Bakgrund: Långvarig exponering för ultraviolett strålning från solljus orsakar för tidigt åldrande av huden (photoaging), som delvis kännetecknas av rynkor, förändrad pigmentering och förlust av hudton. Fotoåldrad hud uppvisar framträdande förändringar i den kollagena extracellulära matrisen i bindväven. Vi undersökte den roll som matrisnedbrytande metalloproteinaser, en familj av proteolytiska enzymer, spelar som förmedlare av kollagenskador vid fotoåldrande.

Metoder: Vi studerade 59 vita (33 män och 26 kvinnor, i åldrarna 21-58 år) med ljus till måttlig hudpigmentering, varav ingen hade aktuell eller tidigare hudsjukdom. Endast en del av deltagarna ingick i var och en av studierna. Vi bestrålade deras skinkor med fluorescerande ultraviolett ljus under standardförhållanden och tog hudprover från bestrålade och icke bestrålade områden med keratom eller stansbiopsi. I vissa studier applicerades tretinoin och dess vehikel på huden under ocklusion 48 timmar före ultraviolett bestrålning. Uttrycket av matrixmetalloproteinaser bestämdes genom in situ-hybridisering, immunohistologi och in situ-zymografi. Strålningsinducerad nedbrytning av hudkollagen mättes genom radioimmunoassay av lösliga tvärbundna telopeptider. Proteinnivån för vävnadshämmare av matrixmetalloproteinaser typ 1 bestämdes genom Western blot-analys.

Resultat: En enda exponering för ultraviolett bestrålning ökade uttrycket av tre matrixmetalloproteinaser – kollagenas, ett 92-kd-gelatinas och stromelysin – i hudens bindväv och yttre hudlager jämfört med obestrålad hud. Nedbrytningen av endogena kollagenfibriller av typ I ökade med 58 procent i bestrålad hud jämfört med obestrålad hud. Kollagenas- och gelatinasaktiviteten förblev maximalt förhöjd (4,4 respektive 2,3 gånger) under sju dagar med fyra exponeringar för ultraviolett bestrålning, som gavs med två dagars mellanrum, jämfört med basnivåerna. Förbehandling av huden med tretinoin (all-trans-retinoic acid) hämmade induktionen av matrixmetalloproteinasproteiner och aktivitet (med 70-80 procent) i både bindväv och yttre lager av bestrålad hud. Ultraviolett bestrålning inducerade också vävnadshämmare av matrismetalloproteinaser-1, som reglerar enzymet. Induktionen av inhibitorn påverkades inte av tretinoin.

Slutsatser: Multipel exponering för ultraviolett bestrålning leder till ihållande förhöjningar av matrixmetalloproteinaser som bryter ner hudens kollagen och kan bidra till fotoåldrande. Behandling med aktuellt tretinoin hämmar bestrålningsinducerade matrismetalloproteinaser men inte deras endogena hämmare.