Mikronadel-Pflaster ermöglicht kombinierte Freisetzung von Wirkstoffen bei Acne vulgaris

Ein neues Mikronadel-Pflaster mit integrierten Blasenstrukturen ermöglicht die simultane transdermale Applikation hydrophiler und lipophiler Wirkstoffe. Im Akne-Tiermodell reduzierte das System Entzündung und bakterielle Last stärker als konventionelle topische Therapien.

Acne vulgaris betrifft einen großen Anteil von Adoleszenten und jungen Erwachsenen und kann zu persistierenden Narben sowie erheblicher psychischer Belastung führen. An der Pathogenese sind eine gesteigerte Sebumproduktion, die Proliferation von Cutibacterium acnes und inflammatorische Immunreaktionen beteiligt, sodass eine Kombinationstherapie klinisch erforderlich ist. Konventionelle topische Zubereitungen dringen nur begrenzt durch das Stratum corneum, insbesondere bei lipophilen oder hochmolekularen Wirkstoffen, während systemische Therapien und physikalische Verfahren mit unerwünschten Wirkungen und eingeschränkter Adhärenz einhergehen können.

Applikation lipophiler und hydrophiler Wirkstoffe

Obwohl auflösbare Mikronadeln eine vielversprechende transdermale Alternative darstellen, sind die meisten Ansätze auf wasserlösliche Wirkstoffe beschränkt und damit für kombinierte Therapiekonzepte limitiert. Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf an innovativen Applikationssystemen, die eine effiziente Koapplikation hydrophiler und lipophiler Wirkstoffe für die Aknetherapie ermöglichen.

Forschende der Tsinghua Shenzhen International Graduate School in Shenzhen (China) sowie weiterer kooperierender Institutionen berichten im „Microsystems & Nanoengineering“ über eine neue mikronadelbasierte Strategie zur Therapie der Acne vulgaris. Das Team entwickelte sogenannte Dissolved-Bubble-Mikronadel‑Pflaster (DBMNPs), mit denen hydrophile und lipophile Wirkstoffe simultan direkt in aknebefallene Hautareale eingebracht werden können.

Durch die Integration hohler Blasenstrukturen in auflösbare Mikronadeln wird eine räumlich kontrollierte Wirkstoffbeladung und zeitabhängige Freisetzung ermöglicht. In Tiermodellen führte dieses System im Vergleich zu konventionellen topischen Therapien zu einer deutlichen Reduktion von Inflammation und bakterieller Last.

Lokale Applikation im Mausmodell getestet

Die neu entwickelten DBMNPs bestehen aus Hyaluronsäure und weisen mikroskalige Hohlblasen innerhalb jeder Nadel auf. Diese besondere Architektur erlaubt die Beladung unterschiedlicher Wirkstoffe in distinkte Bereiche der Mikronadel: ein hydrophiler antiinflammatorischer Wirkstoff im Nadelkörper, ein lipophiler antibakterieller Wirkstoff in den Blasenwänden sowie ein keratolytischer Wirkstoff in der Basisschicht. Mechanische Testungen zeigten, dass die Mikronadeln eine ausreichende Festigkeit besitzen, um die Haut ohne Fraktur zu penetrieren und Eindringtiefen von etwa 350 µm zu erreichen. Nach Insertion lösen sich die Nadeln rasch auf und setzen die Wirkstoffe lokal frei.

In einem Mausmodell der durch bakterielle Injektion induzierten Akne führte die Behandlung mit den wirkstoffbeladenen DBMNPs zu einer ausgeprägten Reduktion von Schwellung, bakterieller Last und proinflammatorischen Zytokinen bei gleichzeitig verstärkter antiinflammatorischer Signalgebung. Histologische Analysen zeigten zudem eine verminderte Infiltration inflammatorischer Zellen sowie eine weitgehend erhaltene Hautarchitektur und belegten damit einen überlegenen Therapieeffekt im Vergleich zu topischen Wirkstofflösungen oder wirkstofffreien Mikronadeln.

Diese Arbeit adressiere eine der persistierendsten Herausforderungen in der Aknetherapie – nämlich die simultane Applikation mehrerer Wirkstoffe mit sehr unterschiedlichen physikochemischen Eigenschaften an derselben kutanen Läsion, so die Autoren. „Durch die Einführung von Blasenstrukturen in auflösbare Mikronadeln konnten wir definierte Kompartimente für lipophile und hydrophile Wirkstoffe schaffen, ohne die mechanische Stabilität oder Biokompatibilität zu beeinträchtigen. Das daraus resultierende sequenzielle Freisetzungsprofil spiegelt die biologischen Anforderungen akniformer Läsionen wider und ermöglicht eine rasche Symptomlinderung bei gleichzeitig anhaltender antibakterieller Wirkung. Diese Plattform lässt sich prinzipiell auch auf andere inflammatorische oder infektiöse Dermatosen übertragen.“ (ins)