Sia che siano fuori sotto il vento e la pioggia o che si rotolino nell’erba, all’esterno i cani sembrano essere creature resistenti. Ma oltre questa apparenza, i nostri amici a quattro zampe hanno una tendenza superiore alla media di soffrire di malattie della pelle. Circa il 10-15% soffre di dermatite atopica, una forma di neurodermite in cui la pelle diventa secca e squamosa, costringendo il cane a grattarsi. La condizione è spesso accompagnata da infiammazione. Sebbene siano disponibili creme e unguenti per trattare la condizione, il loro tasso di successo è incerto: alcuni trattamenti infatti non hanno alcun effetto e, nel peggiore dei casi, possono peggiorare i sintomi.
Nel progetto WowWowSkin, la Dottoressa Anke Burger-Kentischer, direttrice del dipartimento di tecnologie cellulari e tissutali presso l’Istituto Fraunhofer per l’ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB, e il suo team sono riusciti a sviluppare per la prima volta pelle di cane in vitro in un ambiente di laboratorio, gettando le basi per l’utilizzo di modelli in vitro per sviluppare e testare trattamenti medici e prodotti per la cura dei cani. “Volevamo creare un equivalente riproducibile della pelle canina che fosse adatto per test specifici di prodotti terapeutici per cani. Prima non esisteva nulla di simile”, spiega la Dott.ssa Burger-Kentischer.
L’equivalente della pelle coltivata in laboratorio è quasi identico alla vera pelle del cane, consentendo test accurati e significativi dei principi attivi nei medicinali. È adatto anche per testare la compatibilità dei prodotti per la toelettatura di uso comune, come shampoo o saponi. Anche questi possono potenzialmente danneggiare la pelle di un cane se i loro effetti sono sconosciuti, poiché lo strato superiore della pelle – l’epidermide – è molto più sottile nei cani che negli esseri umani e ha solo una piccola funzione protettiva.
Coltivare le cellule della pelle
Il gruppo di ricerca ha realizzato la prima fase del progetto utilizzando un pezzo di pelle di cane autoctono. I componenti essenziali per creare una pelle equivalente sono i due strati superiori della pelle: lo strato protettivo chiamato epidermide, che contiene cheratinociti che formano lo strato corneo della pelle, e il derma sottostante, che è pieno di tessuto connettivo, comprese le cellule chiamate fibroblasti.
“Dopo aver separato meccanicamente gli strati, abbiamo utilizzato speciali enzimi per staccare le cellule dal tessuto circostante. Le abbiamo poi immortalizzate e moltiplicate in piatti di coltura utilizzando un mezzo di coltura specifico. Questo processo ha creato cheratinociti immortalizzati dall’epidermide e fibroblasti immortalizzati dal derma, che abbiamo unito insieme per creare un equivalente della pelle”, spiega Burger-Kentischer, aggiungendo: “abbiamo dovuto fare molti test per trovare la giusta combinazione di enzimi e mezzi”. Nonostante le difficoltà, i risultati in laboratorio sono stati un completo successo, producendo un equivalente della pelle praticamente indistinguibile dalla vera pelle di cane al microscopio.
I ricercatori del Fraunhofer sono ora in grado di colonizzare l’equivalente della pelle con agenti patogeni e creare un modello di malattia che possono utilizzare per testare trattamenti medici per condizioni come la dermatite. “Possiamo imitare i processi infiammatori sugli equivalenti della pelle contaminandoli con batteri. Quando poi applichiamo loro farmaci o sostanze attive, possiamo vedere rapidamente se il trattamento ha effetto e riduce il numero di batteri, se non ha alcun effetto o se addirittura peggiora la malattia”, afferma Burger -Kentischer.
I campioni di pelle originali sono stati forniti da veterinari che, ad esempio, avevano tagliato pezzi di pelle durante un intervento chirurgico necessario dal punto di vista medico. In altre parole, l’unico tessuto coinvolto era la pelle che doveva comunque essere rimossa chirurgicamente: nient’altro è stato prelevato appositamente per il progetto.
Test di compatibilità per prodotti per la toelettatura senza sperimentazione sugli animali
L’equivalente della pelle è adatto anche per test in vitro di prodotti per la toelettatura, poiché può essere utilizzato per determinare se shampoo o saponi stressano o addirittura danneggiano la pelle. Ciò fornisce un’altra opzione ai produttori di trattamenti veterinari o prodotti per la toelettatura per testare l’efficacia e la compatibilità dei loro prodotti con risultati accurati.
Dal 2013, il divieto UE alla sperimentazione animale per i prodotti cosmetici nuovi sul mercato ha portato a una crescente domanda di metodi alternativi. I primi produttori di trattamenti medici e prodotti per la cura veterinaria hanno già espresso il loro interesse per l’equivalente della pelle.
Nella fase successiva del progetto, il team del Fraunhofer amplierà la gamma di equivalenti della pelle per coprire diverse razze canine. Sono inoltre in atto progetti per sviluppare modelli di pelle per cavalli e gatti.
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