Sfondo: L’esposizione a lungo termine alle radiazioni ultraviolette della luce solare causa l’invecchiamento prematuro della pelle (photoaging), caratterizzato in parte da rughe, pigmentazione alterata e perdita di tono della pelle. La pelle fotoinvecchiata mostra alterazioni prominenti nella matrice extracellulare collagena del tessuto connettivo. Abbiamo studiato il ruolo delle metalloproteinasi che degradano la matrice, una famiglia di enzimi proteolitici, come mediatori del danno al collagene nel photoaging.

Metodi: Abbiamo studiato 59 bianchi (33 uomini e 26 donne, di età compresa tra 21 e 58 anni) con pigmentazione della pelle da leggera a moderata, nessuno dei quali aveva malattie della pelle attuali o precedenti. Solo alcuni dei partecipanti sono stati inclusi in ciascuno degli studi. Abbiamo irradiato la loro pelle delle natiche con luci ultraviolette fluorescenti in condizioni standard e abbiamo ottenuto campioni di pelle dalle aree irradiate e non irradiate tramite cheratoma o biopsia punch. In alcuni studi, la tretinoina e il suo veicolo sono stati applicati alla pelle sotto occlusione 48 ore prima dell’irradiazione ultravioletta. L’espressione delle metalloproteinasi di matrice è stata determinata mediante ibridazione in situ, immunoistologia e zimografia in situ. La degradazione indotta dall’irradiazione del collagene della pelle è stata misurata mediante il dosaggio radioimmunologico dei telopeptidi solubili reticolati. Il livello proteico dell’inibitore tissutale delle metalloproteinasi di matrice di tipo 1 è stato determinato mediante analisi Western blot.

Risultati: Una singola esposizione ai raggi ultravioletti ha aumentato l’espressione di tre metalloproteinasi di matrice – collagenasi, gelatinasi 92-kd e stromelysin – nel tessuto connettivo della pelle e negli strati esterni della pelle, rispetto alla pelle non irradiata. La degradazione delle fibrille di collagene endogeno di tipo I è aumentata del 58% nella pelle irradiata, rispetto alla pelle non irradiata. L’attività della collagenasi e della gelatinasi è rimasta massimamente elevata (4,4 e 2,3 volte, rispettivamente) per sette giorni con quattro esposizioni all’irradiazione ultravioletta, fornite a intervalli di due giorni, rispetto ai livelli di base. Il pretrattamento della pelle con tretinoina (acido all-trans-retinoico) ha inibito l’induzione delle proteine e dell’attività delle metalloproteinasi di matrice (del 70-80%) sia nel tessuto connettivo che negli strati esterni della pelle irradiata. L’irradiazione ultravioletta ha anche indotto l’inibitore tissutale delle metalloproteinasi di matrice-1, che regola l’enzima. L’induzione dell’inibitore non è stata influenzata dalla tretinoina.

Conclusioni: Le esposizioni multiple alle radiazioni ultraviolette portano ad aumenti sostenuti delle metalloproteinasi di matrice che degradano il collagene della pelle e possono contribuire al photoaging. Il trattamento con tretinoina topica inibisce le metalloproteinasi di matrice indotte dall’irradiazione ma non il loro inibitore endogeno.