Dissolvable Microneedle Patch Increases the Therapeutic Effect of Jawoongo on DNCB-Induced Atopic Dermatitis in Mice

Complement Med Res. 2023;30(1):1-10. doi: 10.1159/000525451. Epub 2022 Jun 21.

Abstract

Background: Jawoongo (JW) is a topical herbal ointment that has been used as an alternative treatment option for atopic dermatitis. Topical ointments are known to have less bioavailability because the stratum corneum allows only lipophilic and low molecular weight drugs to pass across it. This study aimed to investigate whether applying microneedle patches (MNP) increases the therapeutic effect of 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)+JW for atopic dermatitis by enhancing transdermal delivery.

Methods: Atopic dermatitis was induced by DNCB in BALB/c mice. The combination treatment of JW and MNP was estimated to study the effect of MNP in improving transdermal delivery. Histological analysis, quantitative real-time PCR (qPCR), and immunofluorescence were performed to verify the effect of MNP in enhancing the therapeutic effects of DNCB+JW on atopic dermatitis in mice.

Results: Both combination treatment and DNCB+JW treatment ameliorated histological alterations and reduced skin thickness and infiltration of CD4+ T cells in atopic dermatitis-like skin lesions in DNCB-exposed BALB/c mice. However, the improvement of histological alterations was better in the combination treatment, which was almost normal. Furthermore, the combination treatment exhibited a larger decrease in mRNA levels of IL-4, IL-6, IL-13, iNOS, and TNF-α, compared to DNCB+JW only. In addition, skin thickness and infiltration of CD4+ T cells in the sensitized skin were significantly lower using the combination treatment than using DNCB+JW only.

Conclusion: Combination treatment with JW and MNP further decreased skin thickness and several inflammatory cytokines in atopic dermatitis like skin lesions compared to treatment using JW alone. These findings suggest that applying a dissolvable MNP after JW application could be useful for treating atopic dermatitis.

Hintergrund: Jawoongo (JW) ist eine topische pflanzliche Salbe, die als alternative Behandlungsmöglichkeit bei atopischer Dermatitis zur Anwendung kommt. Es ist bekannt, dass topische Salben eine verringerte Bioverfügbarkeit aufweisen, da nur lipophile und niedermolekulare Wirkstoffe das Stratum corneum passieren können. Mit der vorliegenden Studie sollte untersucht werden, ob die Anwendung von Mikronadelpflastern (MNP) die therapeutische Wirkung von 2,4-Dinitrochlorbenzol (DNCB)+JW bei atopischer Dermatitis durch eine verbesserte transdermale Abgabe erhöht. Methoden: Mithilfe von DNCB wurde bei BALB/c-Mäusen eine atopische Dermatitis hervorgerufen. Es wurde eine Kombinationstherapie aus JW und MNP verwendet, um die Wirkung von MNP zur Verbesserung der transdermalen Abgabe zu untersuchen. Um die Wirkung von MNP zur Verstärkung der therapeutischen Effekte von DNCB+JW auf die atopische Dermatitis bei Mäusen zu beurteilen, wurden histologische Untersuchungen, quantitative Real-Time PCR (qPCR) und Immunfluoreszenz-Untersu­chungen durchgeführt. Ergebnisse: Sowohl unter der Kombinationstherapie als auch unter der Behandlung mit DNCB+JW besserten sich die histologischen Veränderungen und es kam zu einem Rückgang der Hautdicke und der Infiltration von CD4-positiven T-Zellen in den atopische-Dermatitis-ähnlichen Hautläsionen bei den DNCB-exponierten BALB/c-Mäusen. Die Besserung der histologischen Veränderungen fiel jedoch unter der Kombinationsbehandlung stärker aus und war fast normal. Darüber hinaus bewirkte die Kombinationstherapie einen stärkeren Rückgang der mRNA-Level von IL-4, IL-6, IL-13, iNOS und TNF-α als DNCB+JW allein. Zudem fielen die Hautdicke und die Infiltration von CD4-positiven T-Zellen in der sensibilisierten Haut unter der Kombinationsbehandlung signifikant geringer aus als unter der alleinigen Anwendung von DNCB+JW. Schlussfolge­rung: Die Kombinationstherapie mit JW und MNP bewirkte einen stärkeren Rückgang der Hautdicke und verschiedener entzündlicher Zytokine bei atopische-Dermatitis-ähnlichen Hautläsionen als die Anwendung von JW allein. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Anwendung eines löslichen MNP nach Applikation von JW in der Behandlung der atopischen Dermatitis von Nutzen sein könnte.

Keywords: Atopic dermatitis; DNCB; Dissolvable microneedle patch; Jawoongo.

MeSH terms

  • Animals
  • Cytokines
  • Dermatitis, Atopic* / chemically induced
  • Dermatitis, Atopic* / drug therapy
  • Dermatitis, Atopic* / pathology
  • Dinitrochlorobenzene / adverse effects
  • Mice
  • Skin / pathology

Substances

  • Cytokines
  • Dinitrochlorobenzene