ASSESSMENT OF THE POTENTIAL OF ALLERGIC CONTACT DERMATITIS BY CHEMICALS BY DIRECT PEPTIDE REACTIVITY METHOD

Öz

Objective: Cosmetics are composed of a variety of chemical compounds and are typically applied to the skin for purpose of cleaning, improvement of skin conditions and also body odor, as well as enhancing beauty. Since 2004, there has been an animal testing restriction on completed cosmetic goods in the EU, and in 2013, a marketing ban for all animal toxicity experiments, including skin sensitization tests, went into effect. ECVAM has created and verified three different in vitro and one in-chemico method for skin sensitization tests. Material and Method: The In-chemico method known as Direct Peptide Reactivity Assay (DPRA) is used. The test's objective is to aid in the evaluation of chemicals' potential to cause skin sensitivity. An essential process in allergies is thought to be haptenization, in which a low molecular weight substance called haptens creates a covalent bond with proteins in the skin. Therefore, the evaluation of the skin sensitization potential of chemicals is based on data from peptide reactivity tests, such as DPRA. Our study's goal was to build up the DPRA in accordance with the guidelines by using compounds known for their sensitization potency. Result and Discussion: Our DPRA study's susceptibility classification of cosmetic compounds produced results that agreed with those of earlier in-vivo and ex-vivo tests on these substances. In order to demonstrate that, the DPRA approach can distinguish between irritation and allergy, sodium dodecyl sulfate (SDS) was used in this study, which has a strong irritation feature. A more accurate estimate of the sensitization potential can be achieved by integrating the best results from two or more methods. The weight-of-evidence technique should be used in conjunction with information from various sources rather than using it as a stand-alone strategy. As a result, a differentiation between sensitizing and non-sensitizing chemicals can be understood.

Anahtar Kelimeler

• Allergic contact dermatitis potency
• DPRA
• hapten
• in-chemico

Proje Numarası

19L0237003

KİMYASALLARIN OLUŞTURDUĞU ALERJİK TEMAS DERMATİT POTANSİYELİNİN DOĞRUDAN PEPTİT REAKTİVİTE YÖNTEMİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Öz

Amaç: Kozmetik ürün, farklı kimyasal bileşiklerin bir kombinasyonu olup genellikle cilt koşullarını veya insan vücudunun kokusunu temizlemek ve iyileştirmek için kullanılır, güzelliği arttırır. AB'de, bitmiş kozmetik ürünler üzerinde hayvan testlerinin kullanılmasına ilişkin bir test yasağı 2004'ten beri yürürlükteyken, 2013'te deri hassasiyet testi de dahil olmak üzere her türlü hayvan toksisitesi testi için bir pazarlama yasağı yürürlüğe girmiştir. Gereç ve Yöntem: Deri hassasiyet testi için ECVAM tarafından üç farklı in-vitro ve bir kimyasal yöntem geliştirilmiş ve onaylanmıştır. Doğrudan Peptit Reaktivite Deneyi (DPRA) bir in-chemico yöntemidir. Testin amacı, kimyasalların deri hassasiyet potansiyelinin değerlendirilmesine katkıda bulunmaktır. Düşük moleküler ağırlıklı maddelerin (haptenler) ciltteki proteinlere kovalent bağlanması olan haptenizasyon, alerjide önemli bir mekanizma olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle, DPRA gibi peptit reaktivite deneylerinden elde edilen bilgiler, kimyasalların deri hassasiyet potansiyelinin değerlendirilmesi hakkında bilgi sağlar. Çalışmamızda hassasiyet potansiyeli bilinen kimyasalları uygulanarak DPRA'yı kılavuza göre kurmak amaçlanmıştır. Sonuç ve Tartışma: Kozmetik bileşenlerin deri hassasiyet sınıflandırmasına yönelik DPRA çalışmamızın sonuçları, bu kimyasallar ile yapılan önceki in-vivo ve ex-vivo çalışmaların sonuçlarıyla uyumlu bulunmuştur. Çalışmaya eklenen ve kuvvetli irritasyon özelliğine sahip sodyum dodesil sülfat (SDS) uygulaması, DPRA yönteminin irritasyon ve alerji ayrımını yapabileceğini göstermesi açısından önem taşımaktadır. Daha güvenilir bir deri hassasiyet değerlendirmesi sağlamak için iki veya daha fazla yaklaşımdan elde edilen en iyi sonuçların nasıl birleştirileceği değerlendirilmelidir. Alternatif yöntemlerden elde edilen veriler, tek başına bir yöntem olarak kullanılmamalı, kanıt yaklaşımının ağırlıklı bir parçası olarak diğer bilgilerle birlikte değerlendirilmelidir. Bu nedenle, duyarlaştırıcı ve duyarlaştırıcı olmayan maddeler arasında ayrım yapmak mümkündür.

Anahtar Kelimeler

• Alerjik temas dermatit potansiyeli
• DPRA
• hapten
• in-chemico

Destekleyen Kurum

BAP

Proje Numarası

19L0237003

Teşekkür

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir (Proje No: 19L0237003).

Kaynakça

1. 1. Türkiye İlaç ve Tıbbi Cihaz Kurumu Kozmetik Ürünler Üzerinde Yapılan Hayvan Deneylerine Alternatif Test Metotlarına Ilişkin Kılavuz Sürüm 1.0 https://titck.gov.tr/storage/announcement/M7kWnlJB.pdf, Erişim tarihi: 13.01.2023.
2. 2. Barentsen, H.M, Jonis, S., Pelgrom, S.M.G.J., Rijk, J.C.W., Westerink, W.M.A., Paulussen, J.J.C. (2019). REACH alternative testing strategy for skin sensitization in practice: Fact or fiction? Regulatory Toxicology and Pharmacolology, 106, 292-302. [CrossRef]
3. 3. OECD, Guidelines for Testing of Chemicals No 406.
4. 4. Ulker, O.C., Ates, I., Atak, A., Karakaya, A. (2013). Evaluation of non-radioactive endpoints of ex vivo local lymph node assay-BrdU to investigate select contact sensitizers. Journal of Immunotoxicology, 10(1), 1-8. [CrossRef]
5. 5. Maeda, Y., Takeyoshi, M. (2019). Proposal of GHS sub-categorization criteria for LLNA: BrdU-ELISA (OECD TG442B). Regulatory Toxicology and Pharmacology, 107, 104409. [CrossRef]
6. 6. Reuter, U., Heinrich-Hirsch, B., Hellwig, J., Holzum, B., Welsch, F. (2003). Evaluation of OECD screening tests 421 (reproduction/developmental toxicity screening test) and 422 (combined repeated dose toxicity study with the reproduction/developmental toxicity screening test). Regulatory Toxicology and Pharmacology, 38(1), 17-26. [CrossRef]
7. 7. U.S. Public Health Service National Institutes of Health (2010). ICCVAM Test Method Evaluation Report on the Murine Local Lymph Node Assay: BrdU-ELISA A Nonradioactive Alternative Test Method to Assess the Allergic Contact Dermatitis Potential of Chemicals and Products.
8. 8. Köse, Ö., Erkekoğlu, P., Sabuncuoğlu, S., Koçer-Gümüşel, B. (2017). Phototoxic effect of cosmetic products: Its mechanism and alternative test methods. Marmara Pharmaceutical Journal, 21(2), 207-215.

9. 9. Esen, B., Ülker, Ö.C. (2021). 3R Kuramına Göre Güncel Deri Duyarlılığı Testleri. Literatür Eczacılık Bilimleri Dergisi, 10(1), 76-88. [CrossRef]
10. 10. Casati, S., Griesinger, C., Whelan, M. (2013). EURL ECVAM Recommendation on the direct peptide reactivity assay (DPRA) for skin sensitisation testing. EUR 26383. Luxembourg (Luxembourg): Publications Office of the European Union; 2013. JRC85936.
11. 11. OECD (2015). Organisation for Economic Cooperation and Development.Test Guideline 442C: In Chemico, Skin Sensitisation, Direct PeptideReactivity Assay (DPRA).
12. 12. Maxwell, G., Aeby, P., Ashikaga, T., Bessou-Touya, S., Diembeck, W., Gerberick, F., Kern, P., Marrec-Fairley, M., Ovigne, J.M., Sakaguchi, H., Schroeder, K., Tailhardat, M., Teissier, S., Winkler, P. (2011). Skin sensitisation: The colipa strategy for developing and evaluating non-animal test methods for risk assessment. ALTEX-Alternatives to Animal Experimentation, 28(1), 50-55. [CrossRef]
13. 13. Uter, W., Schnuch, A., Geier, J., Frosch, P.J. (1998). Epidemiology of contact dermatitis. The information network of departments of dermatology (IVDK) in Germany. European Journal of Dermatology, 8, 36-40.
14. 14. Kimber, I., Basketter, D.A., Gerberick, G.F., Dearman, R.J. (2002). Allergic contact dermatitis. International Immunopharmacology, 2(2-3), 201-211. [CrossRef]
15. 15. Commission of the European Communities, Europäische Kommission, Commission of the European Communities. Directorate-General XI-Environment, Nuclear Safety, & Civil Protection. (1987). EINECS: European Inventory of Existing Commercial Chemical Substances (Vol. 8). Office for Official Publications of the European Communities.
16. 16. Kuleli, B. (2011). Doktora Tezi. İş sağlığı ve güvenliği yönetim sistemi-TS 18001: 2004'e REACH kimyasallar politikalarının etkileri ve bir risk değerlendirme modeli kurulumu. Dokuz Eylül Üniversite Sosyal Bilimleri Enstitüsü, İzmir, Türkiye.
17. 17. Tugay, D., Aycan, M. B. (2013). Bitirme ödevi. Biyoeşdeğerlik Çalışmaları. Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Kayseri, Türkiye.
18. 18. Xu, H., Bjarnason, B., Elmets, C.A. (2000). Sensitization versus elicitation in allergic contact dermatitis: Potential differences at cellular and molecular levels. American Journal of Contact Dermatitis, 11(4), 228-234. [CrossRef]
19. 19. Akyol, A., Boat, A., Peksard, Y., Gurgey, E. (2005). Contact sensitivity to standard series allergens in 1038 patients with contact dermatitis in Turkey. Contact Dermatitis., 52, 333-337. [CrossRef]
20. 20. EC EURL-ECVAM (2013). Recommendation on the Direct Peptide Reactivity Assay (DPRA) for the skin sensitisation testing.
21. 21. Almeida, A., Sarmento, B., Rodrigues, F. (2017). Insights on in-vitro models for safety and toxicity assessment of cosmetic ingredients. International Journal of Pharmacy, 519(1-2), 178-185. [CrossRef]
22. 22. Lee, J., Cho, A., Gautam, R., Kim, Y., Shin, S., Song, E., Kim, H., Yong, S.J., Acharya, M., Jo, J.H., Mahartan, A., Shim, I.S., Kim, H.M., Kim, P.J., Kim, T.S., Lee, J.K., Kang, M.J., Jeong, T.C., Kim, C.Y., Kim, H.A., Heo, Y. (2019). Prediction of the skin sensitization potential of didecyldimethylammonium chloride and 3,7-dimethyl-2,6-octadienal and mixtures of these compounds with the excipient ethylene glycol through the human cell line activation test and the direct peptide reactivity assay. Toxicology and Industrial Health, 35(8), 507-519. [CrossRef]
23. 23. Avonto, C., Wang, Y.H., Chittiboyina, A.G., Vukmanovic, S., Khan, I.A. (2019). In-chemico assessment of potential sensitizers: Stability and direct peptide reactivity of 24 fragrance ingredients. Journal of Applied Toxicology, 39(2), 398-408. [CrossRef]