Modelli biologici a confronto per la valutazione dell’efficacia antiossidante di prodotti cosmetici

This thesis aims to compare two in vitro biological models for evaluating the antioxidant efficacy of cosmetic products: human keratinocyte cell cultures (HuKer) and reconstructed human epidermis tissues (RhE). The objective of this comparison is to observe the extent to which the intrinsic characteristics of the cell model involve operational criticalities (need for solubilization, cytotoxicity constraints, and excessive sample dilution) that may limit the evaluation of the antioxidant effect of the sample, and whether these limitations can be overcome by the tissue model. Antioxidant activity was evaluated by quantifying reactive oxygen species (ROS) using the DCFH-DA assay after exposure to an oxidizing stimulus, represented by UV rays, while viability was evaluated using the MTT assay. Out of 17 samples, the HuKer experimental system excluded several samples due to insolubility or the inability to determine a suitable sample concentration for the test. The 4 testable samples showed no statistically significant reductions in ROS. In contrast, on RhE it was possible to test the samples as they were, and out of 17 samples, 14 showed a statistically significant reduction in ROS, meaning that 82.4% of the samples tested were positive on RhE. Furthermore, the introduction of tissue washing after treatment with the sample into the experimental system made it possible to distinguish the biological effect exerted by the sample from an effect attributable to other factors, such as physical shielding. Overall, the results indicate that RhE may be a more advantageous experimental model than cell cultures for evaluating the antioxidant efficacy of cosmetics, thus paving the way for further research.

Il presente lavoro di Tesi si pone l’obiettivo di confrontare due modelli biologici in vitro per la valutazione dell’efficacia antiossidante dei prodotti cosmetici: colture cellulari di cheratinociti umani (HuKer) e tessuti ricostruiti di epidermide umana (RhE). L’obiettivo di questo confronto è osservare in quale misura le caratteristiche intrinseche del modello cellulare comportino delle criticità operative (necessità di solubilizzazione, vincoli di citotossicità ed eccessiva diluizione del campione), possano limitare la valutazione dell’effetto antiossidante del campione e se questi limiti possano essere superati dal modello tissutale. L’attività antiossidante è stata valutata quantificando le specie reattive dell’ossigeno (ROS) mediante saggio DCFH-DA dopo esposizione ad uno stimolo ossidante, rappresentato dai raggi UV, mentre la vitalità è stata valutata mediante saggio MTT. Su 17 campioni il sistema sperimentale su HuKer ha escluso diversi campioni per insolubilità o impossibilità di determinare una concentrazione del campione idonea per il test. I 4 campioni testabili non hanno mostrato riduzioni statisticamente significative dei ROS. Al contrario, su RhE è stato possibile testare i campioni tal quali e su 17 campioni, 14 di essi hanno mostrato una riduzione statisticamente significativa dei ROS, ergo l’82,4% dei campioni testati ha dato esito positivo al test su RhE. Inoltre, l’introduzione nel sistema sperimentale di un lavaggio del tessuto dopo il trattamento con il campione ha permesso di distinguere l’effetto biologico esercitato dal campione rispetto ad un effetto imputabile ad altri fattori, come ad esempio una schermatura fisica. Nel complesso, i risultati indicano che l’RhE può rappresentare un modello sperimentale più vantaggioso rispetto le colture cellulari per la valutazione dell’efficacia antiossidante di cosmetici aprendo così la strada ad ulteriori approfondimenti.