LA MEDICINA BIOLOGICA LUGLIO - SETTEMBRE 2009 CASE REPORT M.G. Cannalire RIASSUNTO La somministrazione di un medicinale attraverso la cute offre importanti ed esclusivi vantaggi: 1) applicazione diretta nell’area anatomica interessata dalla patologia; 2) possibilità di introduzione del principio attivo, senza eccipienti; 3) assorbimento nella specifica area anatomica in quantità fino a 100 volte superiore a quella assorbita per via sistemica. – La Iontoforesi (Elettroporazione), da cui è stato progettato il dispositivo oggetto di questo articolo (RF ION 2), si basa sul principio della veicolazione transcutanea, come la Ionoforesi, dotato di un particolare generatore in grado di fornire una corrente pulsata, la cui ampiezza e frequenza sono determinate dalla specifica applicazione. – Viene presentato un caso clinico: paziente di sesso femminile, di anni 46. All’età di 5 anni, per incidente automobilistico (investimento), alla paziente era stata applicata doccia gessata alla gamba sinistra. Nei giorni successivi si manifestava un acuto e persistente dolore localizzato in corrispondenza della ferita. Dopo aver rimosso la doccia gessata, si evidenziava una lesione infetta estesa, successivamente trattata con applicazioni di RF ION 2. Quindici sedute a cadenza settimanale con un protocollo di: 1 fiala di Collagen D6 + 5 ml di Gel Beauty, seguite da applicazioni domiciliari di fluido oleoso a base di Vit. E. Il trattamento ha portato ad un ottimo risultato. PAROLE CHIAVE IONTOFORESI, VEICOLAZIONE TRANSCUTANEA, RF ION 2, EFFICACIA SUMMARY: The administration of a medicine through the cutis has some important and exclusive advantages: 1) application of the medicine directly on the area interested by the pathology; 2) possibility to introduce the active principle as it is, with no excipients; 3) absorption of the medicine in the interested area in a quantity up to 100 times higher compared to the quantity absorbed in a systemic way. – Iontophoresis (Electroporation) – the basis of the development of the device here presented (RF ION 2) – is based on the transcutaneous spreading as in Ionophoresis. The difference lies in the generator providing a pulsed power; its wideness and frequency depends on the specific application. – Afterwards, a clinical case is presented: female patient, 46 years old. When she was 5, due to an accident with knocking down, she had a cast on her left leg. After a few days, the patient reported an acute and persistent pain localized in the wounded area. The cast has been removed and a wider infected lesion was discovered. The lesion has been treated by applications with RN ION 2. The weekly sessions have been 15, following the protocol: Collagen D6 1 ampoule + Gel Beauty 5 ml, followed by a home therapy with a Vit. E-based oily fluid. The treatment has given very good result. KEY WORDS: IONTOPHORESIS, TRANSCUTANEOUS SPREADING, RF ION 2, EFFECTIVENESS VEICOLAZIONE TRANSCUTANEA DI PRINCIPI ATTIVI – CASE REPORT TRANSCUTANEOUS SPREADING OF ACTIVE PRINCIPLES – CASE REPORT VEICOLAZIONE TRANSCUTANEA In Medicina Estetica e Medicina Generale, in questi ultimi anni, si sta ottimizzando e promuovendo la somministrazione di farmaci per via transcutanea in sostituzione alla via sistemica. La somministrazione di un farmaco attraverso la cute offre importanti ed esclusivi vantaggi: – applicazione direttamente nell’area anatomica interessata dalla patologia; – possibilità di introduzione del principio attivo, senza veicolanti (eccipienti); – assorbimento nella regione di interesse in quantità fino a 100 volte superiore a quella assorbita per via sistemica, ad esempio orale. Per quanto riguarda la via di somministrazione, quella sistemica presenta alcune controindicazioni. Per garantire una valida azione terapeutica, la totalità dei farmaci comporta, infatti, il rischio, più o meno marcato, di effetti collaterali a danno di vari organi ed Apparati. Tutto questo determina la presenza in circolo, oltre che del farmaco, anche di metaboliti dello stesso che devono essere “smaltiti” dall’organismo per varie vie, prima – tra tutte – quella renale. – Il secondo vantaggio è quello di poter applicare il farmaco direttamente sulla zona da curare, riducendo i tempi di terapia, con conseguente regressione dei sintomi in minor tempo. Affezioni algiche dell’Apparato muscolo-scheletrico (artrite, artrosi, sciatalgia, lombalgia, cervicalgia, strappi muscolari, ecc.) vengono trattate circoscrivendo l’effetto terapeutico alla sola zona interessata. MODALITÀ DI VEICOLAZIONE TRANSCUTANEA – PRO E CONTRO Negli ultimi decenni sono state sperimentate alcune soluzioni di Veicolazione Attiva utilizzando forze fisiche esterne atte ad accelerare ed orientare la diffusione di molecole attraverso lo strato corneo ed all’interno della membrana cellulare. Sistemi attivi di veicolazione epidermica sono: 47 LA MEDICINA BIOLOGICA LUGLIO - SETTEMBRE 2009 – L’effetto termico è attribuibile all’“effetto Joule”: l’effetto meccanico, provocando oscillazioni a livello molecolare, aumenta l’energia cinetica e – quindi – la temperatura. L’innalzamento della temperatura favorisce l’aumento della permeabilità delle membrane. Ampiezza 1 0 0 τ T T+ τ 2T 2T+ τ 3T 3T+ τ Tempo FIG. 1 Onde di forma rettangolare. – IONOFORESI – ULTRASONOFORESI – IONTOFORESI (ELETTROPORAZIONE). Per IONOFORESI (iono-phoresis = trasporto di ioni) si intende l’introduzione di un farmaco in forma ionica (questo è il limite della Ionoforesi) nell’organismo attraverso l’epidermide, utilizzando una corrente continua (galvanica) prodotta da appropriati generatori che, frequentemente, sono fonte di reazioni più o meno avverse. – Il farmaco in forma ionica si lega a specifiche proteine protoplasmatiche, aumentandone il tempo di permanenza nelle sedi anatomiche interessate (emivita o tempo di dimezzamento). RS Prima Durante In questo modo è possibile diminuire la quantità di farmaco utilizzato rispetto ad altre vie di somministrazione. L’applicazione di correnti continue a bassa intensità – inoltre – ha l’effetto non trascurabile di iperpolarizzare le terminazioni nervose, determinandone un innalzamento della soglia di eccitabilità ed ottenendo un effetto antalgico marcato (effetto TENS). Gli ULTRASUONI (Sonoforesi) producono alterazioni nella struttura dello strato corneo con effetti micromeccanici e termici. – L’effetto micromeccanico provoca alterazioni di varia entità con conseguente disgregazione dello strato più superficiale della pelle, favorendo la penetrazione cutanea. Dopo t La IONTOFORESI (Elettroporazione), da cui è stato realizzato il dispositivo oggetto dell’articolo (RF ION 2), si basa sul principio della veicolazione transcutanea, come la Ionoforesi, ma utilizza un generatore particolare in grado di fornire una corrente pulsata, la cui ampiezza e frequenza sono determinate dalla specifica applicazione con conseguente riduzione del tempo totale di applicazione di un fattore superiore a 50 volte. La Iontoforesi permette di veicolare sostanze idrofile e lipofile anche in forma non ionizzata. È stato possibile misurare la capacità di assorbimento di un farmaco nella regione da trattare, che risulta essere fino a 100 volte maggiore di quella assorbita per via orale. La corrente fornita dal generatore ha onde di forma rettangolare (FIG. 1) unipolare con un duty-cycle del 50% (duty-cycle = rapporto tra durata del segnale “alto” e periodo totale del segnale) ed una compliance di tensione di 35Volt. L’ampiezza della corrente fornita dal generatore è definita dall’operatore ed è limitata solo dalla sensibilità soggettiva del paziente sottoposto a terapia e non dalla condizione del derma. Questo permette all’operatore di definire un valore di corrente ottimale per il paziente e riprodurlo ad ogni applicazione, indipendentemente dalla maggiore o minore idratazione del suo derma. Il valore della corrente fornita dal generatore è regolabile fino a un max di 10mA. La frequenza è regolabile fino a un max di 5KHz. FIG. 2 Resistenza del corpo umano prima, durante e dopo concentrazione mentale o in condizioni di stress. 48 RF ION 2 si differenzia – rispetto a dispositivi simili – innanzitutto per lo stimolo elettrico prodotto dal generatore LA MEDICINA BIOLOGICA di corrente con valori di frequenza molto elevati, il che introduce alcune considerazioni sugli effetti biologici. – Primo tra questi è il tempo di risposta delle cellule relativamente lungo (decimi di msec). Ciò significa che stimoli elettrici ad alta frequenza (oltre i 5 kHz, ovvero il limite massimo raggiunto da RF ION 2) non permettono risposte efficaci da parte delle cellule. L’altro effetto è comunemente chiamato “effetto pelle”: all’aumentare della frequenza, la corrente tende ad interessare strati di tessuto sempre meno profondi. Ciò produce un aumento della densità di corrente nelle regioni periferiche del corpo. Dispositivi che utilizzano correnti a dente di sega o sinusoidali e ad alta frequenza (1 mega Hz e più) hanno una performance di efficacia e penetrazione inferiori a quelli ad onda quadra e con frequenze non superiori ai 5 kHz. L’elettronica è stata miniaturizzata rendendo il dispositivo il più compatto possibile, così da risultare facilmente trasportabile o impiegabile a domicilio. – Le dimensioni totali sono contenute in 200 x 160 x 100 mm. tono di gestire tutte le funzioni del dispositivo (1 tasto di accensione, 4 pulsanti per la regolazione di frequenza ed intensità i cui valori sono visualizzabili tramite barre a led luminosi ed 1 timer che regola la durata dell’applicazione). L’utilizzo è semplificato, grazie a pochi comandi essenziali che permet- La frequenza e l’intensità vengono regolate secondo la compliance del intensità mA 100 tetanizzazione a o e 50 20 10 5 2 1 percezione 0.5 I principali effetti della Iontoforesi, cioè della corrente pulsata, sono l’evidente riduzione del tempo totale di applicazione e la maggior profondità di penetrazione del farmaco, grazie alla forma del segnale pulsato. La carica per unità di superficie, utilizzata per veicolare il farmaco (quantità di corrente per il tempo Q = I x t), determina la durata dell’applicazione. Il valore della corrente definisce la profondità della penetrazione. 0.1 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 frequenza Hz FIG. 3 Percezione della corrente elettrica al variare della frequenza e dell’intensità. carica μC 1000 500 Ulteriori elementi che caratterizzano l’impiego di RF ION 2: 200 100 Il dispositivo è in grado di veicolare principi attivi allopatici, omeopatici o fitoterapici ed è inteso come evoluzione della Mesoterapia con aghi e del massaggio linfodrenante, in quanto indolore, non invasivo, non produce edemi ed è altamente efficace. È stata eliminata ogni eventualità di elettrocuzione, in quanto il dispositivo è alimentato da una batteria ricaricabile da 12 Volt di piccole dimensioni, in grado di assicurare 8 ore continue di funzionamento. LUGLIO - SETTEMBRE 2009 dolore 50 20 10 percezione e 5 2 1 0.5 0.2 0.1 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 tensione V FIG. 4 Percezione delle correnti impulsive al variare della carica. 49 LA MEDICINA BIOLOGICA LUGLIO - SETTEMBRE 2009 FIG. 5 FIG. 6 FIG. 7 FIG. 8 FIG. 9 FIG. 10 paziente e non erogate in automatico tramite un programma preimpostato: l’intervento estetico o altro sono personalizzati ed ottimizzati, fornendo la certezza del risultato. La profondità raggiungibile – regolabile tramite le funzioni frequenza ed intensità – è di alcuni cm; la du- 50 rata di ogni applicazione varia da 2 a 15 minuti. Il dispositivo è corredato da una serie di elettrodi mirati per tutti gli utilizzi previsti, per cui può essere impiegato sulle grandi superfici (viso, cosce, ecc.) come sulle più piccole rughe del contorno occhi, senza sprechi di principio attivo. E’ possibile utilizzare in parallelo due elettrodi diversi, permettendo due applicazioni contemporaneamente. E’ inoltre possibile collegare (quasi) tutti gli elettrodi in commercio, secondo le esigenze dell’operatore. Il costo è contenuto. LA MEDICINA BIOLOGICA RISPOSTA DELL’ORGANISMO AGLI STIMOLI ELETTRICI Principi utilizzati nella progettazione di RF ION 2 La resistenza del corpo umano è composta da tre variabili: 쐃 – Resistenza del punto di entrata, correlata al contatto con la pelle � – Resistenza interna, di carattere ohmico, dovuta al percorso della corrente all’interno del corpo � – Resistenza del punto di uscita. Il valore di Rt (Resistenza totale), ovvero la somma delle 3 resistenze, non può essere stabilito con precisione poiché le singole resistenze dipendono da fattori diversi: 1 – Percorso della corrente all’interno del corpo. I percorsi che offrono la maggiore resistenza sono mano-mano e mano-piede, a cui corrisponde una Rt di circa 1000 Ohm 2 – Stato della pelle; la resistenza diminuisce in presenza di sudore, umidità, ferite, graffi; aumenta in presenza di callosità 3 – Superficie di contatto 4 – Pressione di contatto 5 – Tensione di contatto. La resistenza corporea è una grandezza estremamente variabile secondo le condizioni ambientali. Nello stesso individuo, varia al variare delle condizioni fisiologiche: ad esempio, varia prima, durante e dopo un periodo di intensa concentrazione mentale o durante stati di stress (per esempio all’inizio, durante ed alla fine delle applicazioni) (FIG. 2). Per questo si utilizza un generatore di FIG. 11 FIG. 12 FIG. 13 FIG. 14 LUGLIO - SETTEMBRE 2009 corrente che garantisca, durante tutto il tempo di applicazione, che il valore di corrente impostato rimanga costante e non dipenda dal valore della resistenza elettrica del paziente. Il generatore di corrente di RF ION 2 ha le seguenti caratteristiche tecniche: – Intensità max 10mA con duty-cycle del 50% equivalente ad una corrente di 5mA – Frequenza max di 5KHz – Carica Q max di 1µC – Compliance di tensione max 35Volt. Secondo le curve di tolleranza ufficialmente riconosciute (FIGG. 3, 4), i parametri sopra elencati sono affidabili perché al limite o inferiori ai valori di percezione. Una considerazione di particolare rilevanza riguarda la modalità con cui viene fornita potenza al generatore di corrente dell’apparecchiatura. 51 LA MEDICINA BIOLOGICA LUGLIO - SETTEMBRE 2009 FIG. 15 – Una precauzione circa il generatore: dovrebbe essere alimentato da una batteria interna e quindi avere garanzia di isolamento galvanico tra il paziente sottoposto a trattamento e tutte le altre strutture esistenti nell’ambiente di utilizzo. Questa precauzione garantisce la copertura da tutte le restrizioni di isolamento che coinvolgono le strumentazioni elettriche e, in modo particolare, quelle elettromedicali. CASE REPORT Paziente di sesso femminile, di anni 46. All’età di 5 anni, per incidente automobilistico (investimento), la paziente riportava lesione lacerocontusa alla gamba sx, con frattura scomposta di tibia e perone. Pertanto, veniva sottoposta ad intervento chirurgico per la riduzione delle fratture e veniva applicata una doccia gessata. Nei giorni successivi si manifestava un dolore acuto e persistente localizzato in corrispondenza della ferita, per cui veniva rimossa la doccia gessata sotto la quale si evidenziava una lesione infetta (estesa oltre i margini della ferita) che si approfondiva negli strati inferiori del tessuto. – Dopo opportuna terapia, l’infezione guariva esitando in un’ampia cicatrice introflessa con perdita di sostanza e priva della sensibilità tattile. La paziente, all’età di 37 anni, si sottoponeva a due interventi, a distanza di 52 FIG. 16 6 mesi uno dall’altro, di rimodellamento estetico con ablazione incompleta della cicatrice ipertrofica localizzata sul collo del piede. Come da FIG. 5, è ben evidente un cordone perilesionale rilevato. Nei 6 anni successivi, la paziente si sottoponeva a due sedute di laser terapia all’anno (non sa riferire il tipo di laser), con ablazione degli strati cutanei superficiali per il rinnovamento cellulare. Inoltre, le veniva prescritta una terapia domiciliare (Connettivina, Biafin e Vit. A). – Dopo i 12 trattamenti laser, la lesione si presentava con superficie liscia, sottile, fragile e facilmente sanguinante al centro, mentre i margini esterni si presentavano ispessiti, con discromia cutanea. Su tutta la lesione persisteva l’assenza di sensibilità ed erano evidenti piccole aree ulcerate (FIGG. 6, 7). PAZIENTE E METODO La lesione è stata trattata con applicazioni tramite apparecchiatura per Elettroporazione RF ION 2, per 10 minuti/seduta (frequenza 3.000 Hz; intensità 5 mA). La frequenza delle sedute è stata settimanale x 15 settimane consecutive. Il protocollo utilizzato è stato: Come da FIGG. 8, 9, 10 (foto scattate dopo la VI applicazione) la cicatrice a cordone è quasi completamente scomparsa, mentre nel tessuto cicatriziale piano si evidenzia una crescente ossigenazione, in costante aumento dopo le successive applicazioni. Le FIGG. 11, 12, 13, 14 fanno riferimento al periodo tra la VI e X applicazione. RISULTATI Alla fine della terapia si è osservato un incremento della ossigenazione della lesione, con ispessimento dello strato corneo, ripristino della sensibilità tattile e appiattimento totale della cicatrice ipertrofico-traente al collo del piede. – Poichè permanevano aree di discromia rispetto alla zona circostante, la paziente, molto soddisfatta del risultato, dopo tre giorni dalla XV applicazione ha fatto coprire tutta l’area con un tatuaggio permanente (FIGG. 15, 16). Letteratura 1. Gunn L. et Al. – Transfer of Episomal and Integrated Plasmids from Saccharomyces cerevisiae to Escherichia coli by electroporation. In: Nickoloff JA, editor. Electroporation Protocols • 1 fiala di Collagen D6 + 5 ml di Gel Beauty, seguite da applicazioni domiciliari di fluido oleoso a base di Vit. E. for Microorganisms. Totowa, New Jersey: Humana Press, 1995; 55-66. 2. Joshi R.P., Schoenbach K.H. – Electroporation dynamics in biological cells subjected to ultra- LA MEDICINA BIOLOGICA LUGLIO - SETTEMBRE 2009 fast electrical pulses: A numerical simulation study. Physical Review, 2000; 1025-1033. 3. Maeda H. et Al. – Electrochemotherapy Potentiation of Antitumor Effect of Cyclophosphamide by Local Electric Pulses on the Metastatic Lesion of Hamster Oral Fibrosarcoma; 1998. 4. Melikov K.C. et Al. – Voltage-Induced Noncon- Gel Beauty gel dermo-cosmetico conduttivo ad uso professionale ductive Pre-Pores and Metastable Single Pores in Unmodified Planar Lipid Bilayer. Biophysical Journal., 2001; 80: 1829-1836. SISTEMA “AIRLESS” 5. Prausnitz M.R. et Al. – Electroporation of mammalian skin: a mechanism to enhance transdermal drug delivery. Proc Natl Acad Sci USA, SENZA CONSERVANTI 1993; 90: 10504-8. 6. Sugar I.P., Neumann E. – Stochastic model for electric field-induced membrane pores. Electroporation. Biophys. Chem., 1984; 19 (3): 211–25. KEY WORD: Gel Beauty, a base di principi attivi naturali, da utilizzare come base per trattamenti di iontoforesi e ionoforesi 7. Weaver J.C., Chizmadzhev Y.A. – Theory of electroporation: A review. Biochemistry and Descrizione Bioenergetics, 1996; 41: 135-160. 8. Withers H.L. – Direct Plasmid Transfer Between Bacterial Species and Electrocuring. In: Nickoloff J.A., editor. Electroporation Protocols for Microorganisms. Totowa, New Jersey: Humana Press, 1995; 47-54. È UN GEL DERMO-COSMETICO CHE FAVORISCE L’ASSOCIAZIONE CON I MEDICINALI IN FIALE, MIGLIORANDONE LA PENETRAZIONE E L’AZIONE A LIVELLO DEGLI STRATI CUTANEI PIÙ PROFONDI. Studiato appositamente per l’uso professionale in associazione con apparecchi di ionoforesi e di iontoforesi, grazie alla sua formulazione ottimizza i risultati in dermo-estetica. Gel Beauty, utilizzato come gel conduttivo, permette l’utilizzo di cocktail bio-mesoterapici, attraverso la miscelazione con le fiale. 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Composizione Aqua/Water, Propylene glycol, Arginine/Lysine polypeptide, Ascorbic acid polypeptide, Human oligopeptide-20, Hydroxypropyl methylcellulose, Xylitylglucoside, Anhydroxylitol, Sodium chloride, Xylitol, EDTA. Riferimento bibliografico CANNALIRE M.G. – Veicolazione transcutanea di principi attivi – Case Report. La Med. Biol., 2009/3; 47- 53. Indirizzo dell’Autore Dr.ssa Maria Grazia Cannalire – Specialista in Cardiologia Via Orti della Farnesina, 56 I – 00194 Roma Modalità d’uso e Avvertenze In una dose di Gel Beauty, pari a circa 1 ml, si possono aggiungere 1 o più fiale: si miscela leggermente e quindi si stende il gel sulla parte da trattare. Tenere lontano dalla luce diretta e da fonti di calore. Per uso esterno. Tenere lontano dagli occhi; in caso di contatto, sciacquare abbondantemente per 2-3 minuti. Confezione Flacone con sistema “Airless” da 50 ml, 1.7 fl. oz. GUNA S.p.a. Via Palmanova 71 – 20132 Milano 53