DOI: https://doi.org/10.5021/ad.23.052
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38576248
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Lisa Huygen وآخرون
الموضوع الرئيسي: التطورات في توصيل الأدوية عبر الجلد
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تقييم وظيفة حاجز الجلد من خلال فقدان الماء عبر البشرة (TEWL) وطيف الامتداد الكهربائي (EIS)، مع تسليط الضوء على قيود TEWL بسبب عوامل داخلية وخارجية متنوعة. شملت الدراسة 31 مشاركًا صحيًا تم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات عمرية، مع أخذ القياسات في بيئة محكومة على مناطق مختلفة من الجسم. تشير النتائج الرئيسية إلى أن تطبيق كريم الجسم قلل بشكل كبير من كل من قيم TEWL وEIS بعد فترة وجيزة من التطبيق، بينما أدى غسل الجلد إلى انخفاض مؤقت في قيم TEWL وEIS لفترات متفاوتة. بالإضافة إلى ذلك، وُجد أن التمارين المتوسطة إلى الشديدة واستهلاك القهوة يزيدان من TEWL، خاصة على البطن.
تشير النتائج إلى أن قياسات TEWL وEIS تتأثر بالأنشطة اليومية، مع عدم وجود ارتباط كبير بين هذه القياسات وعمر المشاركين أو الاختلافات التشريحية. تختتم الدراسة بالقول إنه لضمان تقييمات دقيقة لوظيفة حاجز الجلد، يجب تجنب تطبيق كريم الجسم وغسل الجلد لمدة لا تقل عن 90 دقيقة قبل القياسات، ويجب الامتناع عن ممارسة الرياضة وتناول القهوة قبل تقييمات TEWL. يظهر EIS كطريقة محتملة أكثر موثوقية لتقييم وظيفة حاجز الجلد، حيث يبدو أنه أقل تأثرًا بتأثيرات الأنشطة الروتينية مقارنةً بـ TEWL.
مقدمة
ت outlines المقدمة الدور الحاسم لحاجز البشرة، وخاصة الطبقة القرنية (SC)، في الحماية من مسببات الأمراض، والأضرار الكيميائية والفيزيائية، وتنظيم فقدان الماء والذائبات. هيكل SC، الذي يتكون من خلايا قرنية مرتبطة بواسطة ديسموسومات ومحاطة بطبقات دهنية، ضروري للحفاظ على سلامة حاجز الجلد. يرتبط اضطراب هذا الحاجز بمختلف حالات الجلد، بما في ذلك التهاب الجلد التأتبي والتهاب الجلد التماسي. لتقييم وظيفة حاجز الجلد، يُعتبر فقدان الماء عبر البشرة (TEWL) هو الطريقة الأكثر استخدامًا، حيث يعكس نفاذية وكتلة SC. يُقدم طيف الامتداد الكهربائي (EIS) كطريقة مكملة تقيم خصائص الجلد من خلال الاستجابات الكهربائية، مما يسمح بحساب مؤشر الحجم (MIX) الذي يرتبط بوظيفة حاجز الجلد.
تسلط المقدمة أيضًا الضوء على تعقيد العوامل التي تؤثر على قياسات حاجز الجلد، بما في ذلك الشيخوخة، والاختلافات التشريحية، والظروف البيئية. بينما تشير بعض الدراسات إلى أن الشيخوخة قد تقلل من وظيفة الحاجز، تظل الأدلة غير حاسمة. يؤكد النص على الحاجة إلى بروتوكولات موحدة في تقييمات TEWL وEIS، كما حددتها مجموعة الخبراء الأوروبية لقياس فعالية مستحضرات التجميل والمنتجات الموضعية الأخرى (EEMCO). تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في كيفية تأثير الأنشطة اليومية، مثل تطبيق كريم الجسم، والغسل، والجهد البدني، واستهلاك الكافيين، على قياسات TEWL وEIS، بينما تستكشف أيضًا العلاقة بين هذه القياسات وعمر المشاركين والاختلافات التشريحية.
طرق
ت outlines قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. هذه الطريقة الدقيقة ضرورية لتأسيس موثوقية النتائج ولتمكين باحثين آخرين من تكرار الدراسة. بشكل عام، تم تصميم الطرق المستخدمة لمعالجة أسئلة البحث بفعالية مع الالتزام بالمعايير الأخلاقية في التجارب.
نتائج
شملت الدراسة ما مجموعه 31 مشاركًا صحيًا، يتكونون من 13 رجلًا (41.9%) و18 امرأة (58.1%)، بمتوسط عمر 36 عامًا (نطاق الربيع: 24.0-56.0). تم تصنيف أنواع جلد المشاركين بشكل أساسي وفقًا لمقياس فيتزباتريك، حيث تم تصنيف 26 فردًا كنوع 2، وأربعة كنوع 3، وواحد كنوع 4، كما هو موضح في الجدول التكميلي 1. توفر هذه الخصائص الديموغرافية فهمًا أساسيًا لعينة السكان للتحليلات اللاحقة.
مناقشة
تحققت الدراسة في تأثيرات الأنشطة الروتينية اليومية على فقدان الماء عبر البشرة (TEWL) وقياسات طيف الامتداد الكهربائي (EIS) في مجموعة من 31 مشاركًا صحيًا، تم تقسيمهم حسب العمر. خضع المشاركون لسلسلة من الاختبارات المحكومة لتقييم وظيفة حاجز الجلد، بما في ذلك تطبيق مرطب، والغسل بكريم الاستحمام، والانخراط في أنشطة بدنية. أشارت النتائج إلى أن تطبيق كريم الجسم قلل بشكل كبير من قيم TEWL وMIX، مما يعكس تحسين وظيفة حاجز الجلد، بينما أدى الغسل بكريم الاستحمام أيضًا إلى تقليل TEWL لفترة محدودة. على العكس، ارتبطت التمارين المتوسطة إلى الشديدة واستهلاك القهوة بزيادة TEWL، مما يشير إلى أن هذه الأنشطة يمكن أن تؤثر مؤقتًا على سلامة حاجز الجلد.
لم تجد الدراسة أي ارتباط كبير بين العمر وقيم TEWL أو MIX، على الرغم من أنه لوحظ اتجاه غير كبير نحو ارتباط سلبي مع قيم MIX. بالإضافة إلى ذلك، لم تختلف قيم TEWL وMIX بشكل كبير بين الساعد البطني والبطن، مما يشير إلى أن كلا الموقعين قابلين للتقييم لوظيفة حاجز الجلد. من المهم أن تسلط الدراسة الضوء على أن TEWL وEIS تقيسان جوانب مختلفة من خصائص الجلد، حيث يكون TEWL أكثر حساسية للعوامل البيئية، بينما يبدو أن EIS أقل تأثرًا بالأنشطة اليومية. تشير النتائج إلى أن كلا الطريقتين، عند استخدامهما معًا، يمكن أن توفر فهمًا شاملاً لوظيفة حاجز الجلد، على الرغم من أن المزيد من البحث مطلوب لاستكشاف تطبيقاتهما في حالات الجلد المختلفة وعبر نطاق عمر أوسع.
DOI: https://doi.org/10.5021/ad.23.052
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38576248
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Lisa Huygen et al.
Primary Topic: Advancements in Transdermal Drug Delivery
Overview
The research investigates the assessment of skin barrier function through transepidermal water loss (TEWL) and electrical impedance spectroscopy (EIS), highlighting the limitations of TEWL due to various intrinsic and extrinsic factors. The study involved 31 healthy participants stratified into three age groups, with measurements taken in a controlled environment on different body areas. Key findings indicate that the application of body cream significantly reduced both TEWL and EIS values shortly after application, while skin washing temporarily decreased TEWL and EIS values for varying durations. Additionally, moderate to intense exercise and coffee consumption were found to increase TEWL, particularly on the abdomen.
The results suggest that TEWL and EIS measurements are influenced by daily activities, with no significant correlation found between these measurements and participants’ age or anatomical differences. The study concludes that to ensure accurate assessments of skin barrier function, body cream application and skin washing should be avoided for at least 90 minutes prior to measurements, and exercise and coffee intake should be refrained from before TEWL assessments. EIS emerges as a potentially more reliable method for evaluating skin barrier function, as it appears less susceptible to the effects of routine activities compared to TEWL.
Introduction
The introduction outlines the critical role of the epidermal barrier, particularly the stratum corneum (SC), in protecting against pathogens, chemical and physical damage, and regulating water and solute loss. The SC’s structure, comprising corneocytes linked by desmosomes and surrounded by lipid layers, is essential for maintaining skin barrier integrity. Disruption of this barrier is implicated in various skin conditions, including atopic dermatitis and contact dermatitis. To assess skin barrier function, transepidermal water loss (TEWL) is the most commonly employed method, reflecting the permeability and compactness of the SC. Electrical impedance spectroscopy (EIS) is introduced as a complementary technique that evaluates skin properties through electrical responses, allowing for the calculation of a magnitude index (MIX) that correlates with skin barrier function.
The introduction also highlights the complexity of factors influencing skin barrier measurements, including aging, anatomical differences, and environmental conditions. While some studies suggest aging may decrease barrier function, the evidence remains inconclusive. The text emphasizes the need for standardized protocols in TEWL and EIS assessments, as established by the European Expert Group on Efficacy Measurement of Cosmetics and Other Topical Products (EEMCO). This study aims to investigate how daily activities, such as body cream application, washing, physical exertion, and caffeine intake, impact TEWL and EIS measurements, while also exploring the relationship between these measurements and participant age and anatomical variations.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. This rigorous approach is crucial for establishing the reliability of the results and for enabling other researchers to replicate the study. Overall, the methods employed are designed to address the research questions effectively while adhering to ethical standards in experimentation.
Results
The study included a total of 31 healthy participants, comprising 13 men (41.9%) and 18 women (58.1%), with a median age of 36 years (interquartile range: 24.0-56.0). The participants’ skin types were predominantly classified according to the Fitzpatrick scale, with 26 individuals categorized as type 2, four as type 3, and one as type 4, as detailed in Supplementary Table 1. These demographic characteristics provide a foundational understanding of the sample population for subsequent analyses.
Discussion
The study investigated the effects of daily routine activities on transepidermal water loss (TEWL) and electrical impedance spectroscopy (EIS) measurements in a cohort of 31 healthy participants, stratified by age. Participants underwent a series of controlled tests to assess skin barrier function, including the application of a moisturizer, washing with a shower cream, and engaging in physical activities. Results indicated that body cream application significantly decreased TEWL and MIX values, reflecting improved skin barrier function, while washing with the shower cream also reduced TEWL for a limited duration. Conversely, moderate to intense exercise and coffee intake were associated with increased TEWL, suggesting that these activities can temporarily compromise skin barrier integrity.
The study found no significant correlation between age and TEWL or MIX values, although a non-significant trend towards a negative correlation with MIX values was noted. Additionally, TEWL and MIX values did not differ significantly between the volar forearm and abdomen, indicating that both sites are viable for assessing skin barrier function. Importantly, the study highlighted that TEWL and EIS measure different aspects of skin properties, with TEWL being more sensitive to environmental factors, while EIS appears less affected by daily activities. The findings suggest that both methods, when used in conjunction, can provide a comprehensive understanding of skin barrier function, although further research is warranted to explore their application in various skin conditions and across a broader age range.