Nghiên cứu thực nghiệm về ethosome bao gồm 5-fluorouracil kết hợp với laser phân đoạn CO2 để điều trị sẹo lồi

Zhen Zhang1,2, Jun Chen1, Jun Huang3, Yan Wo4, Yixin Zhang5, Xiangdong Chen1,2
1Department of Dermatology, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai JiaoTong University School of Medicine, Shanghai, China
2Department of Laser and Aesthetic Medicine, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University, School of Medicine, Shanghai, China
3Department of Dermatology, The Chongqing Hospital of Traditional Chinese Medicine, Chongqing, China
4Department of Human Anatomy, Histology and Embryology, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
5Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai JiaoTong University School of Medicine, Shanghai, China

Tóm tắt

Nghiên cứu này được thiết kế để khám phá khả năng thẩm thấu của các ethosome được bao bọc bởi 5-fluorouracil (5-FU) do laser phân đoạn CO2 điều chỉnh trên mô sẹo lồi. Hơn nữa, tác động điều trị và thời gian tác động của laser phân đoạn CO2 kết hợp với ethosome bao bọc 5-FU trong mô hình sẹo lồi tai thỏ sẽ được đánh giá. Lượng 5-FU thẩm thấu và hàm lượng 5-FU giữ lại đều được xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Cường độ phát sáng của ethosome bao bọc 5-FU (5E) được gán nhãn bằng Rodanmin 6GO (Rho) được đo bằng kính hiển vi quét laser huỳnh quang (CLSM). Sự cải thiện khả năng thẩm thấu của 5E gán nhãn Rho trong mô sẹo lồi tai thỏ do laser phân đoạn CO2 điều chỉnh được đánh giá tại thời điểm 0 giờ, 6 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 3 ngày và 7 ngày sau khi chiếu xạ. Tỷ lệ mở của vi kênh được tính toán theo CLSM. Tác động điều trị của 5EL được đánh giá trên mô hình sẹo lồi tai thỏ in vivo. Độ dày tương đối của sẹo lồi tai thỏ trước và sau điều trị được đo bằng phương pháp thước kẹp. Chỉ số nâng sẹo (SEI) của sẹo lồi tai thỏ được đo bằng phương pháp nhuộm H&E. Dữ liệu cho thấy lượng thẩm thấu của nhóm 5EL cao hơn nhóm 5E (4.15 ± 2.22 so với 0.73 ± 0.33; p < 0.05) sau 1 giờ điều trị. Ngoài ra, lượng thẩm thấu của 5EL cao hơn nhóm 5E (107.61 ± 13.27 so với 20.73 ± 3.77; p < 0.05) sau 24 giờ điều trị. Hàm lượng giữ lại của nhóm 5EL cũng cho thấy mức cao hơn nhóm 5E (24.42 ± 4.37 so với 12.25 ± 1.64; p < 0.05). Cường độ phát sáng của Rho trong mô sẹo lồi của nhóm 5EL cao hơn nhóm 5E tại các thời điểm khác nhau (1, 6 và 24 giờ). Tỷ lệ mở của vi kênh giảm dần trong vòng 24 giờ, và các vi kênh hoàn toàn đóng lại sau 3 ngày chiếu xạ bằng laser phân đoạn CO2. Độ dày tương đối và SEI của sẹo lồi tai thỏ sau 7 ngày điều trị trong nhóm 5EL thấp hơn đáng kể so với nhóm 5E. Laser phân đoạn CO2 kết hợp với 5E thoa ngoài có thể có hiệu quả trong việc điều trị sẹo lồi in vivo và cung cấp một phương pháp điều trị mới cho sẹo lồi ở con người.

Từ khóa

#5-fluorouracil #ethosome #CO2 fractional laser #hypertrophic scar #therapeutic effect

Tài liệu tham khảo

Gauglitz GG, Korting HC, Pavicic T, Ruzicka T, Jeschke MG (2011) Hypertrophic scarring and keloids: pathomechanisms and current and emerging treatment strategies. Mol Med 17:113–125

Valencia IC, Falabella AF, Schachner LA (2001) New developments in wound care for infants and children. Pediatr Ann 30:211–218

Mahdavian Delavary B, van der Veer WM, Ferreira JA, Niessen FB (2012) Formation of hypertrophic scars: evolution and susceptibility. J Plast Surg Hand Surg 46:95–101

Zurada JM, Kriegel D, Davis IC (2006) Topical treatments for hypertrophic scars. J Am Acad Dermatol 55:1024–1031

Ogawa R (2010) The most current algorithms for the treatment and prevention of hypertrophic scars and keloids. Plast Reconstr Surg 125:557–568

Laing ME, Fallis B, Murphy GM (2007) Anaphylactic reaction to intralesional corticosteroid injection. Contact Dermatitis 57:132–133

Thong HY, Zhai H, Maibach HI (2007) Percutaneous penetration enhancers: an overview. Skin Pharmacol Physiol 20:272–282

Wokovich AM, Prodduturi S, Doub WH, Hussain AS, Buhse LF (2006) Transdermal drug delivery system (TDDS) adhesion as a critical safety, efficacy and quality attribute. Eur J Pharm Biopharm 64:1–8

Chung VQ, Kelley L, Marra D, Jiang SB (2006) Onion extract gel versus petrolatum emollient on new surgical scars: prospective double-blinded study. Dermatol Surg 32:193–197

Touitou E, Dayan N, Bergelson L, Godin B, Eliaz M (2000) Ethosomes—novel vesicular carriers for enhanced delivery: characterization and skin penetration properties. J Control Release 65:403–418

Rakesh R, Anoop KR (2012) Formulation and optimization of nano-sized ethosomes for enhanced transdermal delivery of cromolyn sodium. J Pharm Bioallied Sci 4:333–340

Rattanapak T, Young K, Rades T, Hook S (2012) Comparative study of liposomes, transfersomes, ethosomes and cubosomes for transcutaneous immunisation: characterisation and in vitro skin penetration. J Pharm Pharmacol 64:1560–1569

Bragagni M, Mennini N, Maestrelli F, Cirri M, Mura P (2012) Comparative study of liposomes, transfersomes and ethosomes as carriers for improving topical delivery of celecoxib. Drug Deliv 19:354–361

Zhang Z, Wo Y, Zhang Y, Wang D, He R, Chen H, Cui D (2012) In vitro study of ethosome penetration in human skin and hypertrophic scar tissue. Nanomedicine 8:1026–1033

Tierney EP, Kouba DJ, Hanke CW (2009) Review of fractional photothermolysis: treatment indications and efficacy. Dermatol Surg 35:1445–1461

Bogdan Allemann I, Kaufman J (2010) Fractional photothermolysis—an update. Lasers Med Sci 25:137–144

Alexiades-Armenakas MR, Dover JS, Arndt KA (2012) Fractional laser skin resurfacing. J Drugs Dermatol 11:1274–1287

Manstein D, Herron GS, Sink RK, Tanner H, Anderson RR (2004) Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury. Lasers Surg Med 34:426–438

Haedersdal M, Sakamoto FH, Farinelli WA, Doukas AG, Tam J, Anderson RR (2010) Fractional CO(2) laser-assisted drug delivery. Lasers Surg Med 42:113–122

Sklar LR, Burnett CT, Waibel JS, Moy RL, Ozog DM (2014) Laser assisted drug delivery: a review of an evolving technology. Lasers Surg Med 46:249–262

Waibel J, Wulkan AJ, Lupo M, Beer K, Anderson RR (2012) Treatment of burn scars with the 1,550 nm nonablative fractional Erbium Laser. Lasers Surg Med 44:441–446

Hedelund L, Haak CS, Togsverd-Bo K, Bogh MK, Bjerring P, Haedersdal M (2012) Fractional CO2 laser resurfacing for atrophic acne scars: a randomized controlled trial with blinded response evaluation. Lasers Surg Med 44:447–452

Elsayed MM, Abdallah OY, Naggar VF, Khalafallah NM (2007) Lipid vesicles for skin delivery of drugs: reviewing three decades of research. Int J Pharm 332:1–16

Iwai I, Han H, den Hollander L, Svensson S, Ofverstedt LG, Anwar J, Brewer J, Bloksgaard M, Laloeuf A, Nosek D et al (2012) The human skin barrier is organized as stacked bilayers of fully extended ceramides with cholesterol molecules associated with the ceramide sphingoid moiety. J Invest Dermatol 132:2215–2225

Choi SH, Kim KH, Song KH (2015) Efficacy of ablative fractional laser-assisted photodynamic therapy with short-incubation time for the treatment of facial and scalp actinic keratosis: 12-month follow-up results of a randomized, prospective, comparative trial. J Eur Acad Dermatol Venereol 29:1598–1605

Ko DY, Kim KH, Song KH (2014) A randomized trial comparing methyl aminolaevulinate photodynamic therapy with and without Er:YAG ablative fractional laser treatment in Asian patients with lower extremity Bowen disease: results from a 12-month follow-up. Br J Dermatol 170:165–172

Togsverd-Bo K, Lei U, Erlendsson AM, Taudorf EH, Philipsen PA, Wulf HC, Skov L, Haedersdal M (2015) Combination of ablative fractional laser and daylight-mediated photodynamic therapy for actinic keratosis in organ transplant recipients—a randomized controlled trial. Br J Dermatol 172:467–474

Nguyen BT, Gan SD, Konnikov N, Liang CA (2015) Treatment of superficial basal cell carcinoma and squamous cell carcinoma in situ on the trunk and extremities with ablative fractional laser-assisted delivery of topical fluorouracil. J Am Acad Dermatol 72:558–560

Dubey V, Mishra D, Dutta T, Nahar M, Saraf DK, Jain NK (2007) Dermal and transdermal delivery of an anti-psoriatic agent via ethanolic liposomes. J Control Release 123:148–154

De Souza BA, Bantick G (2006) Anaphylactic reaction to intralesional steroid injection. Plast Reconstr Surg 117:336

Alexander G, Ebrahim MK (2002) Spontaneous bleeding following steroid injection and silicone-gel sheeting in a keloid scar. Br J Plast Surg 55:172–173

Elsayed MM, Abdallah OY, Naggar VF, Khalafallah NM (2006) Deformable liposomes and ethosomes: mechanism of enhanced skin delivery. Int J Pharm 322:60–66

Wo Y, Zhang Z, Zhang Y, Zhang Z, Wang K, Mao X, Su W, Li K, Cui D, Chen J (2014) Enhanced in vivo delivery of 5-fluorouracil by ethosomal gels in rabbit ear hypertrophic scar model. Int J Mol Sci 15:22786–22800

Wo Y, Zhang Z, Zhang Y, Wang D, Pu Z, Su W, Qian Y, Li Y, Cui D (2011) Preparation of ethosomes and deformable liposomes encapsulated with 5-fluorouracil and their investigation of permeability and retention in hypertrophic scar. J Nanosci Nanotechnol 11:7840–7847

Haedersdal M, Erlendsson AM, Paasch U, Anderson RR (2016) Translational medicine in the field of ablative fractional laser (AFXL)-assisted drug delivery: a critical review from basics to current clinical status. J Am Acad Dermatol 74:981–1004

Lee WR, Shen SC, Kuo-Hsien W, CH H, Fang JY (2003) Lasers and microdermabrasion enhance and control topical delivery of vitamin C. J Invest Dermatol 121:1118–1125

Grunewald S, Bodendorf M, Illes M, Kendler M, Simon JC, Paasch U (2011) In vivo wound healing and dermal matrix remodelling in response to fractional CO(2) laser intervention: clinicopathological correlation in non-facial skin. Int J Hyperth 27:811–818

Martin P (1997) Wound healing—aiming for perfect skin regeneration. Science 276:75–81

Gurtner GC, Werner S, Barrandon Y, Longaker MT (2008) Wound repair and regeneration. Nature 453:314–321

Ben Amar M, Wu M (2014) Re-epithelialization: advancing epithelium frontier during wound healing. J R Soc Interface 11:20131038

Banzhaf CA, Wind BS, Mogensen M, Meesters AA, Paasch U, Wolkerstorfer A, Haedersdal M (2016) Spatiotemporal closure of fractional laser-ablated channels imaged by optical coherence tomography and reflectance confocal microscopy. Lasers Surg Med 48:157–165

El-Zawahry BM, Sobhi RM, Bassiouny DA, Tabak SA (2015) Ablative CO2 fractional resurfacing in treatment of thermal burn scars: an open-label controlled clinical and histopathological study. J Cosmet Dermatol 14:324–331

van Drooge AM, Vrijman C, van der Veen W, Wolkerstorfer A (2015) A randomized controlled pilot study on ablative fractional CO2 laser for consecutive patients presenting with various scar types. Dermatol Surg 41:371–377

Paolino D, Lucania G, Mardente D, Alhaique F, Fresta M (2005) Ethosomes for skin delivery of ammonium glycyrrhizinate: in vitro percutaneous permeation through human skin and in vivo anti-inflammatory activity on human volunteers. J Control Release 106:99–110

Chen M, Liu X, Fahr A (2011) Skin penetration and deposition of carboxyfluorescein and temoporfin from different lipid vesicular systems: in vitro study with finite and infinite dosage application. Int J Pharm 408:223–234

Madsen JT, Vogel S, Johansen JD, Andersen KE (2011) Encapsulating contact allergens in liposomes, ethosomes, and polycaprolactone may affect their sensitizing properties. Cutan Ocul Toxicol 30:116–123

El Maghraby GM, Williams AC (2009) Vesicular systems for delivering conventional small organic molecules and larger macromolecules to and through human skin. Expert Opin Drug Deliv 6:149–163