Miljoenen mensen te helpen met nieuwe synthetische huidcrème
Een team onderzoekers is erin geslaagd de meest natuurlijk huidcrème die er bestaat, na te maken. Met behulp van de DUBBLE bundellijnen (Dutch Belgian Beamline) bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble waren de onderzoekers in staat de samenstelling en de structuur van vernix caseosa – de huidcrème die pasgeborenen bedekt – te analyseren.
Robert Rißmann: ‘Vernix caseosa is een ‘intelligente’ crème die zich aan de omstandigheden aanpast.’
De synthetische crème die ze aan de hand van de gevonden gegevens hebben samengesteld, heeft dezelfde eigenschappen als vernix caseosa. Deze crème zal een genezende werking kunnen hebben voor patiënten met een verminderde barrièrefunctie van de huid. Robert Rißmann promoveert dinsdag 17 maart.
Perspectieven
‘Het mooie aan synthetische vernix caseosa is het brede spectrum waar het kan worden toegepast’, vertelt Rißmann. ‘Eerst ontstond het idee vroeggeborenen te helpen, want die kunnen een sterk onderontwikkelde huid hebben. Maar de synthetische crème zal ook bij andere huidaandoeningen toegepast kunnen worden, zoals droge huid of dermatitis. Verder zouden we ook andere stoffen in deze crème kunnen stoppen. Hij kan dan fungeren als geneesmiddeldrager. En tenslotte zou ook een cosmetische toepassing denkbaar zijn.’ De onderzoekers hebben met succes aangetoond dat ze een huidcrème hebben ontwikkeld die even goed is als vernix caseosa.
Een pasgeborene is bedekt met de natuurlijk huidcrème vernix caseosa.
Intelligent
‘Vernix caseosa is een ‘intelligente’ crème die zich aan de omstandigheden aanpast’, zegt Rißmann. ‘Na negen maanden ondergedompeld te zijn geweest in het vruchtwater in de baarmoeder, is de huid van een pasgeborene glad en soepel – anders dan van een volwassenen in bad. Nog niet alle functies van de crème zijn helemaal bekend, maar we hebben al wel kunnen aantonen dat de eigenschappen temperatuurgevoelig zijn. Dit houdt in dat de crème voor, tijdens en na de bevalling verschillende rollen vervult net zoals boter zich verschillend gedraagt in de oven en op tafel.’
Waterproof
Luchtfoto van de European Synchrotron Radiation Facility. Foto: Air Isère.
De ongeborene die zich in een vochtige en warme omgeving bevindt, slaagt er toch in een huid te ontwikkelen die volledig is toegerust hem te beschermen in een koude en droge wereld die vergeven is van bacteriën. De beschermende crème bedekt de foetus en de pasgeborene. Vernix caseosa bevordert de ontwikkeling van de huid zowel voor als na de geboorte. De crème maakt de huid ‘waterproof’ in de baarmoeder en zorgt ervoor dat de huid kan ontwikkelen in een natte omgeving, terwijl hij na de geboorte de huid hydrateert, reinigt en zelfs zweren geneest.
Lollies
Rißmann heeft de natuurlijke crème uitgebreid bestudeerd: ‘Zoals de meeste vochtinbrengende crèmes bestaat vernix caseosa voornamelijk uit water. De uitstekende eigenschappen komen door de toevoeging van 10% lipiden (vet) en 10% corneocyten (dode huidcellen). De exacte samenstelling van het mengsel is belangrijk.’ Door röntgendiffractiemetingen met de DUBBLE bundellijnen bij ESRF kon hij de juiste verhoudingen van de verschillende soorten lipiden voor de lipidenstructuur afleiden. Rißmann: ‘Lipidenmoleculen hebben min of meer de vorm van lollies, met een afgerond uiteinde dat bij voorkeur omringd is door water en een stokje dat samen met de stokjes van de andere moleculen een vlot vormt. De corneocyten zijn even belangrijk voor de unieke eigenschappen van de natuurlijke huidcrème als de lipiden.’ De wetenschappers onderzochten ook de vorm van de corneocyten en de mate waarin ze water bevatten.
In de cirkelvormige hal met een omtrek van 844 m. van de DUBBLE beamlines gebruiken wetenschappers en technici de fiets. Foto: Artechnique.
Wolvet
Microscoopfoto’s van natuurlijk vernix caseosa (A) en een synthetische crème (B). In de natuurlijke crème zijn corneocyten (zwart) ingebed in roodgekleurde lipiden. De synthetische crème is samengesteld uit zeshoekige microdeeltjes van gel (zwart) die worden omgeven door een halfsynthetisch lipidenrooster (rood). Schaallijnen zijn 50 μm.
Een natuurlijke bron van de benodigde soort vetmoleculen is wolvet, dat schapen produceren en dat wordt gebruikt ter voorkoming van tepelkloven bij zogende moeders. De onderzoekers selecteerden de vetten die het meest overeenkwamen met de metingen die ze hadden van vernix caseosa. Ze gebruikten die om een synthetisch mengsel te maken dat zich op dezelfde manier gedraagt. Zo vonden ze ook een kunstmatige substantie om de vorm en eigenschappen van de corneocyten na te bootsen. ‘Het bijzondere aan dit onderzoeksproject is, dat wij een complex samengesteld geneesmiddelfrom scratch on hebben ontworpen, het met veel verschillende methodes gekarakteriseerd hebben en op huid getest’, zegt Rißmann. Met verschillende meetmethodes, bijvoorbeeld de microscoop, ziet het mengsel van synthetische ingrediënten er hetzelfde uit als vernix caseosa. Bovendien is het mogelijk de hoeveelheid water en de eigenschappen aan te passen.
Het Leidse en Utrechtse team ontving een subsidie van de Technologiestichting STW. De DUBBLE bundellijnen worden grotendeels gefinancierd door NWO.
Promotie dinsdag 17 maart, 16.15 uur
Robert Rißmann, Development of a vernix caseosa substitute. A novel strategy to improve skin barrier function and repair
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Promotoren: prof.dr. J. Bouwstra (Universiteit Leiden) en prof.dr. W. Hennink (Universiteit Utrecht)
Copromotor: dr. M. Ponec (Universiteit Leiden)
(17 maart 2009/SH)