In-vitro-Prüfung der Phototoxizität

Hautirritationen und Hautschädigungen werden durch übermäßige Lichtexposition hervorgerufen. Bei gleichzeitiger Einwirkung bestimmter chemischer Substanzen reichen jedoch geringe Mengen an Licht – insbesondere UV-Licht – aus, um eine phototoxische Reaktion auszulösen. Dabei ist es bedeutungslos, ob diese sogenannten phototoxischen Substanzen durch Auftragung auf die Haut, Einnahme über den Magen-Darm-Trakt oder intravenös verabreicht werden. Der zugrundeliegende Mechanismus beruht auf der Veränderung der chemischen Substanz durch die Aufnahme von Lichtenergie, sodass die Haut mit Schwellung, Rötung und Entzündung, ähnlich wie bei einem Sonnenbrand, reagiert. Medikamente, die phototoxische Reaktionen verursachen können, sind beispielsweise Ibuprofen, Doxycyclin, und Promethazin.

Unsere akkreditiertes Testverfahren zur Bestimmung der In-vitro-Phototoxizität auf einem humanen Hautmodell hat erhebliche Vorteile gegenüber der Standardtestmethode, dem 3T3 Neutral Red Uptake Assay. Die Untersuchung erfolgt spezies- und organspezifisch, wodurch die In-vivo-Situation weit besser abgebildet wird als bei dem genannten Standardverfahren, bei dem die Testung am Monolayer von Mausfibroblasten durchgeführt wird.

Mit unserem Hausverfahren können wir Lösungen und Substanzen hinsichtlich ihres phototoxischen Potenzials untersuchen. Die Testmethode ist an die OECD-Richtlinie 432 und das INVITTOX-Protokoll Nr. 121 angelehnt.

Anwendung

© Fraunhofer IGB

Bestrahltes Epidermismodell: A Kontrolle, B mit phototoxischer Substanz behandelt. Maßstabsbalken entspricht 50 µm

Testsubstanzen oder  Formulierungen, mit phototoxischem oder sensibilisierendem Potenzial, werden topisch oder systemisch auf das In-vitro-Hautmodell appliziert. Dieses wird mit einer definierten, jedoch nicht toxischen UV-Strahlung behandelt (Abb. 1A, B). Im Anschluss wird die Vitalität des bestrahlten und behandelten Hautmodells im Vergleich zu mitgeführten Positiv- und Negativkontrollen bestimmt.

Analytik

Nach Substanzauftrag und UV-Bestrahlung mit einer nicht phototoxischen Dosis, wird das phototoxische Potenzial der Substanz bestimmt. Sinkt die Vitalität um mehr als 30 Prozent im Vergleich zum behandelten, nicht-bestrahlten In-vitro-Hautmodell, wird die Testsubstanz als phototoxisch eingestuft. Gleichzeitig wird ein zytotoxischer Effekt ausgeschlossen. Die Ergebnisse werden in einem ausführlichen Prüfbericht zusammengefasst.

Folgende Analysemethoden kommen zum Einsatz:

  • Spektrometrie
  • Mikroskopie
  • Histologie

Qualitätsmanagement und Validierung

Akkreditierung

Unser Testverfahren zur Bestimmung der In-vitro-Phototoxizität auf einem humanen Hautmodell (angelehnt an die OECD-Guideline 432 und das INVITTOX-Protokoll 121) wurde im Juni 2014 von der Deutschen Akkreditierungsstelle DAkkS begutachtet und im Dezember 2014 als akkreditiertes Testverfahren urkundlich anerkannt.

Referenzen

In vitro-Hauttestsysteme zur Untersuchung lichtassoziierter Hautschädigung Biospektrum 02.15, S.172-174, 21. Jahrgang, Springer DOI: 10.1007/s12268-015-0557-z