Implementação de precisão do teste de dose mínima de eritema (MED) para avaliar a variação individual na resposta inflamatória humana
Summary
O teste mínimo da dose da eritema (MED) é usado para estabelecer programações da dosagem para a fototerapia da radiação ultravioleta. Pode avaliar a variação individual na resposta inflamatória, mas carece de metodologia para alcançar resultados reprodutíveis. Aqui, apresentamos uma implementação de precisão do MED e demonstramos sua capacidade de captar variação individual na resposta inflamatória.
Abstract
O teste mínimo da dose da eritema (MED) é usado freqüentemente em ajustes clínicos para determinar a quantidade a menor de irradiação ultravioleta (UV) necessária para produzir a Eritema (avermelhamento inflamatório) na superfície da pele. Neste contexto, o MED é considerado como um fator chave na determinação de doses iniciais para fototerapia UV para condições comuns da pele, como psoríase e eczema. Nas configurações de pesquisa, o teste MED também tem potencial para ser uma ferramenta poderosa para avaliar a variação dentro e entre pessoas nas respostas inflamatórias. Entretanto, o teste de MED não foi adotado extensamente para o uso em ajustes da pesquisa, provavelmente devido a uma falta de directrizes publicadas, que é uma barreira a obter resultados reprodutíveis deste ensaio. Além disso, os protocolos e equipamentos para o estabelecimento do MED variam muito, dificultando a comparação de resultados entre laboratórios. Aqui, nós descrevemos um método preciso e reprodutível para induzir e medir a eritema superficial usando protocolos e métodos recentemente projetados que podem facilmente ser adaptados a outros equipamento e ambientes do laboratório. O método descrito aqui inclui detalhes sobre os procedimentos que permitirão a extrapolação de uma programação de dosagem padronizada para outros equipamentos para que este protocolo possa ser adaptado a qualquer fonte de radiação UV.
Introduction
O teste de dose mínima de eritema (MED) é um procedimento aprovado pela FDA para avaliar a sensibilidade cutânea à radiação tipicamente na faixa de UVB, embora o MED possa ser determinado em outros comprimentos de onda no espectro UV e visível1. O eritema é definido como avermelhamento superficial na superfície da pele causada pelo ingurgitamento de capilares (estágios posteriores de eritema são mais comumente conhecidos como queimaduras solares). O teste MED tem sido amplamente utilizado na literatura dermatológica e nas configurações clínicas de fototerapia para identificar a quantidade mínima de radiação ultravioleta (UV) que produzirá a menor unidade de mudança mensurável na vermelhidão da pele. O teste MED pode ser realizado com uma lâmpada UV disponível comercialmente, equivalente ao que é usado na maioria das instalações de bronzeamento comercial.
O teste de MED envolve a dispersão contínua da radiação UV ou da luz do espectro visível na superfície da pele por um período de tempo predeterminado, com programações da dosagem dependendo primeiramente da pigmentação da pele e da intensidade e do tipo de radiação . Este procedimento é comumente usado em configurações clínicas para determinar horários de dosagem para pacientes que recebem radioterapia UV para condições de pele, como psoríase e eczema2,3. Os procedimentos básicos para determinar o MED em ajustes clínicos foram descritos em outra parte4, e podem ser usados para ajustar a dosagem total da radiação UV para cima ou para baixo, dependendo da variação individual na sensibilidade de pele.
A pigmentação cutânea é talvez a variável mais importante específica para a condução e mensuração dos resultados do procedimento MED6. Isto é porque a duração da exposição UV exigida para evocar a resposta mínima da eritema é determinada principalmente pela leveza ou pela escuridão da pele do participante, como definido pelo tipo da pele de Fitzpatrick do participante (FST). FST7 é um esquema numérico para classificar a cor da pele humana. A escala de Fitzpatrick é uma ferramenta reconhecida para pesquisa dermatológica na pigmentação da pele humana8,9, eclassifica a pele humana em uma das seis categorias do mais leve (FST I) à mais escura (FST vi).
As tipologias mais escuras de FST exigem uma duração UV mais longa, conseqüentemente a classificação exata de FST é importante. Há uma extensa literatura sobre métodos para avaliação acurada do FST, utilizando uma ampla variedade de abordagens, incluindo autorrelato, entrevista com dermatologista e avaliação baseada em instrumentação. As classificações de observador do FST mostraram-se correlacionadas com a cor da pele atual, mas não natural10, porém a FST pode ser determinada subjetivamente11 usando autorrelato via questionário12 e/ou avaliação objetiva via Espectrofotometria. A digitação de Fitzpatrick por espectrofotometria mostrou-se correlacionada estreitamente ao autorrelato participante em vários estudos10,13,14,15.
Apesar da utilidade e do uso generalizado do teste de MED em serviços clínicos, este procedimento não foi adotado extensamente em ajustes do laboratório para a medida da variação individual em resposta à estimulação pró-inflamatório. O objetivo da metodologia aqui delineada é fornecer técnicas e procedimentos passo a passo que aumentem a precisão e a reprodutibilidade do procedimento de teste MED, a fim de facilitar o trabalho futuro em configurações laboratoriais focadas em grãos finos quantificação da variabilidade intra-individual na resposta inflamatória. Nós fornecemos ainda resultados representativos que ilustram a capacidade deste protocolo padronizado para capturar com precisão a variação pessoa-a-pessoa na inflamação.
Protocol
Representative Results
Discussion
A implementação de precisão do teste MED, conforme descrito aqui, poderia oferecer várias vantagens sobre outros desafios inflamatórios baseados em laboratório existentes que alcançaram o uso popular. Por exemplo, os protocolos da bolha de sucção17,18,19 levantam uma bolha líquido-enchida na pele que é aspirada subseqüentemente com uma seringa para ganhar o acesso direto ao microambiente do citocinas. Embora a forma?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado por uma subvenção do Virginia Tech College of Science Discovery Fund.
Materials
| 6-aperture dose testing patch (“Cuff”) | Daavlin | ||
| Medical grade adhesive solvent | |||
| Non-reflective UV proof cloth | |||
| Radiometer | SolarLight | Model 6.2 UVB Meter | |
| Single use aloe or burn gel | |||
| Spectrophotometer | Konika-Minolta | CM-2600D | |
| Stopwatch | |||
| UV lamp – Fiji Sun | Sperti | Emission spectrum 280nm-400nm, approximately 25% UVB | |
| UV-proof safety glasses (2 pair) | |||
| UV-proof sleeve | |||
| White cotton gloves (2 pair) |
Riferimenti
- Magnus, I. A. Dermatological Photobiology: Clinical and Experimental Aspects. Blackwell Scientific Publications. , (1976).
- Grundmann-Kollmann, M., et al. Phototherapy for atopic eczema with narrow-band UVB. Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (6), 995-997 (1999).
- Honigsmann, H. Phototherapy for psoriasis. Clinical and Experimental Dermatology. 26 (4), 343-350 (2001).
- Heckman, C. J., et al. Minimal Erythema Dose (MED) testing. Journal of Visualized Experiments. (75), e50175 (2013).
- Kroenke, K., et al. Physical symptoms in primary care. Predictors of psychiatric disorders and functional impairment. Archives of Family Medicine. 3 (9), 774-779 (1994).
- Coelho, S. G., et al. Non-invasive diffuse reflectance measurements of cutaneous melanin content can predict human sensitivity to ultraviolet radiation. Experimental Dermatology. 22 (4), 266-271 (2013).
- Fitzpatrick, T. B. The validity and practicality of sun-reactive skin types I through VI. Archives of Dermatology. 124 (6), 869-871 (1988).
- Matts, P. J., Dykes, P. J., Marks, R. The distribution of melanin in skin determined in vivo. British Journal of Dermatology. 156 (4), 620-628 (2007).
- Eilers, S., et al. Accuracy of self-report in assessing Fitzpatrick skin phototypes I through VI. JAMA Dermatology. 149 (11), 1289-1294 (2013).
- Daniel, L. C., Heckman, C. J., Kloss, J. D., Manne, S. L. Comparing alternative methods of measuring skin color and damage. Cancer Causes, Control. 20 (3), 313-321 (2009).
- Ravnbak, M. H., Philipsen, P. A., Wulf, H. C. The minimal melanogenesis dose/minimal erythema dose ratio declines with increasing skin pigmentation using solar simulator and narrowband ultraviolet B exposure. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 26 (3), 133-137 (2010).
- Miller, S. A., et al. Evidence for a new paradigm for ultraviolet exposure: a universal schedule that is skin phototype independent. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 28 (4), 187-195 (2012).
- Pershing, L. K., et al. Reflectance spectrophotometer: The dermatologists’ sphygmomanometer for skin phototyping. Journal of Investigative Dermatology. 128 (7), 1633-1640 (2008).
- Kollias, N., Baqer, A., Sadiq, I. Minimum Erythema Dose Determination in Individuals of Skin Type-V and Type-Vi with Diffuse-Reflectance Spectroscopy. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 10 (6), 249-254 (1994).
- Treesirichod, A., Chansakulporn, S., Wattanapan, P. Correlation Between Skin Color Evaluation by Skin Color Scale Chart and Narrowband Reflectance Spectrophotometer. Indian Journal of Dermatology. 59 (4), 339-342 (2014).
- Gambichler, T., et al. Reference limits for erythema-effective UV doses. Photochemistry and Photobiology. 82 (4), 1097-1102 (2006).
- Kool, J., et al. Suction blister fluid as potential body fluid for biomarker proteins. Proteomics. 7 (20), 3638-3650 (2007).
- Clark, K. E., Lopez, H., Abdi, B. A., et al. Multiplex cytokine analysis of dermal interstitial blister fluid defines local disease mechanisms in systemic sclerosis. Arthritis Research & Therapy. 17, 73 (2015).
- Rosenkranz, M. A., et al. A comparison of mindfulness-based stress reduction and an active control in modulation of neurogenic inflammation. Brain Behavior and Immunity. 27 (1), 174-184 (2013).
- Smith, T. J., Wilson, M. A., Young, A. J., Montain, S. J. A suction blister model reliably assesses skin barrier restoration and immune response. Journal of Immunological Methods. 417, 124-130 (2015).
- Holm, L. L., et al. A Suction Blister Protocol to Study Human T-cell Recall Responses In Vivo. Journal of Visualized Experiments. (138), 57554 (2018).
- Seitz, J. C., Whitmore, C. G. Measurement of erythema and tanning responses in human skin using a tri-stimulus colorimeter. Dermatologica. 177 (2), 70-75 (1988).
- Henriksen, M., Na, R., Agren, M. S., Wulf, H. C. Minimal erythema dose after multiple UV exposures depends on pre-exposure skin pigmentation. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 20 (4), 163-169 (2004).
- Stamatas, G. N., Zmudzka, B. Z., Kollias, N., Beer, J. Z. In vivo measurement of skin erythema and pigmentation: new means of implementation of diffuse reflectance spectroscopy with a commercial instrument. British Journal of Dermatology. 159 (3), 683-690 (2008).
- Latreille, J., et al. Influence of skin colour on the detection of cutaneous erythema and tanning phenomena using reflectance spectrophotometry. Skin Research and Technology. 13 (3), 236-241 (2007).
