TMFI wzmacnia powierzchnię skóry i fluorescencję PpIX naskórka

Miejscowa terapia fotodynamiczna (PDT) jest uznaną metodą leczenia dermatologicznych stanów przednowotworowych rogowacenia słonecznego i Morbusa-Bowena oraz wybranych przypadków raka podstawnokomórkowego. PDT wyjątkowo dobrze nadaje się do leczenia większych obszarów skóry i zapewnia doskonałe efekty kosmetyczne. PDT opiera się na leku fotouczulającym, kwasie 5-aminolewulinowym (5-ALA), który jest metabolizowany do światłoczułej protoporfiryny IX i aktywowany w skórze przez światło widzialne. Kiedy skóra inkubowana z 5-ALA jest następnie wystawiana na działanie światła, fotoaktywowany PpIX katalizuje reakcję fotochemiczną, która prowadzi do apoptozy komórek tkanki dysplastycznej lub nowotworowej. Ilość fluorescencji PpIX w skórze szacuje się na podstawie pomiarów fluorescencji PpIX na powierzchni skóry za pomocą fotografii fluorescencyjnych oraz w głębi skóry za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Wcześniejsze badania sugerowały związek między ilością PpIX w skórze a wynikami klinicznymi PDT.

Wysoce lipofilowy charakter warstwy rogowej naskórka (SC) stanowi główną barierę dla napływu leków i chemikaliów środowiskowych do organizmu (6). SC jest największą przeszkodą dla wychwytu 5-ALA, a tworzenie PpIX można zwiększyć poprzez modyfikację SC. Wstępna obróbka skóry ułatwia miejscowe wchłanianie środków fotouczulających i dlatego jest zalecana w celu uzyskania optymalnych wyników PDT. Ostatnio wprowadzono różne urządzenia oparte na energii do wstępnej obróbki PDT w celu przerwania bariery SC i skutecznego zwiększenia akumulacji PpIX. Jednak obecne zabiegi oparte na świetle, takie jak lasery ablacyjne i nieablacyjne, są bolesne dla pacjentów i powodują uszkodzenia termiczne, które skutkują sączeniem, tworzeniem się strupów lub łuszczeniem się skóry.

Aby zwiększyć wchłanianie przez skórę przy minimalnym uszkodzeniu skóry, jako nową technologię wprowadzono termomechaniczną interwencję frakcyjną (TMFI). TMFI szybko przenosi energię cieplną za pomocą metalowej piramidalnej końcówki, która umożliwia kontakt ze skórą poprzez zintegrowane ruchy pulsacyjne. Szybkie nagrzewanie odwadnia naskórek i powierzchowne warstwy skóry właściwej oraz tworzy mikropory bez koagulacyjnego uszkodzenia otaczających tkanek. Ilość dostarczanej energii cieplnej można regulować za pomocą czasu trwania impulsu i głębokości wysunięcia końcówki, która określa dopasowanie termiczne między końcówką a skórą. W jednym badaniu wykazano, że TMFI zwiększa wchłanianie leków hydrofilowych w porównaniu z brakiem wstępnej obróbki skóry. Ponieważ TMI odwadnia naskórek, hydrofilowe leki rozpuszczone w ciekłym nośniku o niskiej lepkości mogą być łatwiej rozprowadzane w skórze w porównaniu z lekami rozpuszczonymi w nośniku o dużej lepkości.

Badacze wysuwają hipotezę, że i) TMFI zwiększa akumulację PpIX indukowaną 5-ALA w porównaniu z brakiem wstępnego leczenia oraz że ii) TMFI + 5-ALA w preparacie nośnika o niskiej lepkości zwiększa biodystrybucję PpIX w skórze w porównaniu z 5-ALA w preparacie nośnika o wysokiej lepkości.

Potencjalnie wstępna obróbka TMFI mogłaby poprawić biodystrybucję PpIX i skrócić czas inkubacji fotosensybilizatora w celu uzyskania wystarczającej akumulacji PpIX. Może to znacząco przynieść korzyści tysiącom pacjentów, którzy każdego roku poddają się PDT z powodu dysplastycznych zmian skórnych.