Absorção (pele) - Absorption (skin)

A absorção pela pele é uma via pela qual as substâncias podem entrar no corpo através da pele . Junto com a inalação , ingestão e injeção , a absorção cutânea é uma via de exposição para substâncias tóxicas e via de administração de medicamentos . A absorção de substâncias pela pele depende de uma série de fatores, os mais importantes dos quais são concentração , duração do contato, solubilidade do medicamento e condição física da pele e parte do corpo exposta.

A absorção pela pele (percutânea, dérmica) é o transporte de produtos químicos da superfície externa da pele para a pele e para a circulação. A absorção pela pele está relacionada ao grau de exposição e ao possível efeito de uma substância que pode entrar no corpo através da pele. A pele humana entra em contato com muitos agentes intencionalmente ou não. A absorção pela pele pode ocorrer por exposição ocupacional, ambiental ou da pele do consumidor a produtos químicos, cosméticos ou farmacêuticos. Alguns produtos químicos podem ser absorvidos em quantidade suficiente para causar efeitos sistêmicos prejudiciais. A doença de pele ( dermatite ) é considerada uma das doenças ocupacionais mais comuns. A fim de avaliar se um produto químico pode ser um risco de causar dermatite ou outros efeitos mais sistêmicos e como esse risco pode ser reduzido, deve-se saber até que ponto é absorvido, portanto, a exposição cutânea é um aspecto fundamental da avaliação de risco à saúde humana .

Fatores que influenciam a absorção

Junto com a inalação , ingestão e injeção, a absorção cutânea é uma via de exposição para substâncias bioativas, incluindo medicamentos. A absorção de substâncias pela pele depende de uma série de fatores:

  • Concentração
  • Peso molecular da molécula
  • Duração do contato
  • Solubilidade da medicação
  • Condição física da pele
  • Parte do corpo exposta, incluindo a quantidade de pelos na pele

Em geral, a taxa de absorção de produtos químicos pela pele segue o seguinte esquema, do mais rápido ao mais lento: Escrotal> Testa> Axila ≥ Couro cabeludo> Dorso = Abdômen> Palma = sob a superfície do pé.

Estruturas que influenciam a absorção

Para ser absorvido pela pele, um produto químico deve passar pela epiderme , glândulas ou folículos capilares. As glândulas sudoríparas e os folículos pilosos constituem cerca de 0,1 a 1,0 por cento da superfície total da pele. Embora pequenas quantidades de substâncias químicas possam entrar no corpo rapidamente através das glândulas ou folículos capilares, elas são absorvidas principalmente pela epiderme . Os produtos químicos devem passar pelas sete camadas celulares da epiderme antes de entrar na derme, onde podem entrar na corrente sanguínea ou na linfa e circular para outras áreas do corpo. Toxinas e tóxicos podem se mover através das camadas por difusão passiva . O estrato córneo é a camada mais externa da epiderme e a barreira que limita a taxa de absorção de um agente. Portanto, a rapidez com que algo passa por essa camada externa mais espessa determina a absorção geral. O estrato córneo é composto principalmente de colesterol lipofílico , ésteres de colesterol e ceramidas . Assim, os produtos químicos solúveis em lipídios passam pela camada e entram na circulação mais rápido, porém quase todas as moléculas penetram nela em algum grau mínimo. A absorção de produtos químicos na água municipal e em produtos odontológicos como VOC (compostos orgânicos voláteis), TTHM (trihalometanos totais), flúor e desinfetantes é uma grande exposição a riscos ambientais para a saúde.

Diagrama das estruturas da pele.

Condições que afetam a absorção pela pele

Os agentes que lesam o estrato córneo, como os ácidos fortes, são absorvidos mais rapidamente do que os produtos químicos que não o fazem. Danos na pele devido a queimaduras, escoriações, feridas e doenças de pele também aumentam a absorção. Assim, as populações com danos na pele podem ser mais suscetíveis aos efeitos adversos dos agentes que são absorvidos pela pele. Certos solventes como o dimetilsulfóxido (DMSO) atuam como transportadores e são freqüentemente usados ​​para transportar medicamentos através da pele. O DMSO aumenta a permeabilidade do estrato córneo. Surfactantes como o lauril-sulfato de sódio aumentam a penetração de substâncias solúveis em água na pele, possivelmente aumentando a permeabilidade da água na pele.

Uso médico de absorção pela pele

A aplicação dérmica de um medicamento ou produto químico permite que o tratamento seja localizado, ao contrário da ingestão ou injeção. Alguns medicamentos parecem ser mais eficazes (ou mais eficientes) por via cutânea de administração . Alguns medicamentos ingeridos são fortemente metabolizados pelo fígado e podem ser inativados, mas o uso de uma aplicação dérmica ignora essa etapa metabólica, permitindo que mais compostos originais entrem na circulação periférica. Se um medicamento for bem absorvido pela pele, pode ser usado como meio de medicação sistêmica. As formas de dosagem dérmica incluem: linimentos , colchetes, loções , pomadas , cremes, pós para polvilhar, aerossóis e adesivos transdérmicos . Patches especialmente projetados são usados ​​atualmente para fornecer fentanil , nicotina e outros compostos. A absorção pela pele mais lenta em comparação com a via oral ou injetável pode permitir que os adesivos forneçam medicamentos por 1 a 7 dias. Por exemplo, a nitroglicerina administrada por via transdérmica pode fornecer horas de proteção contra a angina, enquanto a duração do efeito por via sublingual pode ser de apenas alguns minutos.

Medição da absorção pela pele

A quantidade de substância química absorvida pela pele pode ser medida direta ou indiretamente. Estudos têm mostrado que existem espécies com diferenças na absorção de diferentes produtos químicos. As medições em ratos, coelhos ou porcos podem ou não refletir a absorção humana. Encontrar a taxa na qual os agentes penetram na pele é importante para avaliar o risco de exposições.

Medição direta

Na Vivo

O trânsito de produtos químicos na pele pode ser medido diretamente por meio de técnicas ópticas não invasivas com especificidade molecular, como a espectroscopia Raman confocal . Esta técnica é capaz de identificar espectros únicos de moléculas e comparar com espectros de pele de fundo enquanto limita regiões de medição usando portas confocal, alcançando medição de concentração resolvida em profundidade. Uma única sequência de medição pode, assim, estabelecer um perfil instantâneo da concentração química em relação à profundidade dentro da pele. Ao repetir a medição em vários pontos de tempo, um perfil dinâmico de concentração em profundidade é determinado. Como os modernos espectrômetros Raman exibem SNR extremamente alto , o teste de absorção in vivo na pele humana é possível em uma escala de alguns minutos ou horas.

Um produto químico também pode ser aplicado diretamente na pele seguido por medições de sangue e urina, em pontos de tempo definidos após a aplicação, para avaliar a quantidade de produto químico que entrou no corpo. A concentração no sangue ou na urina em pontos de tempo específicos pode ser representada graficamente para mostrar uma área sob a curva e a extensão e duração da absorção e distribuição para fornecer uma medida da absorção sistêmica. Isso pode ser feito em animais ou humanos com um pó químico seco ou um produto químico em solução. Ratos são comumente usados ​​para esses experimentos. Uma área da pele é raspada antes da aplicação do produto químico. Freqüentemente, a área de aplicação do produto químico é coberta para evitar a ingestão ou fricção do material de teste. Amostras de sangue e urina são colhidas em intervalos de tempo específicos após a aplicação (0,5, 1, 2, 4, 10 e 24 horas) e em alguns protocolos no tempo final escolhido o animal pode ser necropsiado. As amostras de tecido também podem ser avaliadas quanto à presença do produto químico em estudo. Em alguns protocolos de teste, muitos animais podem ser testados e necropsias podem ocorrer em intervalos definidos após a exposição. O biomonitoramento, como a coleta de amostras de urina em intervalos, de trabalhadores expostos a produtos químicos pode fornecer algumas informações, mas é difícil distinguir a exposição cutânea da inalação usando este método.

Ex vivo

As propriedades de permeabilidade do estrato córneo permanecem, na maior parte, inalteradas após sua remoção do corpo. A pele que foi removida cuidadosamente de animais também pode ser usada para ver a extensão da penetração local, colocando-a em uma câmara e aplicando o produto químico em um lado e medindo a quantidade de produto químico que entra em um fluido do outro lado. Um exemplo dessa técnica ex vivo é o retalho suíno perfundido isolado. Este método foi descrito pela primeira vez em 1986 como uma alternativa humana aos testes em animais in vivo.

Em vitro

Técnicas como células de difusão estática ( células de Franz) e células de difusão de fluxo (células de Bronaugh) também têm sido usadas. O aparelho Franz Cell consiste em duas câmaras separadas por uma membrana de pele animal ou humana. A pele humana é preferida, mas devido a considerações éticas e outras, nem sempre está disponível. A pele humana geralmente pode ser proveniente de autópsias ou cirurgias plásticas. O produto de teste é aplicado à membrana através da câmara superior. A câmara inferior contém fluido do qual amostras são retiradas em intervalos regulares para análise para determinar a quantidade de células ativas que permearam a membrana em pontos de tempo definidos.

As células de Bronaugh são semelhantes às células de Franz, mas usam um sistema de fluxo por baixo da camada de membrana e as amostras do líquido abaixo são coletadas continuamente, em vez de em pontos de tempo definidos. As células Bronaugh foram substituídas por células inline por alguns fabricantes.

Medição indireta

Às vezes é impossível, por razões humanas, aplicar um medicamento na pele e medir sua absorção. Sarin , um gás nervoso, pode ser absorvido pela pele intacta e ser letal em baixas concentrações. Portanto, se alguém precisa avaliar o risco de exposição ao Sarin, deve-se levar em consideração a absorção pela pele e outras vias, mas não se pode testar o Sarin de maneira ética em seres humanos; assim, foram encontradas formas de modelar o risco de exposição cutânea ao agente.

Os modelos são usados ​​em alguns casos para prever a quantidade de exposição ou absorção e para avaliar os riscos para a saúde pública. Para avaliar o risco de um produto químico causar um problema de saúde, deve-se avaliar o produto químico e a exposição. A modelagem de exposição depende de vários fatores e suposições.

  1. A área de superfície da pele exposta. A área de superfície de um adulto é de cerca de 20.900 centímetros quadrados (3.240 pol²) e a área de superfície de uma criança de 6 anos é de cerca de 9.000 centímetros quadrados (1.400 pol²). Esses números e números para outras partes ou partes do corpo podem ser encontrados no EPA (Environmental Protection Agency) Exposures Handbook 1996 ou estimados usando outros bancos de dados.
  2. A duração da exposição (em horas, minutos, etc.).
  3. A concentração do produto químico.
  4. O coeficiente de permeabilidade do produto químico (quão fácil é para o produto químico passar pela pele). Isso pode ser estimado usando um coeficiente de partição octanol-água (uma medida da absorção da solução aquosa para o estrato córneo em pó).
  5. O peso da pessoa. O peso padrão de um adulto 71,8 kg, uma criança de 6 anos de 22 kg e uma mulher em idade fértil de 60 kg são geralmente usados.
  6. A natureza da exposição, por exemplo, um creme aplicado em todo o corpo, apenas em uma pequena área, ou um banho em uma solução diluída.

Contato com a pele com produto químico seco

Para calcular a dose do produto químico a que uma pessoa é exposta, deve-se multiplicar a área de superfície da pele exposta pela concentração do produto químico na substância que entra em contato com a pele. Em seguida, multiplique pelo tempo em contato, pelos coeficientes de permeabilidade e quaisquer fatores de conversão de unidades necessários e, em seguida, divida pelo peso da pessoa.
Uma fórmula matemática simples para estimar a dose para uma única exposição é:
concentração de produto químico × área de superfície exposta × coeficiente de permeabilidade / peso corporal.
Modelos para isso podem ser encontrados nos Procedimentos Operacionais Padrão da EPA para Avaliação de Exposição Residencial. Esses modelos estabelecem diretrizes para estimar a exposição a pesticidas, de modo que se possa julgar o risco e tomar as ações apropriadas se o risco for considerado muito grande devido à exposição.

Contato da pele com produto químico em solução (água, etc.)

Isso pode ser modelado de forma semelhante ao produto químico seco, mas deve-se levar em consideração a quantidade de solução com a qual a pele entra em contato. Três cenários de exposição a produtos químicos em uma solução foram propostos e modelados.
uma. Uma pessoa pode ser exposta parcialmente a uma solução por um período de tempo. Por exemplo, se alguém permaneceu em uma enchente contaminada por um período de tempo, ou se trabalhou em uma situação em que as mãos e o antebraço ficaram imersos em uma solução por um período de tempo. Este tipo de cenário depende da área da pele exposta e da duração da exposição, bem como da concentração do produto químico na solução. Pode ser necessário ajustar os coeficientes de absorção para as diferentes áreas do corpo, pois os pés são mais calejados na parte inferior e permitirão que menos produtos químicos passem do que a parte inferior da perna. A taxa de absorção de produtos químicos segue o seguinte esquema geral, do mais rápido ao mais lento: Escrotal> Testa> Axila ≥ Couro cabeludo> Dorso = Abdômen> Palma = sob a superfície do pé. A absorção cutânea de uma solução diluída por exposição parcial da perna ou do braço foi modelada por Scharf. A EPA também oferece orientação sobre o cálculo das doses de produtos químicos absorvidas pela derme a partir da água contaminada.
Fórmula matemática:
Taxa de dose absorvida dérmica = concentração na água × área de superfície exposta × tempo de exposição × coeficiente de permeabilidade × fatores de conversão .
b. O segundo cenário é a imersão total do corpo, como nadar em uma piscina ou lago. A exposição em piscinas é apenas parcialmente dérmica e um SWIMODEL foi proposto. Este modelo leva em consideração não apenas a exposição da pele, mas também considera a exposição ocular, da ingestão, da inalação e da membrana mucosa que pode ocorrer devido à imersão total. Um segundo modelo que trata principalmente da absorção pela pele foi criado por Scharf para avaliar o risco de pulverização excessiva de pesticidas por pulverização aérea em piscinas. Esses modelos usam a área de superfície de todo o corpo em vez da área de superfície de partes específicas para a entrada matemática.
c. O terceiro cenário é respingo ou exposição a gotículas. Este modelo leva em consideração que nem toda água que carrega um produto químico que entra em contato com a pele permanece na pele o tempo suficiente para permitir a absorção. Apenas a porção de um produto químico na solução que permanece em contato com a pele está disponível para absorção. Isso pode ser modelado usando fatores de adesão à água, conforme postulado por Gujral 2011.

Contato da pele com gás ou aerossol

Este é um contribuidor menor e foi ignorado na maioria das avaliações de risco de produtos químicos como uma rota de exposição para tóxicos gasosos ou aerossol. Mais pesquisas são necessárias nesta área.

Controlando a absorção pela pele

Se a exposição e absorção pela pele forem consideradas indicadoras de risco, vários métodos para reduzir a absorção podem ser adotados.

  • Rótulos de produtos químicos podem ser adaptados para exigir o uso de luvas ou roupas de proteção .
  • Avisos para lavar imediatamente se o produto químico entrar em contato com a pele podem ser feitos.
  • Feche piscinas ou lagos para os nadadores.
  • Limite o tempo de exposição a produtos químicos, ou seja, os trabalhadores só podem trabalhar com certos produtos químicos por um determinado período de tempo por dia.

Veja também

Referências

links externos