Fraunhoferův institut pro toxikologii a experimentální medicínu ITEM v Hannoveru se zabývá hodnocením zdravotních účinků vdechovaných látek. Jeho výzkumníci nyní na objednávku průmyslu použili buněčnou metodu k testování vlasových přípravků, které při zahřívání uvolňují aerosoly. Čtyři zkoumané materiály nanášeli na prameny skutečných vlasů a vzniklým aerosolům vystavili lidské plicní buňky. Cílem bylo posoudit možné účinky na dýchací cesty bez pokusů na zvířatech a ukázat, zda lze případně rizikové složení upravit ještě před uvedením výrobku na trh.
- Výzkumníci zkoumali čtyři materiály používané k chemické úpravě vlasů.
- Aerosoly vznikaly po nanesení přípravku na skutečné vlasy a jejich přežehlení při teplotě přibližně 200 °C (392 °F).
- Testy nezjistily změnu životaschopnosti buněk ani mitochondriální funkce, mezi přípravky se však lišil buněčný stres a uvolňování interleukinu-8.
- Výsledky buněčných testů podle týmu odpovídaly zkušenostem kadeřníků s jednotlivými produkty.
Plicní buňky přicházejí do kontaktu přímo s aerosolem
Při některých tepelných úpravách se tekutý chemický přípravek nanese na vlasy a následně se vyhladí zahřátou žehličkou. Do vzduchu se přitom mohou uvolňovat výpary a velmi jemné částice, jejichž vdechnutí může vyvolat nepříjemné pocity v dýchacích cestách.
Běžné laboratorní kultury jsou pro podobné testování omezené, protože buňky bývají ponořené v živném médiu. Patentovaný systém P.R.I.T. ExpoCube proto udržuje plicní buňky na rozhraní vzduchu a kapaliny, které se více podobá podmínkám v lidských dýchacích cestách. Mikročerpadla, elektronické ohřívače, vedení aerosolů a senzory umožňují řízenou a opakovatelnou expozici.
Metoda tak umožňuje porovnávat nejen množství uvolněného aerosolu, ale také biologickou reakci buněk na konkrétní složení výrobku.
Podle výzkumníka Detlefa Rittera lze stejný přístup využít i pro jiné vdechované látky bez ohledu na jejich zdroj, například výfukové plyny, nanočástice, látky PFAS nebo aerosoly z kosmetických sprejů. V dřívějším projektu institut pomocí této metody identifikoval nevhodnou složku pokojového spreje, kterou pak klient nahradil.
Složení přípravku ovlivnilo reakci více než způsob použití
Tým sledoval životaschopnost buněk, fungování mitochondrií, buněčný stres a uvolňování interleukinu-8, který použil jako ukazatel zánětlivé reakce organismu. Životaschopnost ani mitochondriální funkce nebyly ovlivněny, mezi testovanými materiály se však objevily významné rozdíly v buněčném stresu a produkci interleukinu-8.
Některé ze čtyř materiálů byly podle zkušeností kadeřníků spojovány s mírným nepohodlím nebo škrábáním v krku, zatímco jiné takové potíže nevyvolávaly. Výzkumníci uvedli, že charakteristiky zjištěné v laboratorním testu se s touto zpětnou vazbou shodovaly.
Na množství aerosolu měl vliv také postup: při vyšší teplotě a větším počtu přejetí žehličkou byla expozice intenzivnější, při nižší teplotě a menším počtu přejetí mírnější. Pro výsledný biologický účinek však byl podle týmu rozhodující testovaný materiál, zejména vlastnosti dané složením jeho ingrediencí.
Metoda může přesunout kontrolu bezpečnosti do vývoje
Pravidla Evropské unie pro toxikologické testování kosmetiky připouštějí pouze metody bez pokusů na zvířatech. Výrobci potřebují alternativní nástroje, které dokážou hodnotit látky uvolňované do vzduchu a současně vyhovět evropským požadavkům.
Pro vývojáře kosmetiky to znamená možnost porovnat receptury a způsob aplikace ještě před uvedením produktu na trh, nikoli až podle zkušeností z kadeřnických salonů.
Kompaktní model by podle výzkumníků mohl být používán rutinně a začleněn do strategie „safe-by-design“, tedy přístupu, který počítá s bezpečností už při návrhu výrobku. Výsledky zároveň ukazují, že při hodnocení zahřívané vlasové kosmetiky nestačí měřit pouze množství aerosolu; důležitá může být i reakce buněk na jeho konkrétní složení.
Měly by se podobné buněčné testy stát běžnou součástí vývoje vlasové kosmetiky používané v salonech? Podělte se o svůj názor.
