Haut und Hautmodelle

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit war es die Barrierefunktion (Durchlässigkeit) rekonstruierter humaner Hautmodelle mit menschlicher und tierischer Haut zu vergleichen, um zu sehen, ob sie als Ersatz für diese Häute im Rahmen von Permeationsuntersuchungen benutzt werden können. Das Vorgehen, um diese Frage zu beantworten lässt sich in zwei Abschnitte unterteilen. Im ersten Abschnitt wurden Arbeiten am experimentellen Ansatz durchgeführt während im zweiten Teil die eigentlichen vergleichenden Studien durchgeführt wurden, in deren Rahmen diese verschiedenen Häute miteinander verglichen werden. Die Arbeiten am experimentellen Ansatz umfassten unter anderem Einflüsse der Lagerzeit, Präparationstechnik , Temperierung und des Probenzugs. Ein besonders wichtiger Punkt bei der Entwicklung des experimentellen Ansatzes war die Erprobung einer Methode für die Durchführung von Integritätstests. Hierfür wurde das TEWAMETER ausgewählt. Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass das TEWAMETER zwar in der Lage ist grossflächige, schwere Beschädigungen aufzuspüren aber kleine Löcher in der Haut nicht entdecken konnte. Aufgrund dieser Einschränkung wurde das TEWAMETER im Rahmen dieser Arbeit nicht mehr verwendet und es wurde ohne Integritätstest weitergearbeitet. Mit dieser Untersuchung konnte der methodologische Teil zur Entwicklung des experimentellen Ansatzes abgeschlossen werden. Nach Klärung der den experimentellen Ansatz betreffenden Fragen konnten vergleichende Permeationsstudien mit humaner, tierischer und künstlicher Haut durchgeführt werden. In der ersten dieser Studien musste zuerst die Frage geklärt werden, welche Zubereitung menschlicher Haut am besten für Permeationsexperimente geeignet ist. Versuche mit menschlicher Vollhaut, dermatomisierter Haut, hitzeseparierter humaner Epidermis und trypsinisoliertem Stratum Corneum zeigten, dass hitzeseparierte Epidermis für diese Experimente am besten geeignet ist. Im Anschluss daran wurden mit hitzesparierter Haut und dem künstlichen Hautmodell Episkin von L';Oréal vergleichende Experimente durchgeführt, bei denen sich Episkin als deutlich permeabler als die menschliche Haut herausstellte. Porcine, bovine und humane Haut wurden in der nächsten Studie miteinander verglichen. Diese Untersuchung wurde durchgeführt, da für humane Haut und porcine Epidermis bereits umfangreiche Untersuchungen über ihre Eignung für Permeationsstudien durchgeführt worden waren. Die bovine Euterspalthaut allerdings war bisher nur selten untersucht worden. Zuerst wurde der allgemeine Aufbau der Häute miteinander verglichen, wobei grosse Übereinstimmungen gefunden wurden. Im Anschluss daran durchgeführte Permeationsexperimente mit Koffein, Flufenaminsäure, Benzoesäure und Testosterone zeigten bei humaner und porciner Haut ähnliche Ergebnisse, während Kuheuterhaut durchwegs permeabler war. Kuheuterhaut zeigte allerdings eine geringere Variabilität als die beiden anderen Hauttypen. Da Kuheuterhaut zudem als Schlachtabfall leicht erhältlich ist, macht dies diese Haut zu einer interessanten Alternative zur humanen Haut in Permeationsstudien.

Die oben beschriebenen Erkenntnisse flossen in einer multizentrischen Prävalidierungsstudie zusammen. Unter standardisierten Bedingungen mit rekonstruierten Epidermen, humaner, boviner und porciner Haut durchgeführt. Die rekonstruierten Epidermen erwiesen sich wiederum als deutlich durchlässiger als humane und tierische Häute. Die Schlussfolgerung aus diesen Untersuchungen ist, dass rekonstruierte humane Epidermen nur sehr eingeschränkt als Alternative zur humanen und tierischen Haut gesehen werden können. Humane und tierische Haut werden deshalb in der nächsten Zukunft das Mittel der Wahl für Permeationsstudien bleiben.

The aim of this work was to compare the barrier function of human skin and reconstructed epidermis models. Several aspects of the experimental setup were investigated (contamination, cryoconservation, heat separation technique, integrity testing, sampling). Several comparative studies were conducted with different skin preparation, reconstructed human epidermis and animal skins. Human and animal skin proved to have a superior barrier function than reconstructed human epidermis.