoparticule biologice naturale. De exemplu, diferite virusuri sunt utilizate în mod activ pentru modificarea genei (transfecție) celule. Se arată că adenovirusurile sistem de replicare refulate poate fi utilizat în mod eficient pentru vaccinarea locala si neinvaziv prin piele (livrarea de antigeni la celule Langerhans prezente în piele).

Figura 2. 1 - lipozom și adenovirus; 2 - nanostructură polimeric; 3 - dendrimer; 4 - nanotub de carbon. Figura (4).

Aceasta include, de asemenea, nanotuburi de lipide, nanoparticule si nanoemulsiile, peptide ciclice, chitosan, nanoparticule pe bază de acizi nucleici.

Materialele polimerice au o serie de avantaje care determină eficacitatea tehnologiilor de livrare a aplicatiilor - biocompatibilitate, biodegradabilitate, interoperabilitate. Compușii tipici care furnizează o bază pentru crearea SNN sunt acidul polilactic și poliglicolic, polietilen glicol (PEG), polikapralakton și colab., Precum diferiți copolimeri lor. PEG este adesea utilizat pentru a îmbunătăți stabilitatea diferitelor transportori moleculare. De exemplu, în lipozomi acoperite cu PEG ( „lipozomi stealth“), în comparație cu efect prelungit convențional, mai puțin sensibile la biodegradare, astfel posedă marcate.

Dendrimers sunt o clasă unică de polimeri cu o structură puternic ramificată. Cu toate acestea, dimensiunea și forma lor poate fi definită foarte precis în timpul sintezei chimice. Dendrimers sunt preparate din monomeri, prin efectuarea unor convergent succesive și polimerizare divergent (inclusiv folosind tehnici de sinteză a peptidelor). „monomeri“ tipici, utilizați în sinteza dendrimers sunt polyamidoamine (PAMAM), iar lizina aminoacizi. „Țintă“ molecule se leagă la sau dendrimers prin complexare cu suprafața lor sau incorporare adâncă între lanțurile lor individuale. dimensiuni controlate și proprietățile de suprafață, precum și stabilitatea dendrimers le face foarte promițătoare pentru utilizare ca vectori. La animale modele au demonstrat eficacitatea utilizării lor pentru livrarea transdermică a mai multor medicamente.

Nanoparticulele descrise mai sus in medicina nu va livra în mod eficient doar molecule biologic active prin diferite bariere ale corpului, pe care nu le pot depăși pe cont propriu (piele, sânge-creier), dar, de asemenea, modifica în mod semnificativ natura medicamentului. De exemplu, eliberarea transdermică, comparativ cu livrare prin fluxul sanguin, evită efectele secundare nedorite, scăderea dozei eficace a medicamentului datorită creșterii substanțiale a concentrației sale locale. Mai mult, sa demonstrat că moleculele terapeutice fiind livrate in organism prin nanoparticule variază farmacocinetica. În cazul în care medicamentele intra in corpul oral sau prin injectare, o creștere a concentrației de timp este descrisă de o curbă cinetică caracteristică a primului ordin (concentrația crește exponențial cu timpul), apoi, în cazul folosirii nanoparticulelor este observată dependența de timp ideală de ordinul zero (creșterea uniformă a concentrației în timp a medicamentului) . Acest lucru permite o planificare mai precisă a dozei de medicament și de a prelungi acțiunea sa.

Psoriazis - una dintre cele mai comune boli cronice de piele si una dintre cele mai misterioase. In ciuda progrese mari in studiul de psoriazis, cauza rămâne necunoscut. Incidența psoriazisului în diferite țări variază de la 0,1 la 7%. În România, aceasta afectează aproximativ 2% din populație. A fost mult timp crezut ca psoriazisul este o formă de lepră, și numai la sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost stabilit independența absolută. Psoriazisul este însoțită de leziuni luminoase ei roz cu peeling abundent pe suprafata. Leziunile psoriazice apar de obicei pe coate si genunchi. La aceste locuri de erupții cutanate pot persista chiar și atunci când, ca urmare a tratamentului au dispărut în alte părți ale pielii. In plus fata de coate si genunchi în procesul implică adesea scalpul. În acest caz, parul nu se schimbă și nu se încadrează afară.

Esența de psoriazis este ca celulele pielii pacientului începe să se maturizeze și, prin urmare, mor mai repede decât o face în oameni sănătoși. De exemplu, în cazul în care ciclul normal de maturizare a suprafeței celulelor pielii este între 24 la 28 de zile, in psoriazis acest timp se reduce la 4-5 zile. Modificări în starea pielii este de obicei însoțită de tulburări ale metabolismului calciului in organism. În special, pacienții cu psoriazis există o scădere de vitamina momentelor D. agravante pot fi factori neuro-psihologice (stres), traumatisme la nivelul pielii, utilizarea anumitor medicamente (de multe ori antibiotice), abuzul de alcool, boli infecțioase (cauzate de streptococcus, virusuri) și altele.

Modificări ale sistemului imunitar in psoriazis identificate atât la nivelul umoral celular și și constau în modificarea principalelor clase de imunoglobuline, complexe imune circulante într-un bazin de limfocite ale B din sânge periferic și populațiile T-limfocite și subpopulații, celulele killer, activitatea fagocitară leucocite segmentate.

Se crede că modificările primare în psoriazis apar la nivel celular ca stratul dermic și epiderma. Dereglate in celulele derma cauzate de proliferarea excesivă a epidermului în mare măsură normale. Hiperproliferare de keratinocite duce la secreția de citokine și eicosanoide, care exacerbează inflamarea pielii. In celulele epidermice leziunile care prezintă antigen, produc interleukina-1 (IL-1). Probabil, IL-1 este identic factor de activare a limfocitelor T epidermă (ETAF), care este produsă de keratinocitele și limfocite ale timusului activate. IL-1 cauzează chemotaxia limfocitelor T și datorită