Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light

Background: A napfényből származó ultraibolya sugárzásnak való hosszú távú kitettség idő előtti bőröregedést (fotoaging) okoz, amelyet részben ráncok, megváltozott pigmentáció és a bőr tónusának csökkenése jellemez. A fotoöregedett bőr a kötőszövet kollagénes extracelluláris mátrixában szembetűnő elváltozásokat mutat. Megvizsgáltuk a mátrixbontó metalloproteinázok, egy proteolitikus enzimcsalád szerepét a kollagén károsodásának közvetítőjeként a fotoöregedés során.

Módszerek: 59 fehér bőrű (33 férfi és 26 nő, életkoruk 21 és 58 év között volt), enyhén vagy közepesen pigmentált bőrű személyt vizsgáltunk, akik közül egyiküknek sem volt jelenlegi vagy korábbi bőrbetegsége. A résztvevőknek csak egy részét vontuk be az egyes vizsgálatokba. A fenékbőrüket fluoreszkáló ultraibolya fénnyel, standard körülmények között besugároztuk, és a besugárzott és nem besugárzott területekről keratomos vagy lyukasztott biopsziával bőrmintát vettünk. Néhány vizsgálatban a tretinoint és annak hordozóját 48 órával az ultraibolya besugárzás előtt okklúzió alatt alkalmaztuk a bőrre. A mátrix metalloproteinázok expresszióját in situ hibridizációval, immunhisztológiával és in situ zimográfiával határozták meg. A bőr kollagénjének besugárzás okozta lebomlását az oldható keresztkötésű telopeptidek radioimmunoanalízisével mértük. Az 1-es típusú mátrix-metalloproteinázok szöveti inhibitorának fehérjeszintjét Western blot analízissel határoztuk meg.

Eredmények: Egyszeri ultraibolya besugárzás hatására három mátrix metalloproteináz — kollagenáz, egy 92-kd zselatináz és stromelyzin — expressziója nőtt a bőr kötőszövetében és a külső bőrrétegekben, a nem besugárzott bőrhöz képest. Az endogén I. típusú kollagénfibrillumok lebomlása 58 százalékkal nőtt a besugárzott bőrben a nem besugárzott bőrhöz képest. A kollagenáz- és zselatináz-aktivitás hét napig maximálisan emelkedett (4,4-szeresére, illetve 2,3-szorosára) négy, kétnapos időközönként alkalmazott ultraibolya-besugárzás hatására, az alapszinthez képest. A bőr tretinoinnal (all-transz-retinsav) történő előkezelése gátolta a mátrix metalloproteináz fehérjék és aktivitás indukcióját (70-80 százalékkal) a besugárzott bőr kötőszövetében és külső rétegeiben egyaránt. Az ultraibolya besugárzás az enzimet szabályozó mátrix metalloproteinázok szöveti inhibitorát, a mátrix metalloproteináz-1-et is indukálta. Az inhibitor indukcióját a tretinoin nem befolyásolta.

Következtetések: Az ultraibolya sugárzás többszöri expozíciója a bőr kollagénjét lebontó mátrix metalloproteinázok tartós emelkedéséhez vezet, és hozzájárulhat a fotoöregedéshez. A helyi tretinoinnal történő kezelés gátolja a besugárzás által kiváltott mátrix metalloproteinázokat, de endogén inhibitorukat nem.