IADP e.V.

Projekte

Das IADP verfolgt eine anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung auf dem interdisziplinären Gebiet der Dermatopharmazie. Im IADP werden Einzelprojekte, Gemeinschafts- und Verbundprojekte in Kooperation mit der Industrie sowie universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen realisiert.

phytoCER

phytoCER – Gewinnung von Ceramiden aus Pflanzen (Phytoceramide)

Die menschliche Haut stellt als größtes Organ die lebenswichtige Barriere zwischen Organismus und Umwelt dar. Sie bietet als äußere Begrenzung besonderen Schutz vor physikalischen, chemischen und biologischen Belastungen und ist durch Aufnahme und Verarbeitung zahlreicher Reize in der Lage, mit dem sie umgebenden Milieu in Kontakt zu treten. Grundlage für die Realisierung dieser Funktionen ist die vielschichtig organisierte Struktur der Haut. Die Barrierefunktion der Haut übernimmt die äußerste Schicht, das Stratum corneum (SC). Dabei kommt den SC-Lipiden eine substantielle Rolle zu. Als Hauptfraktionen der SC-Lipide werden Ceramide (CER), freie Fettsäuren (FFA) und Cholesterolderivate (CHOL) unterschieden, wobei die mengenmäßig am häufigsten vorkommenden Ceramide eng mit der Ausbildung und Aufrechterhaltung der Barriere-Eigenschaften des SC in Zusammenhang stehen. 

Die biotechnologische Gewinnung von Ceramiden ist von einem hohen zeitlichen und energetischen Prozessaufwand gekennzeichnet. Die hiermit einhergehenden hohen Herstellungskosten führen zu einem limitierten Einsatz von Ceramiden in dermatologischen Präparaten (üblicher Ceramidgehalt 0,05 – 0,2 %) mit nachweislich begrenzten therapeutischen Effekten auf Barrierestörungen der Haut (z.B. Neurodermitits).

In der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie gewinnt die Einbindung natürlicher Ressourcen verstärkt an Bedeutung. Das Ziel des Vorhabens "phytoCER" ist die Gewinnung von hochwertigen Ceramiden aus Pflanzenreststoffen, insbesondere Apfeltrester, mittels modifizierter und kostengünstiger Extraktionsverfahren sowie die stoffliche Charakterisierung und Testung der gewonnenen Phytoceramide für dermatologische Anwendungen.

In Deutschland werden jährlich 400 bis 750 Mio. Liter Apfelsaft aus Äpfeln deutscher Herkunft hergestellt. Dabei fallen zwischen 100.000 und 200.000 Tonnen an dem Reststoff Apfeltrester an, die durch das Vorhaben einer höherwertigeren Verwertung zugeführt werden könnten.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert.

 

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SC-Lipidmonolayer

Untersuchung des Einflusses von dermalen Stoffen auf Stratum-corneum-Lipidmonolayer zur Entwicklung optimierter Vehikelsysteme für Problemarzneistoffe

Dermatika gehören in Deutschland zu den verordnungsstärksten Arzneimitteln. Am häufigsten werden Corticosteroide verordnet. Auf diese Gruppe entfällt fast die Hälfte der verordneten Tagesdosen aller Dermatika. Die Anwendung erfolgt bei einer Vielzahl von Hauterkrankungen wie z.B. atopischer Dermatitis und Psoriasis. Corticosteroide können keine Krankheiten heilen, sie unterdrücken lediglich die Symptome. Eine zu lange Anwendung oder die Wahl der falschen Wirkstärke rufen unerwünschte Wirkungen hervor. 

Aufgrund des Fehlens potenter Wirkstoffe für eine mittel- bis langfristige Anwendung bestehen seit längerem Bestrebungen zur Überführung von hochwirksamen, immunsuppressiven Systemarzneistoffen in die topische Therapie. Dieser Applikationsweg ist jedoch nicht für alle Arzneistoffe problemlos umsetzbar, da die Barriereschicht der Haut, dass sog. Straum corneum (SC), ein Eindringen dieser Stoffe verhindert. Vor allem die derzeit verfügbaren, konventionellen Arzneistoffträgersysteme wie z.B. Salben oder Cremes sind bisher nur sehr eingeschränkt in der Lage, relevante Wirkstoffe in einer effektiven Konzentration gezielt in entsprechende Hautschichten zu transportieren. Grund hierfür sind die nicht optimalen physikochemischen Eigenschaften dieser sog. dermatopharmazeutischen Problemarzneistoffe. Dazu gehören z. B. Stoffe die ein sehr hohes Molekulargewicht besitzen bzw. sehr stark hydrophil (sehr stark wasserlöslich) oder lipophil (sehr stark fettlöslich) sind. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei chronisch entzündlichen Hauterkrankungen wie der Psoriasis eine Barrierestörung vorliegt. So behindern die erkrankungsbedingte Verdickung der Hornschicht sowie ein struktureller Umbau im Gewebe die Wirkstoffpenetration zusätzlich, wodurch die Bioverfügbarkeit des Wirkstoffs im Zielgewebe massiv herabgesetzt wird. 

Die Entwicklung neuartiger Trägersysteme für dermatopharmazeutische Problemarzneistoffe setzt molekulare Kenntnisse über die Interkation des Stratum corneum mit den Bestandteilen des Trägersystems voraus. Im Fokus der Forschungsarbeit stehen Untersuchungen zur reversiblen Beeinflussung der molekularen Ordnungsstruktur von SC-Lipiden durch Penetrationsenhancer sowie deren Integration und Interaktion mit ausgewählten Hilfs- und Wirkstoffen neuartigen Trägersystemen.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert.

 

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Tropoelastin

Entwicklung einer dermalen Trägerplattform zur Applikation von Tropoelastin

Das größte Organ im menschlichen Körper, die Haut, ist ständig äußeren Einflüssen ausgesetzt und erschlafft mit zunehmendem Alter. Eine der Kernkomponenten, für die Spannkraft und Elastizität der Haut, ist das Elastin. Es wird aus dem Vorläuferprotein Tropoelastin gebildet, welches im Alter vom Körper nicht mehr selbst synthetisiert werden kann. Wird Elastin zerstört, z. B. durch altersbedingten Abbau oder Umwelteinflüsse (starkes Sonnenlicht) kann dies zu verschieden pathologischen Befunden führen, dessen vollständige Regeneration nicht vom menschlichen Körper gewährleistet werden kann.
Wäre es möglich Tropoelastin über den dermalen Applikationsweg dem Körper zuzusetzen, könnten diese Regenerationsprozesse des Elastins unterstützt und verbessert werden und somit sogar manifeste Krankheitsbilder positiv beeinflussen.
Ziel des Projektes ist neben der biotechnologischen Herstellung von Tropoelastin, die Entwicklung analytischer Methoden zur Identifizierung von Tropoelastin, der Nachweis der Bioverfügbarkeit in der Haut, sowie die Entwicklung einer geeigneten Trägerplattform.