L’elettroporazione non è bipolare

dott.ssa Clara Rigo, Specialista in Dermatologia e Venereologia - Verona e Milano
della Dottoressa Clara Rigo, Specialista in Dermatologia

Lo studio sulla elettroporazione diretta non bipolare con il sistema Skin Shuttle: una metodica che si sta mostrando efficace per la cura dell’acne

Il trasporto di molecole attraverso la cute umana, ottima barriera, è di grande interesse, già da tempo, per il rilascio transdermico profondo sia di molecole di vario tipo utili alla cute e al sottocute, sia per la possibilità di veicolare farmaci con una modalita’ totalmente non invasiva. L’elettroporazione è una tecnica sufficientemente nota, che prevede l’uso di parti applicate sulla cute che trasferiscono energia sottoforma di impulsi di tensione in grado di produrre un effetto di trasporto transdermico, al di la’ dell’epidermide. Attraverso questi impulsi forniti al derma, si crea una differenza di potenziale a livello delle membrane cellulari, tale da provocare l’apertura di “pori acquosi” che permettono la penetrazione di sostanze varie all’interno della cellula.

L'elettroporazione non è bipolare L'elettroporazione non è bipolare 
Due prima e dopo che evidenziano l’efficacia del trattamento per i soggetti affetti da acne
Questi canali temporanei si formano nel doppio strato lipidico delle membrane plasmatiche, nei liposomi, nei ghosts degli eritrociti, ma anche in parti isolate di tessuto. L’approfondimento delle conoscenze sulla metodica ha esteso i campi di applicazione dalla Medicina Generale come trattamento antalgico, anestetizzante, antinfiammatorio, miorilassante, antiedemigeno, alla Medicina estetica per aging, rughe, idratazione, tonificazione, macchie melaniche, capelli, cellulite, adipe, acne. Per i meno esperti vale la pena di ricordare che ci sono alcune significative differenze fra la veicolazione trasdermica tradizionale e quella innovativa con il sistema Skin Shuttle:
1) Per la tradizionale vale il trasferimento solo di molecole ionizzate con carica positiva o negativa e per lo più piccole e lipofile, mentre con questo dispositivo si può determinare un significativo trasporto sia di macromolecole (come l’ormone luteinizzante o l’eparina), sia di piccoli ioni (NA+CL-), sia di molecole di varie dimensioni, sia di composti con diversa solubilita’ (lipofilici o idrofilici) e diverse cariche elettriche (anche neutre come il mannitolo);
2) La veicolazione trasdermica tradizionale crea un flusso discontinuo e non c’è omogeneita’ nella penetrazione e nella distribuzione del prodotto, in genere utilizza un tempo più lungo e un flusso più lento, nell’elettroporazione di nuova generazione il flusso è rapido, la maggior parte delle molecole arrivano a destinazione dentro le cellule fra i 10 e i 30 minuti, con una distribuzione ben omogenea.
3) Inoltre questa nuova metodica risulta più efficace perché la veicolazione transdermica avviene in modo diretto e non per trasporto mediante carica con polo positivo e negativo delle molecole. Per comprendere quest’ultimo punto, forse è importante spiegare il meccanismo, che avviene per due movimenti principali:
a) attraverso la transitoria modificazione della permeabilita’ cutanea con apertura di canali idrofili e glicerofili.
b) tra le cellule, perché è in grado di favorire la riduzione della coesione delle tight-junctions epidermiche.
Un ulteriore approfondimento va fatto sulla dinamica dell’assorbimento cutaneo. Bisogna infatti tenere presente la composizione biologica e chimica della cute e, in particolare, la parte più superficiale e cioè lo strato corneo, formato da cellule ormai in fase di dissoluzione e anucleate disposte in file sovrapposte, che costituisce un’ottima barriera al mondo esterno, e in particolare risulta impermeabile alle molecole polari. Inoltre la membrana cellulare, con la sua costituzione a mosaico lipidico-proteico, cioè grassi e proteine, è in grado di far diffondere le molecole con maggior coefficiente di ripartizione lipidica, quindi con predominanza della fase grassa. Ne consegue che, piccole molecole solubili nei lipidi possono in parte essere assorbite per affinita’ attraverso i lipidi delle membrane, mentre le molecole solubili in acqua non possono penetrare significativamente. Passiamo ora a esaminare le caratteristiche di questo dispositivo e la tecnologia innovativa nel produrre il fenomeno dell’elettroporazione e la conseguente veicolazione dei principi attivi direttamente attraverso la superficie cutanea trattata. Questo fenomeno avviene mediante il posizionamento sulla cute, tramite il manipolo, di due elettrodi posti in serie e a distanza fissa, capaci di generare un campo elettrico di intensita’ costante, in grado sia di dirigere le molecole nell’epidermide e nel derma, sia di ridurre al minimo il rischio di oscillazioni di potenziale e conseguentemente di insorgenza di irritazione cutanea e disconfort durante il trattamento. La cute del paziente, cosi’, non funge più “da terra”, evitando il generarsi di sgradevoli scariche elettriche, fastidiose e, a volte, anche dolorose. La veicolazione non avviene più per trasporto di carica elettrica, come negli altri sistemi, ma per alterazione diretta della barriera. E’ noto, infatti, che quando un impulso elettrico colpisce le cellule cutanee, si genera un potenziale di trans membrana, questa si altera e conseguentemente “corti segmenti di canali” si formano attraverso i lipidi della membrana di 5 o 6 corneociti contigui verso il basso, dando origine alla formazione di un passaggio trancellulare, in grado di far passare direttamente le molecole negli strati sottostanti.
Nella mia pratica clinica ho avuto modo di testare l’efficacia del dispositivo medicale Skin Shuttle by My Cli, (MAC Pharma) e di valutare i test scientifici eseguiti su cute umana ricostituita in vitro, da cui si evince il reale passaggio e in quale percentuale le sostanze attive disperse nei gel, opportunamente formulati per i diversi inestetismi o patologie vere e proprie, arrivano all’interno delle cellule. La modificazione della TEER (resistenza elettrica trans-epiteliale), che si oppone al passaggio di molecole esterne ci fornisce la misura diretta della funzionalita’ della barriera tissutale, più è bassa e maggiore è la penetrazione; e infine la valutazione dell’eventuale danno tissutale indotto. L’indicazione clinica su cui mi sono concentrata è stata, in prima istanza,” l’acne”. In questi pazienti il trattamento l’ho utilizzato, sia come cooperativo della terapia di base, per accelerare la guarigione e migliorare la condizione psichica del paziente, sia come completativo di tutti i trattamenti post – peeling, laser, o altro, in modo da ripristinare velocemente l’idratazione ridotta a seguito del trauma, e in particolare per pazienti molto giovani che in genere non accettano un trattamento troppo invasivo. Sono stati trattati 25 pazienti tra i 14 e i 40 anni, 16 femmine e 9 maschi, di cui 10 per acne comedonica e microcistica, 6 per acne papulosa, 9 per acne papulo – pustolosa, sia come trattamenti primari, sia secondari ad altre terapie. Avevo a disposizione sia la possibilità di scegliere autonomamente i vari principi attivi, cosi’ pure l’impostazione dei parametri dell’apparecchiatura (voltaggio, lunghezza, durata dell’impulso, tempo del trattamento) o di ricorrere a programmi pre-impostati in cui le formulazioni degli elettrogeli sono diverse per ogni specifico inestetismo dermo-estetico e sono incorporati in fisarmoniche contenute nel manipolo a contatto con la cute. Queste formule di principi attivi sono state individuate dopo adeguate prove di laboratorio in modo da modulare la profondita’ e la concentrazione del gel nel tessuto danneggiato. In questo studio ho utilizzato un idro-gel contenente al 90% acqua e glicerina, in grado di favorire la rapida saturazione dell’epidermide e con uno specifico promotore di assorbimento, il Transcutol, che migliora il flusso. Il prodotto per il trattamento dell’acne aveva in sè anche Azeloglicina con un’azione sebo – regolatrice e antisettica, Retinil Palmitato cherato-modulatore, Sodio Ascorbil Fosfato con azione anti-lipasi, Nicotinamide decongestionante, N-Acetilcisteina muco e sebo litica e blando cheratolitico. Queste sostanze in sinergia favoriscono la normalizzazione dei follicoli infiammati e ostruiti da accumuli cherato – sebacei, riducono la viscosita’ del sebo, diminuiscono la carica batterica e inibiscono gli enzimi lipasici dei batteri responsabili della formazione di acidi grassi a catena corta pro-infiammatori. Per quanto riguarda la durata dell’impulso e il tempo di trattamento, ho variato il voltaggio in meno o in più e l’ho modulato in un range da 90 volt a 10 volt, in modo da rispettare la sensibilita’ individuale dei pazienti e ottimizzare il comfort. Il numero totale delle sedute, a cadenza settimanale o bisettimanale, è stato per il viso da 4 a 8 sedute a seconda della gravita’, e se era stato eseguito o meno precedentemente un altro trattamento tipo peeling o laser. I risultati ottenuti, sono la diminuzione delle eruzioni fino alla scomparsa, l’eliminazione delle cicatrici residue rosse, e l’ aumento della levigatezza cutanea. Gli effetti collaterali sono stati pressocchè inesistenti, in alcuni casi si è rilevato un eritema transitorio che si è risolto nel giro di alcune decine di minuti. Per i neofiti, alcune precauzioni post-trattamento: se si usa del trucco chiedere alla paziente di non applicarlo per circa un’ora dopo, i pori aperti potrebbero assorbirlo. Anche se l’elettroporazione porta a modifiche sostanziali dell’equilibrio degli strati delle membrane, queste modifiche permangono solo per alcuni minuti e sono inferiori al calo della resistenza cutanea causata dall’inserimento e dalla rimozione di un ago di 28 gauge, che viceversa lascia un foro da cui possono penetrare batteri o altro. Si crea quindi un danno temporaneo cellulare senza compromissione della funzionalita’, che non comporta alcuna modificazione cellulare. Per concludere, alcune riflessioni sui vantaggi legati alla metodologia studiata: si assiste ad un prolungamento della durata nel tempo delle terapie specifiche dell’acne, con incremento e cooperazione notevole dell’efficacia delle stesse; per i trattamenti primari, i risultati sono valutabili visivamente già dalle prime applicazioni; esiste la possibilità di ricorrere ad alte concentrazioni di prodotto localizzate, valutate con prove di laboratorio; la mancanza di effetti collaterali locali e generali, la non insorgenza di irritazione cutanea, l’a-traumaticita’ della metodica, l’assenza di tossicita’, dolore e di disconfort del paziente fanno ritenere il trattamento ideale nei casi di acne che richiedano un intervento articolato ed efficace. Un’ultima sottolineatura sul concetto di “costanza dell’impulso elettrico” applicato sulla cute, fondamentale per garantire l’omogeneita’ del trasferimento delle molecole, per modulare la profondita’ e per ridurre al minimo i rischi di irritazione cutanea, dolore e discomfort. Questi ultimi si possono verificare con i precedenti sistemi elettroporativi dotati di elettrodi positivo e negativo e non con questo dispositivo, dove la veicolazione avviene non per trasporto di carica elettrica, ma per alterazione diretta della barriera con aumento della permeabilita’ della stessa.
L'elettroporazione non è bipolare L'elettroporazione non è bipolare Nel 2003 l’Accademia Reale di Svezia ha assegnato il premio Nobel per la Chimica a due ricercatori che attraverso i loro studi hanno più contribuito a chiarire il funzionamento dei canali cellulari attraverso cui le molecole dell’acqua e i sali vengono trasportati dentro e fuori delle cellule. A sin. Peter Agre e a destra Roderick MacKinnon