УДК 615.1
DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2021.1.86
С. С. Мальченкова, Н. С. Голяк, В. М. Царенков
РОЛЬ МОДЕЛЕЙ IN VIVO В ПРОГНОЗИРОВАНИИ ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
Белорусский Государственный медицинский университет,
г. Минск, Республика Беларусь
В статье перечислены основные виды лабораторных животных, которые используются для изучения трансдермальной проницаемости химических соединений. Описаны особенности строения эпидермиса, дермы и придатков кожи у человека и лабораторных животных (мелких грызунов, свиньи, обезьяны). Подчеркнуты достоинства и недостатки разных лабораторных животных как объектов для трансдермального моделированияin vivo. Выделен способ экстраполяции, называемый «методом параллелограмма» или «Triple Pack», для прогнозирования проницаемости кожи человека при наличии экспериментальных данных проницаемости кожных покровов животных in vivo и человека in vitro. В статье приведено общее описание дизайна экспериментов по определению трансдермальной проницаемости веществ in vivo (включая подготовку животных, помещений, апплицируемого вещества) согласно Руководствам Всемирной организации здравоохранения и Организации экономического сотрудничества и развития. В качестве наиболее совершенных и безопасных путей быстрого обнаружения веществ в дерме у добровольцев выделен тканевой микродиализ, в клетках рогового слоя – соскоб липкой лентой («tapestripping»).
Ключевые слова:
лабораторные животные, трансдермальная проницаемость, in vivo, тканевой микродиализ.
SUMMARY
S. S. Malchenkova, N. S. Golyak, V. M. Tsarenkov
THE ROLE OF IN VIVO MODELS IN PREDICTING TRANSDERMAL PERMEABILITY
Belarusian State Medical University
Minsk, The Republic of Belarus
The article presents the main types of laboratory animals that are used to study the transdermal permeability of chemical compounds. We described the structural features of epidermis, derma and skin appendages in humans and laboratory animals (small rodents, pigs, monkeys). We also emphasized advantages and disadvantages of various laboratory animals as objects for in vivo transdermal modeling. A method of extrapolation called “The parallelogram method” or «Triple Pack» has been singled out to predict the permeability of the human skin in the presence of experimental data on the permeability of the skin of animals in vivo and humans in vitro. The article describes the experimental design (including preparation of animals, premises and the substance applied) to determine transdermal permeability of substances in vivo under the guidelines of the World Health Organization and the Organization for Economic Cooperation and Development. Tissue microdialysis in volunteers has been identified as the most perfect and safest ways to promptly detect substances in the derma and tape stripping has been made in the cells of the stratum corneum.
Keywords:
laboratory animals, transdermal permeability, in vivo, tissue microdialysis.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Transdermal patches: history, development and pharmacology / M. N. Pastore [et al.] // British Journal of Pharmacology. – 2015. – Vol. 172, N 9. – P. 2179–2209.
2. Пономарева, А. А. Традиционные и современные представления о кровоснабжении кожи / А. А. Пономарева // Журн. фундаментальной медицины и биологии. – 2018. – № 2. – С.34–44.
3. Wepf, R. Stratum corneum: Struktur und Morphologieeinerbarriere / R. Wepf, R. Neubert// Pharmazeutischezeitung. – 2007. – N 17. – P.14–21
4. Raykar, P. V. The role of Protein and Lipid Domains in the Uptake of solutes by Human Stratum Corneum / P. V.Raykar, M. C. Fung, B. D. Anderson // Pharmaceutical Research. – 1988. – Vol. 5, N 3. – Р. 140–150.
5. Godin, B. Transdermal skin delivery: predictions for humans from in vivo, ex vivo and animal models / B. Godin, E. Touitou // Advanced Drug Delivery Reviews. – 2007. –Vol. 59, N 11.– P.1152–1161.
6. Инструкция 1.1.11-12-35-2004 «Требования к постановке экспериментальных исследований для первичной токсикологической оценки и гигиенической регламентации веществ»: утв. М-вом здравоохранения Респ. Беларусь 14 дек. 2004 г. – Минск, 2004. – 43 с.
7. Jung, E. C. Animal models for percutaneous absorption / E. C. Jung, H. I. Maibach // Journal of Applied Toxicology. – 2015. – Vol. 35, N 1. – P. 1–10.
8. Environmental Health Criteria 235. Dermal absorption [Electronic resource] / World Health Organization. – Mode of access: https://www.who.int/publications/i/item/9241572353. – Date of access: 04.11.2020.
9. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / И. П. Западнюк [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1983.– 383 с.
10. Гущин, Я. А. Сравнительная морфология кожи человека и лабораторных животных (краткое сообщение) [Электронный ресурс] / Я. А. Гущин, М. А. Ковалева // Лабораторные животные для науч. исслед. – 2019. – № 2. – Режим доступа: http://labanimalsjournal.ru/ru/2618723x-2019-02-06. – Дата доступа: 02.11.2020.
11. Guideline for the testing of chemicals. Skin Absorption: in vivo Method 427 [Electronic resource] // OECDiLibrary. – Mode of access: https://read.oecd-ilibrary.org/environment/test-no-427-skin-absorption-in-vivo-method_9789264071063-en#page1. – Date of access: 02.11.2020.
12. Гайдай, Е. А. Генетическое разнообразие экспериментальных мышей и крыс: история возникновения, способы получения и контроля [Электронный ресурс] / Е. А. Гайдай, Д. С. Гайдай // Лабораторные животные для науч. исслед. – 2019. – № 4. – Режим доступа: http://labanimalsjournal.ru/ru/2618723x-2019-04-09. – Дата доступа: 27.10.2020.
13. Guidance notes on dermal absorption. Series on Testing and Assessment No. 156 [Electronic resource]: OECD Environment, Health and Safety Publications. – Paris, 2011. – Mode of access: – https://www.oecd.org/chemicalsafety/testing/48532204.pdf. – Date of access: 07.11.2020.
14. Dermal Exposure Assessment: A Summary of EPA Approaches [Electronic resource] / Environmental Protection Agency.–Modeofaccess:https://ofmpub.epa.gov/eims/eimscomm.getfile?p_download_id=469581.Dateofaccess:07.11.2020.
15. Guidance on Dermal Absorption [Electronic resource] / H. Buist [et al.] // EFSA J. – 2017. – Vol. 15, N 6. – Mode of access: https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4873. – Date of access: 05.11.2020.
16. Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики Евразийского экономического союза в сфере обращения лекарственных средств [Электронный ресурс]: решение Совета Евразийской экономической комис. от 3 нояб. 2016 № 81 / ЕЭК. – Режимд??????:?оступа:http://www.eurasiancommission.org/ru/act/texnreg/deptexreg/LS1/Pages/drug_products.aspx. – Дата доступа: 20.11.2020.
17. Ross, J. H. Estimation of the percutaneous absorption of permethrin in humans using the parallelogram method / J. H Ross, W. G. Reifenrath, J. H Driver // Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. – 2011. – Vol. 74, N 6. – P. 351–363.
18. Directive 2010/63/EU of the European parliament and of the council of 22 september 2010 on the protection of animals used for scientific purposes [Electronic resource] // EUR-Lex. –Modeofaccess:https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32010L0063.– Dateofaccess:10.12.2020.
19. WMA Declaration of Helsinki – Ethical Principles for Medical ResearchInvolvingHumanSubjects [Electronic resource] / Word Medical Association.–Modeofaccess:https://web.archive.org/web/20140101202246/http://www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/. – Date of access: 10.12.2020.
20. Об утверждении Правил надлежащей клинической практикиЕоюза [Электронный ресурс]: решение Совета Евразийской экономической комис. от 3 нояб. 2016 № 79 / Евразийская экономическая комис.–Режимд??????:?оступа:https://docs.eaeunion.org/docs/ru-ru/01411924/cncd_21112016_79.– Дата доступа: 22.11.2020.
21. Публикация 103 МКРЗ: [Электронный ресурс]: рекомендации 2007 года Международной комиссиипащите: пер. с англ. / под общ. ред. М. Ф. Киселёва и Н. К. Шандалы. – Москва, 2009. – Режимдоступа:https://www.icrp.org/docs/P103_Russian.pdf. – Дата доступа: 10.12.2020.
22. Guideline for good clinical practice E6(R2) [Electronic resource] / European Medicines Agency.–Modeofaccess:https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/ich-e-6-r2-guideline-good-clinical-practice-step-5_en.pdf. – Dateofaccess:10.12.2020.
23. Au, W. L. Comparison of tape stripping with the human skin blanching assay for the bioequivalence assessment of topical clobetasol propionate formulations / W. L. Au, M. F. Skinner, I. Kanfer// J. of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. – 2010. – Vol. 13, N 1. – P. 11–20.
24. Оценка in vitro кожного проникновения противовирусных препаратов 1% крема пенцикловира и 5% крема ацикловира, которые используются для лечения инфекции, вызванной вирусом простого герпеса / N. Hasler-Nguyen [и др.] // Укр. журн. дерматологии, венерологии, косметологии. – 2012. – № 3. – С. 063-072.
25. Тимофеев, И. С. Тканевой микродиализ: принципы и клиническое применение метода в интенсивной терапии [Электронный ресурс] / И. С. Тимофеев // Интенсивная терапия.– 2007. – № 1. – Режим доступа: http://icj.ru/journal/number-1-2007/104-tkanevoy-mikrodializ-principy-i-klinicheskoe-primenenie-metoda-v-intensivnoy-terapii.html. – Дата доступа: 30.10.2020.
26. Hammarlund-Udenaes, M.Microdialysis as an Important Technique in Systems Pharmacology – a Historical and Methodological Review / M. Hammarlund-Udenaes // The AAPS Journal. – 2 017. – Vol. 19, N 5. – P. 1294–1303.
27. Holmgaard, R. Microdialysis sampling for investigations of bioavailability and bioequivalence of topically administered drugs: current state and future perspectives / R.Holmgaard, J. B. Nielsen, E. Benfeldt // Skin Pharmacol. Physiol. – 2010. – Vol. 23, N 5. – P. 225–243.
28. Joukhadar, C. Microdialysis / C. Joukhadar, M. Muller // Clinical Pharmacokinetics. – 2005. – Vol. 44, N 9. – P. 895–913.
29. Application of microdialysis for the determination of muscle and subcutaneous tissue concentrations after oral and topical ibuprofen administration / I. Tegeder [et all.] // Clinical Pharmacology and Therapeutics. – 1999. – Vol. 65,
N 4. – P. 357–368.
Адрес для корреспонденции:
220116, Республика Беларусь,
г. Минск, пр. Дзержинского, 83,
УО «Белорусский государственный
медицинский университет»,
кафедра фармацевтической технологии,
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
Мальченкова C. C.
Поступила 22.12.2020 г.