Elettroporazione | Cos’è, Come Funziona | Usi Medici ed Estetici

Che Cos’è

L’elettroporazione è una tecnica sfruttata per promuovere l’assorbimento cutaneo di farmaci, cosmetici o agenti mesoterapici.

La procedura sfrutta impulsi elettrici ad alta tensione e di breve durata per aumentare la permeabilità della pelle al principio attivo e consentire un miglior assorbimento.

Il problema della barriera cutanea

Per poter espletare un effetto biologico, farmaci e cosmetici applicati sulla pelle devono essere in grado di attraversare i suoi strati superficiali.

Una delle più importanti funzioni della pelle è quella di fungere da scudo contro l’ambiente esterno. In tal senso dev’essere in grado di proteggerci anche dall’esposizione cutanea a sostanze chimiche nocive, impedendo che vengano assorbite.

Questa importante funzione rappresenta tuttavia un ostacolo per l’efficace rilascio di ingredienti attivi nella pelle.

Pertanto, superare selettivamente la barriera cutanea rimane ancora oggi una sfida importante per le applicazioni topiche di farmaci e cosmetici.

Come Funziona

Gli impulsi elettrici liberati durante l’elettroporazione alterano temporaneamente la struttura dei doppi strati lipidici delle membrane cellulari.

In particolare, si formano dei pori acquosi, che consentono a macromolecole come DNA, anticorpi e proteine di entrare nella cellula ^{1, 2, 3}.

Il grado di somministrazione del principio attivo può anche essere controllato dall’ampiezza, dalla durata e dal numero di impulsi ⁴. L’assorbimento dipenderà inoltre dalle concentrazioni applicate e dalle caratteristiche fisico-chimiche del principio attivo.

L’elettroporazione dermica può essere applicata da sola o in combinazione con altri metodi di miglioramento della permeazione (p. es. con un sistema specializzato di somministrazione di farmaci). Questo effetto combinato potrebbe migliorare ulteriormente la permeazione del principio attivo sia durante i trattamenti clinici che cosmetici ^{5, 6}.

A Cosa Serve

L’elettroporazione può avere diverse applicazioni, sia mediche che estetiche.

Applicazioni Mediche

In campo medico, l’elettroporazione viene sfruttata:

• con il nome di elettrochemioterapia per somministrare agenti antitumorali per via intracellulare, al fine di trattare i tumori localizzati nella pelle;
• con il nome di elettrotrasferimento genico per somministrare, ad esempio, geni codificanti per proteine mancanti, carenti o utili per uccidere tumori, combattere infezioni ecc.

L’elettroporazione può essere innocua e reversibile (come quella utilizzata nel trasferimento genico e nel rilascio di farmaci migliorati).

Tuttavia, se opportunamente calibrata, l’elettroporazione può anche essere irreversibile e portare alla morte cellulare. In pratica, le cellule si danneggiano irreparabilmente e muoiono ⁷.

L’elettroporazione con conseguente morte cellulare (definita elettroporazione irreversibile) è stata utilizzata con successo come metodo di ablazione non termica di tessuti molli. Ad esempio nei casi di tessuto cardiaco aritmogeno o tumori non idonei alla chirurgia o all’ablazione termica a causa della loro specifica localizzazione anatomica ⁷.

Microbiologia e applicazioni Biotecnologiche

In microbiologia, il processo di elettroporazione viene spesso utilizzato per trasformare batteri, lieviti o protoplasti vegetali introducendo un nuovo DNA codificante.

L’elettroporazione è anche altamente efficiente per l’introduzione di geni estranei nelle cellule di coltura tissutale, in particolare nelle cellule di mammifero.

Ad esempio, viene utilizzata nel processo di produzione di topi knockout, nonché nel trattamento del tumore, nella terapia genica e nella terapia cellulare.

Applicazioni Estetiche

L’elettroporazione dermica non invasiva viene sfruttata dall’industria estetica e cosmetica come parte della mesoterapia ^{8, 9, 10}.

Questo trattamento può attenuare rughe e smagliature, e può aiutare a migliorare il tono della pelle.

Oltre che per il ringiovanimento cutaneo, l’elettroporazione può essere usata per trattare cicatrici e cheloidi, e favorire la guarigione di ulcere e ferite ¹¹.

In genere, i principi attivi vengono applicati sulla pelle e successivamente ci si fa scorrere sopra uno speciale manipolo trattante, con movimenti circolari, che applica gli impulsi elettrici necessari ad aumentare la permeabilità cutanea.

Benefici per la Pelle

L’elettroporazione è stata studiata soprattutto in campo medico, con poche applicazioni in ambito estetico.

In uno studio, si è visto ad esempio che l’elettroporazione può essere una tecnica efficace per migliorare l’assorbimento cutaneo della vitamina C ¹⁰.

Modulando opportunamente la durata e l’intensità degli impulsi elettrici è anche possibile ottenere un beneficio intrinseco, indipendente dall’applicazione di prodotti topici.

Alcuni regimi di elettroporazione applicati alla cute in modo non invasivo hanno infatti portato alla crescita epiteliale e a un aumento dell’apporto vascolare e della deposizione di collagene, senza lasciare cicatrici ¹¹.

Eseguita sul viso, l’elettroporazione può quindi produrre i seguenti benefici:

• Anti-età;
• Rassodante;
• Riduzione delle rughe;
• Aumento dell’idratazione;
• Aumento del tono della pelle.

Eseguita sul corpo, l’elettroporazione può invece aiutare nel rimodellamento e tonificazione dei tessuti, favorendo anche la riduzione della cellulite e delle adiposità localizzate nelle aree critiche.

Sviluppi ed Effetti Collaterali

L’elettroporazione in vivo è generalmente ben tollerata, ma a volte può causare effetti collaterali.

Questi possono includere prurito, pizzicore, contrazioni muscolari e dolore, ustioni, febbre e irritazione dei nervi.

Questi potenziali effetti collaterali possono essere evitati selezionando gli elettrodi appropriati e ottimizzando i parametri di elettroporazione.

Negli anni, lo sviluppo dell’elettroporazione cutanea ha subìto diversi miglioramenti tecnologici, concentrandosi principalmente sulla progettazione di elettrodi innovativi, ad esempio ¹²:

• uso di elettrodi ad ago invece di elettrodi a piastra per superare l’utilizzo di alte tensioni;
• uso di microelettrodi ravvicinati per limitare il campo elettrico all’interno dello strato corneo, riducendo così il potenziale dolore e la stimolazione muscolare;
• impiego di un array di microaghi flessibili come elettrodo per realizzare sia un’elettroporazione a bassa tensione che una buona copertura della superficie del tessuto.