Lokální tartrazin pro zlepšení vizualizace struktury kůže v dermatologii

Optické zobrazování biologických tkání je omezeno nežádoucím rozptylem a absorpcí světla, což omezuje jak hloubku zobrazování, tak prostorovou rozlišení. K tomuto rozptylu dochází v důsledku neshod indexu lomu (RI) mezi různými složkami tkáně, jako je nízký RI cytosolu bohatého na vodu a vysoký RI struktur na bázi lipidů. Současné metody ke snížení rozptylu světla, jako je použití optických čistících činidel (OCA), často zahrnují toxické chemikálie nebo odstranění tkáňových složek, což je činí nevhodné pro živé zobrazování.

Nedávno publikovaná studie ve vědě prokázala, že tartrazin, běžně využívané barvivo potravin, je silná OCA, která dosahuje dočasné optické transparentnosti v živých tkáních. U modelů hlodavců byl tartrazin lokálně podáván v roztoku 0,6 m a vykazoval reverzibilní účinky průhlednosti a způsobil jejich pokožku, svalové a pojivové tkáně průhledné a zároveň poskytoval zobrazování s vysokým rozlišením na mikrometrové úrovni, aniž by způsoboval poškození tkáně. Zobrazovací techniky, jako je zobrazování kontrastu laserového skvrn, odhalily jasnou vizualizaci mozkových krevních cév a vnitřních orgánů, aniž by musely chirurgicky odstraňovat tkáň. Lokální aplikace u hlodavců způsobila minimální zánět, jak potvrdil histologická analýza. Kromě toho bylo barvivo rychle vyčištěno močí a stolicí bez známek systémové toxicity a po aplikaci může být barvivo vyplaveno, aby se dále snížila expozice.

Ve srovnání s dalšími OCA se tartrazin rozptýlil tkáními rychleji a vyžadoval nižší koncentrace, aby se dosáhlo požadované transparentnosti, což má za následek rychlejší vizualizaci. Na rozdíl od konvenčních látek tartrazin nezpůsobil vedlejší účinky, jako je smrštění tkáně nebo dehydratace, což z něj činí slibnou alternativu pro neinvazivní zobrazování. Tyto studie prokázaly, že tartrazin, silně absorbující molekula, může snížit nesoulad RI mezi vodou a lipidy, účinně minimalizovat rozptyl světla a zlepšit optickou transparentnost.

Tartrazine, známý také jako FD&C Yellow No. 5, je běžně využívaným zbarveným činidlem nalezeným v potravinářských výrobcích, kosmetice a lécích se schválenými bezpečnostními profily napříč různými regulačními orgány, včetně americké správy potravin a léčiv (FDA), společné potraviny a zemědělství Organizace (FAO) a Světová zdravotnická organizace (WHO) Expert Committee pro potravinářské přídatné látky (JECFA) a Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA). Přestože byl tartrazin široce používán v potravinách a kosmetice, jeho klinické použití pro zvýšení reverzibilní průhlednosti kůže zůstává nedostatečně prozkoumána. Dlouhodobý bezpečnostní profil tartrazinu ve spojení s slibnými předklinickými modulačními účinky zobrazuje zkoumání jeho účinnosti u lidí.

Stávající techniky optického zobrazování jsou omezeny hloubkou penetrace a vysokým rozptylem, zejména in vivo. Cílem této studie je zaplnit tuto mezeru pomocí tartrazinu ke zlepšení vizualizace u lidských subjektů. Potenciální výhody této neinvazivní techniky pro lidské aplikace jsou obrovské, zejména v dermatologii, zobrazování nádoru a chirurgickém plánování. Pokud by byl úspěšný, tartrazin by mohl umožnit jasnější, neinvazivní zobrazování nádorů, vaskulárních lézí a dalších subkutánních struktur-poskytnout vhled do progrese onemocnění v reálném čase a pomoci při přesnějších lékařských intervencích. Tato klinická pilotní studie s primárním zaměřením na proveditelnost topického tartrazinu pro zlepšení průhlednosti kůže je založena na slibných výsledcích modelů hlodavců a zavedeného bezpečnostního profilu tartrazinu u lidí.