Absorción (piel)

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La absorción cutánea es una vía por la que las sustancias pueden entrar en el cuerpo a través de la piel. Junto con la inhalación, la ingestión y la inyección, la absorción cutánea es una vía de exposición a sustancias tóxicas y una vía de administración de medicamentos. La absorción de sustancias a través de la piel depende de varios factores, los más importantes de los cuales son la concentración, la duración del contacto, la solubilidad del medicamento y el estado físico de la piel y de la parte del cuerpo expuesta.

La absorción cutánea (percutánea, dérmica) es el transporte de sustancias químicas desde la superficie externa de la piel hacia la piel y hacia la circulación. La absorción cutánea se relaciona con el grado de exposición y el posible efecto de una sustancia que puede entrar en el cuerpo a través de la piel. La piel humana entra en contacto con muchos agentes de forma intencionada y no intencionada. La absorción cutánea puede producirse por exposición ocupacional, ambiental o de la piel del consumidor a sustancias químicas, cosméticos o productos farmacéuticos. Algunas sustancias químicas pueden absorberse en cantidad suficiente para causar efectos sistémicos perjudiciales. La enfermedad cutánea (dermatitis) se considera una de las enfermedades profesionales más comunes. Para evaluar si una sustancia química puede suponer un riesgo de causar dermatitis u otros efectos más sistémicos y cómo se puede reducir ese riesgo, hay que saber en qué medida se absorbe. Por tanto, la exposición cutánea es un aspecto clave de la evaluación de riesgos para la salud humana.

Factores que influyen en la absorción

Junto con la inhalación, la ingestión y la inyección, la absorción dérmica es una vía de exposición a sustancias bioactivas, incluidos los medicamentos. La absorción de sustancias a través de la piel depende de varios factores:

  • Concentración
  • Peso molecular de la molécula
  • Duración del contacto
  • Solubilidad de la sustancia
  • Condición física de la piel
  • Parte del cuerpo expuesta incluyendo la cantidad de pelo en la piel

En general, la tasa de absorción de sustancias químicas a través de la piel sigue el siguiente esquema, de más rápido a más lento: Escroto > Frente > Axila ≥ Cuero cabelludo > Espalda = Abdomen > Palma = superficie inferior del pie.

Estructuras que influyen en la absorción

Para ser absorbido por la piel, un producto químico debe atravesar la epidermis, las glándulas o los folículos pilosos. Las glándulas sudoríparas y los folículos pilosos constituyen entre el 0,1 y el 1,0 por ciento de la superficie total de la piel. Aunque pequeñas cantidades de productos químicos pueden entrar en el cuerpo rápidamente a través de las glándulas o los folículos pilosos, se absorben principalmente a través de la epidermis. Los productos químicos deben atravesar las siete capas celulares de la epidermis antes de entrar en la dermis, donde pueden ingresar al torrente sanguíneo o a la linfa y circular a otras áreas del cuerpo. Las toxinas y los tóxicos pueden moverse a través de las capas por difusión pasiva. El estrato córneo es la capa más externa de la epidermis y la barrera limitante de la velocidad de absorción de un agente. Por lo tanto, la velocidad con la que algo pasa a través de esta capa externa más gruesa determina la absorción general. El estrato córneo está compuesto principalmente de colesterol lipofílico, ésteres de colesterol y ceramidas. Por lo tanto, los productos químicos solubles en lípidos pasan a través de la capa y entran en la circulación más rápido, sin embargo casi todas las moléculas lo penetran en un grado mínimo. La absorción de sustancias químicas presentes en el agua municipal y en los productos dentales, como COV (compuestos orgánicos volátiles), TTHM (trihalometanos totales), flúor y desinfectantes, constituye una importante exposición a riesgos ambientales para la salud.

Diagrama de estructuras cutáneas

Condiciones que afectan la absorción de la piel

Los agentes que dañan el estrato córneo, como los ácidos fuertes, se absorben más rápidamente que los productos químicos que no lo dañan. Los daños en la piel debidos a quemaduras, abrasiones, heridas y enfermedades cutáneas también aumentan la absorción. Por lo tanto, las poblaciones con daños en la piel pueden ser más susceptibles a los efectos adversos de los agentes que se absorben a través de la piel. Ciertos disolventes como el dimetilsulfóxido (DMSO) actúan como transportadores y se utilizan con frecuencia para transportar medicamentos a través de la piel. El DMSO aumenta la permeabilidad del estrato córneo. Los surfactantes como el laurilsulfato de sodio aumentan la penetración de sustancias solubles en agua en la piel, posiblemente al aumentar la permeabilidad cutánea al agua.

Uso médico de la absorción de la piel

La aplicación dérmica de un medicamento o sustancia química permite que el tratamiento sea localizado, a diferencia de la ingestión o la inyección. Algunos medicamentos parecen ser más eficaces (o más eficientes) utilizando la vía de administración dérmica. Algunos fármacos ingeridos son metabolizados en gran medida por el hígado y pueden inactivarse, pero la aplicación dérmica evita este paso metabólico, lo que permite que más compuestos originales entren en la circulación periférica. Si un fármaco se absorbe bien a través de la piel, puede utilizarse como medio de medicación sistémica. Las formas de dosificación dérmica incluyen: linimentos, cremas, ungüentos, polvos para espolvorear, aerosoles y parches transdérmicos. Actualmente se utilizan parches especialmente diseñados para administrar fentanilo, nicotina y otros compuestos. La absorción cutánea más lenta en comparación con la oral o inyectable puede permitir que los parches proporcionen medicación durante 1 a 7 días. Por ejemplo, la nitroglicerina administrada por vía transdérmica puede proporcionar horas de protección contra la angina, mientras que la duración del efecto por vía sublingual puede ser de solo minutos.

Medición de absorción de la piel

La cantidad de sustancia química que se absorbe a través de la piel se puede medir de forma directa o indirecta. Los estudios han demostrado que existen especies con diferencias en la absorción de distintas sustancias químicas. Las mediciones en ratas, conejos o cerdos pueden o no reflejar la absorción humana. Encontrar la velocidad a la que los agentes penetran la piel es importante para evaluar el riesgo de exposición.

Medición directa

In vivo

El tránsito de sustancias químicas a la piel se puede medir directamente mediante técnicas ópticas no invasivas con especificidad molecular, como la espectroscopia Raman confocal. Esta técnica es capaz de identificar espectros únicos de moléculas y compararlos con los espectros de fondo de la piel, a la vez que limita las regiones de medición mediante la selección confocal, lo que permite medir la concentración con resolución de profundidad. De este modo, una única secuencia de medición puede establecer un perfil instantáneo de la concentración química en función de la profundidad dentro de la piel. Al repetir la medición en múltiples puntos temporales, se determina un perfil dinámico de concentración en profundidad. Dado que los espectrómetros Raman modernos presentan una relación señal-ruido extremadamente alta, es posible realizar pruebas de absorción in vivo en la piel humana en una escala de unos pocos minutos u horas.

También se puede aplicar un producto químico directamente sobre la piel y luego medir la sangre y la orina en momentos determinados después de la aplicación para evaluar la cantidad de producto químico que entró en el cuerpo. La concentración en la sangre o la orina en momentos determinados se puede representar gráficamente para mostrar un área bajo la curva y el grado y la duración de la absorción y la distribución para proporcionar una medida de la absorción sistémica. Esto se puede hacer en animales o seres humanos con un polvo químico seco o un producto químico en solución. Se utilizan ratas para estos experimentos. Se afeita una zona de la piel antes de aplicar el producto químico. A menudo, se cubre la zona de aplicación del producto químico para evitar la ingestión o el frotamiento del material de prueba. Se toman muestras de sangre y orina a intervalos de tiempo específicos después de la aplicación (0,5, 1, 2, 4, 10 y 24 horas) y, en algunos protocolos, en el momento final elegido, se puede realizar la necropsia del animal. También se pueden evaluar muestras de tejido para detectar la presencia del producto químico de prueba. En algunos protocolos de prueba, se pueden realizar pruebas a muchos animales y se pueden realizar necropsias a intervalos establecidos después de la exposición. El biomonitoreo, como la toma de muestras de orina a intervalos, de los trabajadores expuestos a sustancias químicas puede proporcionar cierta información, pero es difícil distinguir la exposición dérmica de la exposición por inhalación utilizando este método.

Ex vivo

Las propiedades de permeabilidad del estrato córneo permanecen, en su mayor parte, inalteradas después de su extracción del cuerpo. La piel que se ha extraído cuidadosamente de los animales también se puede utilizar para ver el grado de penetración local colocándola en una cámara y aplicando el producto químico en un lado y luego midiendo la cantidad de producto químico que entra en un fluido en el otro lado. Un ejemplo de esta técnica ex vivo es el colgajo porcino aislado perfundido. Este método se describió por primera vez en 1986 como una alternativa humanitaria a las pruebas in vivo con animales.

In vitro

También se han utilizado técnicas como las celdas de difusión estática (celdas de Franz) y las celdas de difusión de flujo continuo (celdas de Bronaugh). El aparato de celdas de Franz consta de dos cámaras separadas por una membrana de piel animal o humana. Se prefiere la piel humana, pero debido a consideraciones éticas y de otro tipo, no siempre está disponible. La piel humana a menudo puede provenir de autopsias o cirugías plásticas. El producto de prueba se aplica a la membrana a través de la cámara superior. La cámara inferior contiene líquido del que se toman muestras a intervalos regulares para su análisis a fin de determinar la cantidad de células activas que han permeado la membrana en puntos de tiempo establecidos.

Las células Bronaugh son similares a las células Franz, pero utilizan un sistema de flujo continuo debajo de la capa de membrana y las muestras del líquido que se encuentra debajo se toman de manera continua en lugar de en momentos determinados. Algunos fabricantes han reemplazado las células Bronaugh por células en línea.

Medición indirecta

A veces resulta imposible, por razones humanitarias, aplicar un fármaco sobre la piel y medir su absorción. El sarín, un gas nervioso, puede absorberse a través de la piel intacta y ser letal en concentraciones bajas. Por lo tanto, si se necesita evaluar el riesgo de exposición al sarín, se debe tener en cuenta la absorción cutánea y otras vías, pero no es ético probar el sarín en sujetos humanos; por lo tanto, se han encontrado formas de modelar el riesgo de exposición cutánea al agente.

En algunos casos, se utilizan modelos para predecir la cantidad de exposición o absorción y para evaluar los riesgos para la salud pública. Para evaluar el riesgo de que una sustancia química cause un problema de salud, se deben evaluar la sustancia química y la exposición. Los modelos de exposición dependen de varios factores y supuestos.

  1. La superficie de la piel expuesta. La superficie de un adulto es de unos 20.900 centímetros cuadrados (3.240 metros cuadrados) y la superficie de un niño de 6 años es de unos 9.000 centímetros cuadrados (1.400 metros cuadrados). Estas cifras y cifras para otras partes o porciones corporales se pueden encontrar en la EPA (Agencia de Protección Ambiental) Exposiciones Handbook 1996 o estimados utilizando otras bases de datos.
  2. La duración de la exposición (en horas, minutos, etc.).
  3. La concentración del producto químico.
  4. El coeficiente de permeabilidad del producto químico (cuán fácil es para el producto químico atravesar la piel). Esto se puede estimar utilizando un coeficiente de partición de agua octanol (una medición de la absorción de la solución acuosa en el corneum estrato en polvo).
  5. El peso de la persona. El peso estándar de un adulto de 71,8 kg, un niño de 6 años de edad de 22 kg y una mujer en edad de procrear de 60 kg se utilizan generalmente.
  6. La naturaleza de la exposición, por ejemplo una crema aplicada a todo el cuerpo, a una zona pequeña o un baño en una solución diluida.

Contacto de piel con químicos secos

Para calcular la dosis de producto químico una persona está expuesta a una debe multiplicar la superficie de la piel expuesta por la concentración del producto químico en la sustancia que entra en contacto con la piel. Luego se multiplica por el tiempo en contacto, por los coeficientes de permeabilidad, y cualquier factor de conversión de unidad necesario, luego se divide por el peso de la persona.
Una fórmula matemática simple para estimar la dosis para una sola exposición es:
concentración de química × superficie expuesta × coeficiente de permeabilidad / peso corporal.
Los modelos para esto se pueden encontrar en los procedimientos operativos estándar de la EPA para la evaluación de la exposición residencial. Estos modelos establecen directrices para estimar la exposición a los plaguicidas para que se pueda juzgar el riesgo y adoptar las medidas apropiadas si se considera que el riesgo es demasiado grande dada la exposición.

Contacto de piel con químicos en solución (agua, etc.)

Esto se puede modelar de forma similar a la sustancia química seca, pero hay que tener en cuenta la cantidad de solución que la piel entra en contacto. Se han propuesto y modelado tres escenarios para la exposición a productos químicos en una solución.
a. Una persona podría estar expuesta parcialmente a una solución durante un período de tiempo. Por ejemplo, si uno estaba en agua contaminada por un período de tiempo, o uno trabajaba en una situación en la que las manos y los brazos inferiores estaban inmersos en una solución durante un período de tiempo. Este tipo de escenario depende del área de la piel expuesta y de la duración de la exposición, así como de la concentración del producto químico en la solución. Uno puede tener que ajustar los coeficientes de absorción para el área diferente del cuerpo, ya que los pies son más llamativos en la parte inferior y permitirán menos químico a través de la pierna inferior. La tasa de absorción de los productos químicos sigue el siguiente esquema general de más rápido a más lento: Scrotal √≥ Forehead > Armpit ≥ Scalp > Regreso = Abdomen Palm = debajo de la superficie del pie. La absorción dermica de una solución diluida por la exposición parcial de la pierna o el brazo ha sido modelada por Scharf. La EPA también tiene orientación sobre el cálculo de las dosis absorbidas dermally de los productos químicos provenientes del agua contaminada.
Fórmula matemática:
Tasa de dosis absorbida Dermally = concentración en el agua × superficie expuesta × tiempo de exposición × coeficiente de permeabilidad × factores de conversión.
b. El segundo escenario es la inmersión total del cuerpo, como la natación en una piscina o lago. La exposición en piscinas es sólo parcialmente dermal y se ha propuesto un SWIMODEL. Este modelo tiene en cuenta no sólo la exposición de la piel sino que también considera ocular, ingestión, inhalación y exposición de membrana mucosa que puede ocurrir debido a estar totalmente inmersa. Scharf creó un segundo modelo que se ocupa principalmente de la absorción de la piel para evaluar el riesgo de sobrepravación de pesticidas por rociado aéreo en piscinas. Estos modelos utilizan la superficie del cuerpo entero en lugar de la superficie de partes específicas para la entrada matemática.
c. El tercer escenario es salpicadura, o exposición de gotitas. Este modelo tiene en cuenta que no todo el agua que transporta un químico que entra en contacto con la piel permanece en la piel lo suficiente como para permitir la absorción. Sólo esa porción de un químico en la solución estancias en contacto con la piel está disponible para la absorción. Esto puede ser modelado utilizando factores de adherencia al agua como postulado por Gujral 2011.

Contacto de piel con gas o aerosol

Se trata de un contribuyente menor y se ha hecho caso omiso en la mayoría de las evaluaciones de riesgos de los productos químicos como vía de exposición de toxicantes gaseosos o aerosolizados. Se necesita más investigación en esta área.

Control de absorción de la piel

Si se considera que la exposición y absorción cutáneas indican un riesgo, se pueden adoptar diversos métodos para reducir la absorción.

  • Las etiquetas de los productos químicos se pueden adaptar para exigir el uso de guantes o ropa protectora.
  • Advertencias para lavar inmediatamente si el químico entra en contacto con la piel se puede hacer.
  • Cerca de piscinas o lagos para nadadores.
  • Limite el tiempo de exposición a los productos químicos, es decir, los trabajadores sólo pueden trabajar con ciertos productos químicos durante cierto tiempo al día.

Véase también

  • Absorción (química)
  • Absorción (farmacéutica)
  • Parche dermal
  • Epidermis (skin)
  • Evaluación de la exposición
  • Exposición a toxinas
  • Medicamento tópico

Referencias

  1. ^ Seguridad en el lugar de trabajo Temas de salud: Exposición de piel " Efectos. CDC. Consultado el 17 de abril de 2014.
  2. ^ a b Eaton, DL y Klaassen Curtis D. Principios de Toxicología. en la Toxicología de Cassarett ' Doull, La ciencia básica de los venenos5a edición. 1996. McGraw-Hill.
  3. ^ Bos, JD; Meinardi, MM (2000). "La regla de 500 Dalton para la penetración de la piel de compuestos químicos y drogas". Exp. Dermatol. 9 (3): 165–9. doi:10.1034/j.1600-0625.2000.009003165.x. PMID 10839713.
  4. ^ a b c d e Baynes, RE y Hodgson E. Absorción y Distribución de Toxicants. en Capítulo 6 de Un libro de texto de toxicología moderna. 3a edición. 2004, John Wiley & Sons, Inc.
  5. ^ Morganti, P, Ruocco, E., Wolf, R., " Ruocco, V. (2001). "Los sistemas de absorción y entrega permanentes". Clin Dermatol. 19: 489-501.
  6. ^ Hood, Ernie (2005). "Tap Water and Trihalomethanes: Flow of Concerns continúa". Environmental Health Perspectives. 113 (7): A474. doi:10.1289/ehp.113-a474. PMC 1257669.
  7. ^ Jaccobson, APM; Stephen, KW; Strang, R (1992). "Fluoride Uptake and Clearance from the Buccal Mucosa following Mouthrinsing". Caries Res. 26 (1): 56–58. doi:10.1159/000261428. PMID 1568238.
  8. ^ Gabler, WL (1968). "Absorción del flúor a través de la mucosa oral de ratas". Arch Oral Biol. 13 (6): 619–623. doi:10.1016/0003-9969(68)90140-4. PMID 5244286.
  9. ^ Brown, H.S.; Bishop, D.R.; Rowan, C.A. (1984). "El papel de la absorción de la piel como una ruta de exposición para las COV en el agua potable". Am. J. Public Health. 74 (5): 479–84. doi:10.2105/AJPH.74.5.479. PMC 1651599. PMID 6711723.
  10. ^ a b Rozman, KK y Klaassen CD. Absorción, Distribución y Excreción de Toxicants. en la Toxicología de Cassarett & Doull, La ciencia básica de los venenos5a edición. 1996. McGraw-Hill
  11. ^ a b Baggot JD. Disposition and Fate of Drugs in the Body. Capítulo 5 en Farmacología Veterinaria y Terapéutica, 6a edición, 1988 Iowa State Press, Ames.
  12. ^ Booth NH, Agentes Tópicos. Chap 44 en Farmacología Veterinaria y Terapéutica, 6a edición, 1988 Iowa State Press, Ames.
  13. ^ Davis, LE. Presentación de drogas y prescripción. Chap 3 en Farmacología Veterinaria y Terapéutica, 6a edición, 1988 Iowa State Press, Ames.
  14. ^ a b Rice, RH y Cohen DE. Toxic Responses of the Skin. in Cassarett ' s Toxicology. La ciencia básica de los venenos5a edición. 1996. McGraw-Hill
  15. ^ Shargel, L y Yu, A. Capítulo 11. Medicamentos de liberación modificada y sistemas de suministro de drogas. en Biofarmacias aplicadas y farmacocinética. 3a edición. 1993 Appleton & Lange.
  16. ^ Musazzi, Umberto M.; Matera, Carlo; Dallanoce, Clelia; Vacondio, Federica; De Amici, Marco; Vistoli, Giulio; Cilurzo, Francesco; Minghetti, Paola (2015). "En la selección de un opioides para la analgesia de la piel local: Relaciones de permeabilidad de la estructura". International Journal of Pharmaceutics. 489 (1–2): 177–185. doi:10.1016/j.ijpharm.2015.04.071. ISSN 0378-5173. PMID 25934430.
  17. ^ a b c Scharf, JE; et al. (2008). "Dermal absorción de una solución acuosa diluida de malatión". J. Emerg. Trauma Shock. 1 (2): 70–73. doi:10.4103/0974-2700.43182. PMC 2700616. PMID 19561983.
  18. ^ a b World Health Organization, Environmental Health Criteria 235, Dermal Absorption, 2006.
  19. ^ Riviere JE et al. La solapa de piel porcina perfumada aislada (IPPSF). Yo. Un nuevo modelo in vitro para estudios de absorción percutánea y toxicología cutánea. Fundam Appl Toxicol. 1986 Oct;7(3):444-53.
  20. ^ Dressler WE (1999) Secador de pelo. En: Bronaugh RL & Maibach HI eds. Absorción percutánea: drogas–cosmética–mecanismos–metodología, tercera ed. Nueva York, Marcel Dekker, pp 685–716 (Drugs and the Pharmaceutical Sciences Vol. 97).
  21. ^ Bronaugh, R.L.; Stewart, R.F. (1985). "Métodos para estudios de absorción percutánea. IV. La célula de difusión de flujo". J. Pharm. Sci. 74 (1): 64–67. doi:10.1002/jps.2600740117. PMID 3981421.
  22. ^ a b EPA Manual de exposición 1996
  23. ^ Yu, CY et al. Base de datos y fórmula de estimación de la superficie del cuerpo humano. Burns. 2010 Aug;36(5):616-29.
  24. ^ Wester; et al. (1987). "In vivo y vitro vinculante para el estrato humano en polvo corneum como métodos para evaluar la absorción de la piel de los contminiantes químicos ambientales de agua subterránea y superficial". J Toxicol Environ Health. 21 (3): 367–374. doi:10.1080/15287398709531025. PMID 3108517.
  25. ^ EPA 2012 Standard Operation Procedures (SOPs) for Residential Exposure Assessment
  26. ^ US Enivironmental Protection Agency. Risk Assessment Guidance for Superfund. Volumen I: Manual de Evaluación de la Salud Humana (Parte E, Orientación Complementaria para la Evaluación del Riesgo Dermal)-Final. Washington, DC: US EPA, Office of Superfund Remediation and Technology Innovation, EPA/540/R/99/005, OSWER 9285.7-02EP, July 2004.
  27. ^ Dang, 1996 EPA SOP Estimación de la aplicación post dermally dosis absorbida de productos químicos en piscinas
  28. ^ Gujral, J. S.; Proctor, D. M.; Su, S. H.; Fedoruk, J. M. (2011). "Factores de Adherencia del Agua para la Esquía Humana". Análisis de riesgos. 31 (8): 1271–1280. Código:2011 RiskA..31.1271G. doi:10.1111/j.1539-6924.2011.01601.x. PMID 21453376. S2CID 7213138.
  29. ^ Rauma, M.; et al. (Feb 2013). "Predecir la absorción de vapores químicos". Adv Drug Deliv Rev. 65 (2): 306–14. doi:10.1016/j.addr.2012.03.012. PMID 22465561.
  • Exposición de la piel " Efectos, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades
  • Base de datos EDETOX
  • OMS, Environmental Health Criteria 235, Dermal Absorption
  • EPA 2012 Standard Operation Procedures (SOPs) for Residential Exposure Assessment
  • Descripción de las células Franz
  • [1]
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