Accelerazione della guarigione delle ferite grazie all’acido pantotenico: la MMP-3 svolge un ruolo chiave

È stato dimostrato più volte che una formulazione contenente dexpantenolo porta a effetti clinici positivi nella cura successiva al trattamento laser. I meccanismi sottostanti non sono ancora del tutto chiari. In uno studio recente che ha utilizzato modelli di pelle in 3D, è stato dimostrato empiricamente che gli effetti clinici dell’acido pantotenico (pantotenato di calcio) sono dovuti principalmente alla regolazione della MMP-3.

Un’adeguata cura della pelle dopo il trattamento laser ha un effetto positivo sulla guarigione delle ferite superficiali causate da interventi medici o cosmetici. Per esplorare come gli agenti che promuovono la guarigione delle ferite contribuiscono a una chiusura migliore e più rapida delle ferite, gli scienziati hanno sviluppato modelli di pelle in 3D e analisi dell’espressione genica (riquadro). Il dexpantenolo, che viene convertito enzimaticamente in pantotenato di calcio (acido pantotenico) mediante biotrasformazione nell’organismo, ha dimostrato proprietà cicatrizzanti e idratanti. “Il pantotenato di calcio favorisce la chiusura accelerata delle ferite”, riassume il Dr. rer.nat. Sebastian Huth della Clinica di Dermatologia e Allergologia dell’Ospedale Universitario RWTH Aachen (D) ha riassunto gli effetti clinici di questo principio attivo [1]. I dati attuali mostrano che la metalloproteinasi-3 di matrice (MMP-3), tra le altre, è significativamente coinvolta nell’accelerazione della guarigione delle ferite (panoramica 1). Per saperne di più, Huth et al. hanno condotto esperimenti sulle ferite indotte dal laser su un modello di pelle tridimensionale, i cui risultati sono stati presentati al meeting annuale virtuale di quest’anno della Arbeitsgemeinschaft dermatologische Forschung (ADF).

Il dexpantenolo favorisce la rapida chiusura della ferita 

Per studiare la guarigione delle ferite in un modello fisiologico, è stato utilizzato un modello tridimensionale di guarigione delle ferite, in cui sono state indotte lesioni riproducibili e definite dell’epidermide e del derma superiore utilizzando_{laser CO2}[2]. La successiva applicazione topica di un’emulsione contenente dexpantenolo al 5% è risultata in una migliore guarigione della ferita rispetto ai controlli trattati con petrolato. Per valutare se il miglioramento della guarigione delle ferite è associato al principio attivo dexpantenolo, i modelli di pelle sono stati coltivati con e senza l’aggiunta di pantotenato (20 μg/ml). Si è osservato che dopo tre giorni, la chiusura della ferita era più avanzata in presenza di pantotenato. Cinque giorni dopo l’intervento laser, le ferite nella condizione di pantotenato sono risultate quasi completamente riepitelizzate, mentre le lesioni erano ancora visibili nei controlli. La promozione del processo di guarigione delle ferite da parte del dexpantenolo potrebbe anche essere oggettivata a livello genetico. Nei modelli di pelle irradiati con il laser e coltivati con un terreno contenente pantotenato, la PCR quantitativa in tempo reale è stata in grado di rilevare gli effetti modulanti su singoli geni rilevanti per la guarigione delle ferite. Tra l’altro, nella condizione di pantotenato è stato rilevato un aumento dell’espressione mRNA di MMP-3, IL1α e della proteina associata alla cheratina 4-12 (KRTAP4-12), nonché una diminuzione dell’espressione del peptide antimicrobico S100A7.

Heise et al. hanno anche scoperto che il post-trattamento con emulsioni contenenti dexpantenolo dopo l’_{irradiazione laser CO2} era associato a una guarigione accelerata della ferita rispetto alla vaselina. 2019 documentando i diametri della ferita il giorno 1 e 2 dopo il trattamento laser [3]. Inoltre, l’ispezione visiva nei giorni 1, 2 e 5 dopo l’intervento laser ha mostrato risultati cosmetici significativamente più favorevoli e una migliore riepitelizzazione delle ferite trattate con dexpantenolo rispetto al post-trattamento con petrolato. In sintesi, questo studio comparativo indica che il trattamento post-operatorio dopo il trattamento laser con una formulazione contenente dexpantenolo porta ad un’accelerazione della guarigione della ferita rispetto al petrolato, con particolare efficacia nelle prime fasi della guarigione della ferita.

La MMP-3 stimola la guarigione delle ferite

Per saperne di più sul ruolo della MMP-3 e sulla sua regolazione da parte del pantotenato di calcio nei processi di guarigione delle ferite, Huth et al. utilizzando fibroblasti e cheratinociti per sviluppare modelli di pelle in 3D con un knockdown della MMP-3 [1,9]. Le lesioni superficiali sono state indotte da un laser Er:YAG ablativo frazionato. L’analisi istologica tre giorni dopo il trattamento laser ha mostrato che la chiusura della ferita era più lenta nei modelli di pelle con perdita di MMP-3 indotta sperimentalmente, rispetto ai controlli che esprimono MMP-3. Queste ultime hanno mostrato una chiusura completa della ferita cinque giorni dopo l’intervento del laser, mentre le cellule MMP-3 knockdown continuavano a presentare lesioni in questo periodo. Utilizzando l’analisi dell’espressione del microarray, è stata rilevata l’upregulation di varie citochine e chemochine (ad esempio IL36B, CXCL17, IL37, CXCL5) e peptidi antimicrobici, tra gli altri, nei modelli di pelle con un knockdown della MMP-3 il giorno 3 dopo l’irradiazione laser rispetto ai controlli che esprimevano la MMP-3. Ciò riflette una guarigione ritardata della ferita e una riduzione della proliferazione dei cheratinociti epidermici in assenza di MMP-3. Nel complesso, i risultati di questo studio evidenziano il ruolo chiave della MMP-3 nei processi di guarigione della ferita.

Congresso: Gruppo di lavoro sulla ricerca dermatologica 2021

Letteratura:

1. Huth S, et al.: La MMP-3 svolge un ruolo importante nella guarigione delle ferite promossa dal pantotenato di calcio dopo il trattamento laser ablativo frazionato. Dr. rer.nat. Sebastian Huth, ADF, 04.03.2021.
2. Marquardt Y, et al. Caratterizzazione di un nuovo modello standardizzato di guarigione tridimensionale della pelle umana, utilizzando trattamenti laser CO2 ultrapulsati frazionati non sequenziali. Lasers in Surgery and Medicine, 2015; 47(3): 257-265.
3. Heise R, et al: Guarigione accelerata della ferita con un unguento contenente dexpantenolo dopo il resurfacing laser CO 2 frazionale ablativo della pelle fotodanneggiata in uno studio clinico prospettico randomizzato. Cutan Ocul Toxicol 2019; 38(3): 274-278.
4. Marquardt Y, Baron JM, Huth S: I modelli tridimensionali di pelle servono come base per replicare e ricercare varie malattie della pelle e il loro trattamento in vitro. Prospettive in Dermatologia/2020 | Deutsches Ärzteblatt. DOI: 10.3238/PersDerma.2020.06.12.05
5. Ospedale universitario RWTH Aachen, Clinica di Dermatologia e Allergologia, www.ukaachen.de/kliniken-institute/klinik-fuer-dermatologie-und-allergologie-hautklinik/forschung/ag-baron
6. Strobel S: L’influenza delle metalloproteinasi di matrice e della clorexidina sul legame adesivo. Swiss Dental Journal 2015; 2: 141-145
7. Nguyen TT, Mobashery S, Chang M: Ruolo delle metalloproteinasi di matrice nella guarigione delle ferite cutanee. Guarigione delle ferite – Nuove intuizioni su sfide antiche: IntechOpen: London, UK, 2016. DOI: 10.5772/64611, www.intechopen.com
8. Schmitt L, et al.: Caratterizzazione molecolare completa della terapia di microneedling in un modello di pelle umana tridimensionale. PLOS ONE, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204318 20 settembre 2018
9. Huth S, et al: L’aumento della MMP-3 è un meccanismo chiave nella guarigione delle ferite mediata dal pantotenato di calcio dopo il trattamento laser ablativo frazionato, P229, volume Abstract, ADF 2021.

DERMATOLOGIE PRAXIS 2021; 31(3): 44-45 (pubblicato il 2.6.21, prima della stampa).