Ceramides and Dimethylamino Acid Derivatives as Skin Barrier Modulators

Abstract

Souhrn Tato práce si klade za cíl přispět k porozumění chování kožních ceramidů a akcelerantů transdermální penetrace založených na esterech dimethylaminokyselin. Zabývá se také vztahem mezi strukturou a účinkem těchto látek. První dvě kapitoly poskytují teoretický základ pro pochopení složení a funkce stratum corneum, která představuje hlavní bariéru pro průnik léčiv a dalších exogenních látek do organismu, a principů transdermálního podání léčiv. Experimentální práce je prezentována ve formě samostatných publikací v kapitolách tři až pět. Kapitola 1 se zabývá transdermálním podáním léčiv, poukazuje na jeho výhody a limitace. Hlavní pozornost je věnována akcelerantům transdermální penetrace - látkám, které umožňují dočasně snížit bariérové vlastnosti kůže a zajistit dostatečné koncentrace léčivé látky nutné pro lokální či systémový účinek. Akceleranty jsou zde popsány s hlavním důrazem na vlastnosti, chemickou strukturu a mechanismus účinku. Druhá kapitola přináší informace o specifickém složení lipidické matrix stratum corneum. Ceramidy, komplexní skupina lipidů, tvoří hlavní část této intercelulární bariéry pro průnik látek do organismu. Se sníženými hladinami ceramidů jsou spjata závažná kožní onemocnění jako psoriáza či atopická dermatitida. Aplikací ceramidů či jejich analogů může být výrazně zlepšen...

The purpose of this work is to contribute to the understanding of the structure-activity relationships and behavior of the skin ceramides and transdermal penetration enhancers based on dimethylamino acid esters. First two chapters provide a theoretical background for understanding the main principles of transdermal drug delivery as well as composition and function of stratum corneum barrier. The experimental work is presented in the form of individual publications in chapters three to five. The first chapter describes transport routes through the human skin and gives an overview of enhancers of transdermal permeation with main accent on their chemical structure, mechanism of action, interaction with stratum corneum components and advantages and drawbacks of their use. The second chapter brings more detailed information on the specific content and composition of stratum corneum. The main attention is paid to the ceramides - a complex group of lipids that play a crucial role as cell signaling molecules and skin barrier constituents. In the skin, these sphingolipids form a major part of the stratum corneum intercellular lipid matrix, which is the barrier for penetration of most compounds. The development of such a protective layer was a critical step in the evolution of life on a dry land. Moreover,...