Cómo evaluar la vía dérmica y no desfallecer en el intento (II)

En la primera entrega de esta entrada se expusieron algunas de las metodologías simplificadas más útiles para evaluar la vía dérmica, algunas de ellas hacen estimaciones de la carga dérmica (modelo RISKOFDERM) e incluso de la dosis absorbida por esta vía (ECETOC-TRA). Otra opción menos accesible y más cara, aunque más precisa, es realizar tomas de muestras y análisis de la exposición dérmica (carga dérmica). Existen varias posibilidades recogidas en las siguientes referencias:

La absorción dérmica es un proceso bastante complejo del que no se conocen aún completamente los fenómenos que gobiernan el transporte de agentes de la superficie de la piel a  la dermis altamente capilarizada y entre los que juega un papel destacado la difusión. El agente depositado o presente en la superficie de la piel establece un gradiente de concentración entre ésta y la dermis, este gradiente produce una transferencia de masa (ley de Fick) que depende de las propiedades físicas de la piel y químicas del agente absorbido.

El modelo AIHA se basa en una simplificación de los principales procesos que se producen en la piel. Algunos de los procesos que ocurren en la exposición por vía dérmica son los siguientes:

• Deposición dérmica del agente químico en masa (líquido o gránulos), en forma particulada (povo o niebla) o contacto dérmico en forma molecular (gas o vapor).
• Evaporación del agente en la superficie de la piel y en el estrato córneo a través de la piel no contaminada
• Penetración intracelular y transcelular en el estrato córneo.
• Absorción en la dermis, es la cantidad de sustancia biológicamente disponible para el organismo que es transferida del estrato córneo a los capilares sanguíneos a través de la epidermis viable .
• Metabolismo en la epidermis viable.
• Distribución en el flujo sanguíneo.

Tanto ECETOC-TRA como el modelo RISKOFDERM, suponen que todo el agente depositado se absorbe en la piel, es decir no tiene en cuenta la cantidad evaporada, ni la posible saturación del agente en el estrato córneo, ni la difusividad del agente, ni la concentración del agente en un medio lípido, ni su solubilidad en agua, ni la posible matabolización del agente en la epidermis ni el efecto de una posible descontaminación. Tampoco tienen en cuenta el efecto de una posible oclusión de la piel ni de una humedad elevada (trabajo en húmedo).

Sin embargo, el modelo IHSkinPerm de AIHA tiene en cuenta la evapozación del agente, el grosor del estracto córneo, la difusividad del agente, su coeficiente de reparto (Kow) y su solubilidad en agua parámetros críticos que determinan su penetración en el estracto córneo y su absorción en la epidermis viable. La aplicabilidad de ese modelo se limita a sustancias con coeficientes de reparto intermedios (-3 < log Kow < 6), valores más altos y más bajos que estos tienen muy limitada su capacidad de penetrar tejido en fase acuosa y en fase lípida, respectivamente. Considera que los agentes con masa molecular PM < 600 Da no penetran la piel, que el estrato córneo no puede absorber más del 20% de su volumen, que la máxima absorción en sangre no puede superar nunca la absorbida en una solución acuosa saturada de la sustancia y que la epidermis no constituye una barrera a la permeación debido al contenido lípido de la sangre y de los fluidos intersticiales (0,4% en peso).

Los datos de entrada son:

• Elección de un escenario, entre deposición instantánea o deposición progresiva
• Dosis de deposición instantánea [mg], si es el caso
• Superficie de piel afectada [cm²]
• Tasa de deposición dérmica [mg/cm²/h], si fuera el caso
• Máxima adherencia a la piel [mg/cm²], -1 para líquidos y de 0,2 a 2 para sólidos
• Sustancia, elegida de una base de datos o nueva
• Duración de la deposición [h]
• Tiempo final de observación [h]
• Nº de intervalos de iteración y de observación [intervalos/h]

La tasa de deposición dérmica se obtiene a partir de ECETOC-TRA o del modelo RISKOFDERM. Después de un determinado tiempo, la aplicación indica la cantidad de sustancia que ha permeado a través del estrato córneo y a través de la epidermis viable, este último valor será la cantidad [mg] que se incorpora al flujo sanguíneo como dosis dérmica sistémica.