Thử nghiệm lâm sàng chất dưỡng ẩm chứa Ceramide để điều trị cho chó bị viêm da cơ địa

Tóm tắt

Ở người, rối loạn chức năng hàng rào da được cho là có trách nhiệm cho việc tăng cường sự xâm nhập của các chất gây dị ứng. Tương tự như các bệnh lý nhìn thấy ở người, bệnh viêm da cơ địa ở loài chó (CAD) được đặc trưng bởi sự xáo trộn của tế bào sừng và vô tổ chức các chất béo nội bào trong lớp sừng (SC) với nồng độ ceramide giảm. Nghiên cứu này được thiết kế để đánh giá hiệu quả của một loại kem dưỡng ẩm có chứa ceramide trên chó bị viêm da cơ địa. Chó (n = 20, 3 ~ 8 tuổi) với các dấu hiệu lâm sàng nhẹ đến trung bình đã được chọn lọc và áp dụng một loại kem dưỡng ẩm có chứa ceramide trong 4 tuần. Sự mất nước trên da (TEWL), hydrat hóa da, chỉ số ngứa cho bệnh viêm da dị ứng (PICAD), và mức độ viêm da dị ứng và chỉ số mức độ nghiêm trọng (CADESI) của tất cả các con chó được đánh giá. Các mẫu da từ năm con chó cũng được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) sử dụng ruthenium tetroxide. Giá trị TEWL, PICAD và CADESI giảm (p <0,05) và hydrat hóa da tăng lên đáng kể theo thời gian (p <0,05). Đồ thị điện tử cho thấy hàng rào da của cả năm con chó được phục hồi một phần (p <0,05). Kết luận, những kết quả này chứng minh rằng kem dưỡng ẩm có chứa ceramide có hiệu quả trong điều trị rối loạn chức năng hàng rào da và triệu chứng của viêm da cơ địa.

Tổng quan

Viêm da cơ địa (VDCĐ) là một bệnh viêm da mãn tính phổ biến ảnh hưởng đến khoảng 10% dân số chó trên toàn thế giới [8]. Mặc dù người ta biết rằng các yếu tố di truyền, miễn dịch và môi trường đóng một vai trò quan trọng trong sinh bệnh học của rối loạn này [3], quá trình này không được hiểu rõ. Một tính năng đặc trưng của VDCĐ là sự suy giảm của hàng rào da biểu bì, có thể làm tăng sự mất nước (TEWL) và giảm hydrat hóa da [10]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu trước đây về bệnh viêm da cơ địa trên chó (CAD) đã tập trung vào các đáp ứng miễn dịch bất thường hơn là chức năng rào cản của da.

Các khiếm khuyết trong chức năng hàng rào thấm biểu bì thường được coi là hậu quả của tình trạng viêm (tức là, các được gọi là giả thuyết “bên trong- bên ngoài”). Ngoài ra, nó đã được dự đoán rằng rối loạn chức năng hàng rào biểu bị có thể thúc đẩy phát triển bệnh viêm da cơ địa. Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng: sự thiết hụt ceramide có thể là nguyên nhân gây ra khiếm khuyết lipid hàng rào da ở chó bị viêm da cơ địa. Ceramides là lớp lipid quan trọng nhất trong lớp sừng và bao gồm nhiều loại phân tử. Lớp tế bào sừng ở chó có cấu trúc ceramide tương tự với lớp sừng ở người.

Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các chất hỗn hợp tại chỗ của ba thành phần chính trong lớp sừng (ceramide, cholesterol và các acid béo tự do) làm tăng tốc độ sửa chữa hàng rào da. Nhiều sản phẩm tại chỗ chứa lipid sinh lý đã được sản xuất và sử dụng trong y học loài người. Tuy nhiên, thiếu cả 2 sản phẩm và dữ liệu lâm sàng chứng minh hiệu quả của các loại sản phẩm này để điều trị viêm da cơ địa trong thuốc thú y.

Nghiên cứu này được thiết kế để đánh giá tác động của 1 loại kem dưỡng ẩm có chứa các hạt lipid sinh lý để điều trị viêm da cơ địa ở chó (CAD). Một loại kem dưỡng ẩm có các hạt lipid gồm ceramide, cholesterol và các acid béo đã được chuẩn bị. Vì các hạt có nhiều cấu trúc đa lá lipid (cấu trúc dòng chảy tầng), chúng được mong đợi có ái lực da cao hơn và do đó cung cấp độ ẩm cao.

Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Tổng cộng có 20 con chó ở Hàn Quốc được chẩn đoán mắc viêm da cơ địa dựa trên tiền sử, dấu hiệu lâm sàng điển hình, kết quả dương tính với xét nghiệm IgE và / hoặc xét nghiệm da trong da gây dị ứng huyết thanh đã được ghi nhận trong nghiên cứu này (Bảng 1). Động vật bị ectoparasitosis và nhiễm trùng da đã được loại trừ. Tiêu chí chẩn đoán lâm sàng được sử dụng trong nghiên cứu được đề xuất bởi Willemse [24] và được điều chỉnh bởi Prelaud và cộng sự. Văn bản chấp thuận cho điều tra đã được lấy từ các chủ sở hữu của những con chó. Một thử nghiệm loại bỏ thực phẩm được thực hiện bằng cách sử dụng chế độ ăn không gây dị ứng thủy phân thương mại (Royal Canin, Pháp) trong ít nhất 8 tuần để loại trừ các phản ứng thực phẩm bất lợi là nguyên nhân của CAD. Tất cả những đối tượng tham gia đã được cho ăn một chế độ ăn uống chuẩn dành cho chó trưởng thành (Royal Canin Mini Indoor Dog Food, Royal Canin, Pháp) trong ít nhất 3 tháng trước khi nghiên cứu.

Kem dưỡng ẩm

Một loại kem dưỡng ẩm có chứa các hạt lipid sinh lý (Atobarrier Cream; Amorepacific, Hàn Quốc) đã được chuẩn bị cho nghiên cứu này. Chất dưỡng ẩm này chứa ceramide, cholesterol và axit béo theo tỉ lệ (3: 1: 1) tối ưu để phục hồi hàng rào da. Ngoài ra, panduratin, axit ursolic, niaciamide, chiết xuất Opuntia coccinellifera, allantoin, natri hyaluronate, và dầu borage được đưa vào. Sản phẩm này ban đầu được thiết kế để sử dụng cho con người; do đó, chúng tôi đã điều chỉnh độ pH của sản phẩm này sao cho nó thích hợp cho da chó (pH 7.0).

Áp dụng kem dưỡng ẩm và quy trình đánh giá

Các loại kem dưỡng ẩm đã được áp dụng cho da của chó bị viêm da cơ địa mỗi ngày 1 lần trong vòng 4 tuần liên tiếp trên toàn bộ cơ thể ngoài trừ bàn chân và mặt. Các chủ sở hữu cũng được hướng dẫn tắm cho chó mỗi tuần một lần với dầu gội không gây dị ứng (Dermallay Shampoo; DermaPet, USA). Những con chó được kiểm tra vào ngày thứ 0 của nghiên cứu cũng như ngày 14 và 28. Chỉ số TEWL (sự mất nước qua da) và hydrat hóa da được đánh giá. Điểm số cho các chỉ số ngứa cho bệnh viêm da dị ứng ở chó (PICAD) và sửa đổi mức độ viêm da dị ứng và chỉ số mức độ nghiêm trọng (CADESI) cũng được thu nhận. Vào ngày 0 và một ngày sau khi sử dụng kem dưỡng ẩm cuối cùng, mẫu sinh thiết đấm da (10 mm) để đánh giá kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được lấy từ ngực bên của năm con chó dưới gây tê tại chỗ với 2% lidocaine hydrochloride (Lidocaine hypochloride 2% ; Daihan Pharm, Hàn Quốc) Khi cần thiết, ba con chó cũng đã được an thần với tiêm tĩnh mạch propofol (Provive inj. 10%; Myungmoon Pharm, Korea).

Xác định điểm tổn thương da

Mức độ nghiêm trọng của tổn thương da được đánh giá theo điểm CADESI-03 đã sửa đổi.

Đánh giá mức độ ngứa

Mức độ nghiêm trọng của ngứa được đo bằng PICAD. Toàn bộ cơ thể được chia thành đầu, cổ, thân, bụng, chân trước, chân sau, bẹn và vùng sinh dục. Mức độ ngứa của da sau đó được phân loại theo cường độ và tần số trong tám bộ phận này [1].

Đo lường TEWL (sự mất nước qua da)

Trước khi đo TEWL và hydrat hóa da, chó không được phép tập thể dục và được phép thích nghi để kiểm tra điều kiện phòng. TEWL được đo bằng cách sử dụng một thiết bị buồng kín không được cung cấp không khí mới (Vapometer SWL-3; Delfin Technologies, Phần Lan) với một bộ chuyển đổi tiêu chuẩn và khẩu độ 11 mm theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Để chuẩn hóa các phép đo, lông trên ngực bên của tất cả các con chó bị cắt bớt. Các phép đo được thực hiện trong môi trường không đổi (nhiệt độ môi trường 20 ~ 21 ℃ và độ ẩm tương đối 40 ~ 48%) để giảm thiểu biến đổi theo mùa, và từ 6 giờ chiều đến 7 giờ tối để loại trừ biến đổi ngày đêm. Vào ngày kiểm tra, những con chó không được tắm và không được áp dụng thứ gì lên bề mặt da. Tất cả các giá trị được biểu thị bằng trung bình của năm phép đo để tránh những điểm không chính xác.

Đánh giá độ ẩm của da

Độ ẩm da của tất cả 20 con chó được đánh giá bằng cách đo điện dung da với một máy đo góc kế (Corneometer CM825; Courage + Khazaka Electronic GmbH, Đức) qua ngực bên.

TEM

Mẫu da từ năm con chó được cố định trong 8 giờ với 2,5% glutaraldehyde trong PBS (pH = 7,0) ở 4 ℃. Tiếp theo, các phần dày 100 µm đã được chuẩn bị với một vibratome (model G; Vibratome Oxford, USA) [15]. Các phần được cố định trong dung dịch glutaraldehyde 2,5% trong 60 phút ở 4 ℃, rửa hai lần trong PBS, và sau cố định với 0,15% tetracxit ruthenium (Ruthenium tetroxide 0,5%; Kính hiển vi điện tử, US) trong PBS (pH = 7,0) trong một buồng tối ở 4 ℃ trong 60 phút. Sau khi rửa bằng PBS, các phần được khử nước trong dung dịch ethanol đã được phân loại và được nhúng trong nhựa Spurr (nhựa Spurr; Polysciences, US). Các phần siêu mỏng (70 nm) được thu thập trên lưới đồng (Electron Microscopy Science, US) và nhuộm màu với 7% uranyl acetate (Uranyl acetate; Polysciences, US) trong methanol và pH 12 chì citrate (Chì citrate; Polysciences, US) [9 , 11,20] ở nhiệt độ phòng trong mỗi 7 phút. Các mẫu cuối cùng đã được kiểm tra bởi TEM (JEM1010; JEOL, Nhật Bản).

Mười biểu đồ điện tử của lớp sừng giữa và đáy từ năm đối tượng tham gia được chụp ở độ phóng đại 30.000 ~ 250,000 ×. Độ dày (số lượng bilayer) và tính liên tục của lớp kép lipid được phân loại cho mỗi quang phổ bằng cách sử dụng thang đo sau: 1, rất ít và bilay lipid bị gián đoạn; 2, trung gian từ 1 đến 3; 3, số lượng vừa phải của bilayers lipid hoặc một số gián đoạn trong bilayers lipid; 4, trung gian từ 3 đến 5; 5, số lượng cao bilayers lipid hoặc liên tục bilayers lipid không bị gián đoạn. Điểm số trung bình cho độ dày và tính liên tục trong mười quang phổ được tính toán, và các giá trị của hai phép đo này sau đó được cộng lại với nhau. Cấu trúc tế bào được đánh giá theo quy mô sau: 1, sắp xếp rất không tổ chức và mở rộng khoảng gian bào; 2, trung gian từ 1 đến 3; 3, xáo trộn nhẹ và mở rộng khoảng gian bào; 4, trung gian từ 3 đến 5; 5, sắp xếp có tổ chức và khoảng gian bào không thay đổi.

Phân tích thống kê

Các phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm Thống kê PASW, phiên bản 18.0 (SPSS, USA). Các biện pháp lặp đi lặp lại Các xét nghiệm ANOVA được sử dụng để so sánh các thay đổi trong TEWL, hydrat hóa da, điểm PICAD và các giá trị CADESI theo thời gian. Một bài kiểm tra xếp hạng đơn lẻ Wilcoxon được thực hiện để so sánh các thay đổi về điểm TEM. Giá trị P <0,05 được coi là có ý nghĩa thống kê.

Kết quả

Điểm tổn thương (CADESI) và điểm ngứa (PICAD)

Điểm CADESI và PICAD đã được phục hồi đáng kể theo thời gian. Điểm CADESI được sửa đổi trung bình cho tất cả những đối tượng tham gia đã giảm từ 189.650 xuống 164.700 sau 2 tuần và được giảm xuống còn 118.650 sau 4 tuần (Hình 1A). Tương tự, điểm trung bình của PICAD cho tất cả những đối tượng tham gia đã giảm từ 32.850 xuống còn 28.800 sau 2 tuần và giảm xuống còn 21.000 sau 4 tuần (Hình 1 B). Kết hợp với nhau, những dữ liệu này chỉ ra rằng việc sử dụng một loại kem dưỡng ẩm có chứa ceramide dẫn đến cải thiện đáng kể các triệu chứng viêm da cơ địa trên chó.

TEWL và hydrat hóa làn da

Các phép đo chức năng của chó bị viêm da cơ địa mức độ nặng (tức là TEWL và hydrat hóa da) cũng được cải thiện đáng kể sau khi sử dụng kem dưỡng ẩm. Điểm TEWL trung bình giảm từ 32.535 xuống còn 28.555 sau 2 tuần và giảm xuống còn 24.730 sau 4 tuần (Hình 1C). Điểm hydrat hóa da trung bình tăng nhanh từ 2.626 lên 12.810 sau 2 tuần, và sau đó tăng lên 29.900 sau 4 tuần (Hình 1D).

Phép đo TEM

Sự lắng đọng lipid ở tầng lớp sừng và tính toàn vẹn của tế bào sừng được tăng lên trong năm con chó được TEM đánh giá (Hình 1E). Với chó bị VDCĐ không được điều trị, các tế bào sừng được sắp xếp một cách vô tổ chức và ít gọn hơn với các khoảng gian bào rộng hơn (Hình 2A). Các màng mỏng lipid cũng bị vô tổ chức và xâm lấn các khoảng gian bào bị giảm  (Hình 3 và C). Sau khi điều trị bằng kem dưỡng ẩm, các tổ chức tế bào sừng trở nên thường xuyên hơn và chắc chắn hơn trong lớp sừng . Tương tự như vậy, các màng mỏng lipid được tổ chức nhiều hơn và nhiều khoảng gian bào bị chiếm đóng bởi lớp lipid gần như bình thường (Hình 3B và D). Tại điểm giao nhau giữa tầng tế bào hạt và tầng lớp sừng, các lá lipid được sắp xếp dạng đa lá lipid.  Hàm lượng của chúng được ép vào lưới nội bào và các lá lipid được sắp xếp lại.

Những sự kiện bất lợi

Các loại kem dưỡng ẩm được dung nạp tốt và không có phản ứng bất lợi đáng kể nào xảy ra. Không có đối tượng nào bị loại khỏi nghiên cứu này.

Thảo luận

Gần đây, đã có bằng chứng ngày càng tăng chứng minh rằng chức năng hàng rào da có thể đóng một vai trò quan trọng trong phát triển bệnh VDCĐ. Chức năng rào cản da phụ thuộc vào phần dưới của tầng lớp sừng và tính toàn vẹn của cấu trúc này. Sự toàn vẹn lớp sừng được duy trì bởi keratinocytes và desmosomes cùng với ceramide, lưới nội bào, axit béo và cholesterol. Trong các nghiên cứu về kính hiển vi điện tử trước đây, sự lắng đọng lipid tế bào ở tầng lớp sừng của da chó dị ứng đã được tìm thấy rõ ràng không đồng nhất so với da chó bình thường. Nhiều lưới nội bào không có lipid, và lá lipid nội bào (khi có mặt) thường biểu hiện một cấu trúc bất thường và không hoàn chỉnh. Trong một nghiên cứu về thành phần lipid nội bào sử dụng sắc ký lớp mỏng, đã được chứng minh rằng mức độ của ceramide 1 và ceramide 9 đã giảm trong vùng da bình thường của chó dị ứng so với kiểm soát khỏe mạnh. Một nghiên cứu gần đây cũng cho biết vùng da không biểu hiện tổn thương của chó bị VDCĐ cũng có sự sắp xếp vô tổ chức của các lá lipid. Áp dụng 1 hợp chất lipid  tại chỗ dẫn đến tăng sản xuất chất béo nội sinh và cải thiện chức năng hàng rào da.

Việc sử dụng chất dưỡng ẩm thích hợp là bước hữu ích và quan trọng nhất để quản lý viêm da cơ địa bằng cách giảm thiểu nứt nẻ và cải thiện độ ẩm cho da. Chất dưỡng ẩm có chứa lipid sinh lý cũng có thể cải thiện chức năng hàng rào da. Do thiếu hụt ceramide trong da dị ứng, các chất dưỡng ẩm với ceramide được cho là có lợi hơn trong việc điều trị viêm da cơ địa ở chó. Tuy nhiên, nó thật khó khăn để tăng nồng độ ceramide trong da do hiện tượng gelling. Để ngăn chặn hiện tượng gelling trong các công thức hợp chất, 1 công thức mới được thiết kế. Một hỗn hợp lipid sinh lý có chứa ceramide, cholesterol và acid béo ở 1 tỷ lệ tối ưu được hình thành trong các hạt lipid sử dụng công nghệ tầng sôi. Nhiều nghiên cứu lâm sàng đánh giá hiệu của của hợp chất lipid trong điều trị viêm da cơ địa ở người đã chỉ ra rằng hợp chất có lợi khi sử dụng riêng chúng hoặc khi kết hợp với các tác nhân khác. Mặt khác, thiếu nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của phức hợp lipid sinh lý trên chó bị viêm da cơ địa.

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng kem dưỡng ẩm có chứa lipid sinh lý có thể hữu ích cho việc kiểm soát VDCĐ ở chó và thúc đẩy sửa chữa hàng rào da. Kết quả TEM của chúng tôi chỉ ra rằng các lá lipid vô tổ chức và bất thường trong lớp sừng đã được sửa chữa sau khi áp dụng chất dưỡng ẩm có chứa ceramide. Ngoài ra, sự sắp xếp tế bào sừng được cải thiện mặc dù nó không được phục hồi hoàn toàn. Tất cả các thông số được sử dụng để đánh giá mức độ nghiêm trọng của chó bị VDCĐ, TEWL (sự mất nước qua da), hydrat hóa da, và điểm số PICAD (điểm ngứa) và CADESI (điểm tổn thương) đã được cải thiện dần dần. Đặc biệt, da hydrat hóa và điểm số PICAD được cải thiện đáng kể. Cải thiện PICAD đáng kể có thể rất quan trọng đối với bệnh nhân dị ứng do sự đóng góp to lớn của yếu tố này đến chất lượng cuộc sống. Mặc dù đánh giá thêm là cần thiết, nghiên cứu này đã chứng minh rằng một loại kem dưỡng ẩm có chứa lipid sinh lý có hiệu quả hơn trong việc cải thiện độ ẩm của da hơn so với các chất làm mềm thông thường. Do đó, chất dưỡng ẩm mà chúng tôi đã thử nghiệm có thể được sử dụng như một liệu pháp bổ trợ để điều trị viêm da cơ địa. Hơn nữa, không ghi nhận được trường hợp nào trong các đối tượng nghiên cứu bị tác dụng phụ của kem dưỡng ẩm.

Ngoài chất béo sinh lý, chất dưỡng ẩm còn chứa panduratin có tác dụng kháng khuẩn và chống viêm. Bệnh nhân dị ứng dễ bị nhiễm trùng da do vi khuẩn, đặc biệt là các bệnh do Staphylococcus gây ra. Do đó, giả thuyết rằng panduratin có thể giúp cải thiện các triệu chứng dị ứng trong nghiên cứu này.

Cuộc điều tra hiện tại có một số hạn chế. Đầu tiên, nó không thể áp dụng kem dưỡng ẩm cho các chi và đầu do kết cấu kem của nó. Do đó, chúng tôi không thể đánh giá hiệu quả của nó ở những vùng da tổn thương của bệnh nhân viêm da cơ địa. Thứ hai, so sánh không được thực hiện với các phương pháp điều trị khác được biết là có hiệu quả để kiểm soát VDCĐ ở chó. Các nghiên cứu khác so sánh tác động của chất giữ ẩm có chứa lipid sinh lý với các phương pháp điều trị khác có thể cung cấp thêm thông tin về tác động của lipid sinh lý. Nếu chế phẩm kem dưỡng ẩm đã được sửa đổi để sử dụng cho chó có lông, giá trị của sản phẩm này sẽ được tăng thêm.

Nghiên cứu này cho thấy rằng ứng dụng của kem dưỡng ẩm chứa ceramide cải thiện TEWL, PICAD, CADESI và tình trạng hydrat hóa đáng kể ở chó bị viêm da dị ứng. Các biểu đồ điện tử cũng cho thấy rằng các tế bào sừng và lá lipid được sắp xếp trật tự sau khi sử dụng kem dưỡng ẩm. Trong kết luận, người ta hy vọng rằng việc áp dụng một loại kem dưỡng ẩm có chứa chất béo sinh lý có thể khôi phục lại lớp màng lipit của tầng lớp sừng và điều này có thể cải thiện các triệu chứng lâm sàng liên quan đến viêm da cơ địa.