Summary

İnsan İnflamatuar Yanıtında Bireysel Değişimi Değerlendirmek Için Minimal Eritem Dozu (MED) Testinin Hassas Uygulanması

Published: October 03, 2019
doi:

Summary

Minimal eritema dozu (MED) testi ultraviyole radyasyon fototerapisi için doz ajitasyonu oluşturmak için kullanılır. Bu inflamatuar yanıt bireysel varyasyon değerlendirmek ama tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için metodoloji yoksun. Burada, MED’nin hassas bir uygulamasını savuruyoruz ve inflamatuar yanıtta bireysel varyasyonyakalama yeteneğini gösteriyoruz.

Abstract

Minimal eritem dozu (MED) testi, cilt yüzeyinde eritem (inflamatuar kızarıklık) üretmek için gerekli olan en az miktarda ultraviyole (UV) ışınlamanın belirlenmesi için klinik ortamlarda sıklıkla kullanılır. Bu bağlamda, MED sedef hastalığı ve egzama gibi yaygın cilt hastalıkları için UV fototerapi için başlangıç dozlarının belirlenmesinde önemli bir faktör olarak kabul edilir. Araştırma ortamlarında, MED testi de inflamatuar yanıtlar da içinde ve kişiler arası varyasyon değerlendirmek için güçlü bir araç olma potansiyeline sahiptir. Ancak, MED testi yaygın araştırma ortamlarında kullanılmak üzere kabul edilmemiştir, büyük olasılıkla bu tahsin tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için bir engeldir yayınlanan kılavuzların eksikliği nedeniyle. Ayrıca, MED’in kurulmasına yönelik protokoller ve ekipmanlar büyük farklılıklar göstererek sonuçları laboratuvarlar arasında karşılaştırmayı zorlaştırır. Burada, yüzeysel eritemi, diğer ekipman ve laboratuvar ortamlarına kolayca adapte edilebilen yeni tasarlanmış protokol ve yöntemler kullanarak indüklemek ve ölçmek için hassas ve tekrarlanabilir bir yöntem tanımlıyoruz. Burada açıklanan yöntem, bu protokolün herhangi bir UV radyasyon kaynağına uyarlanabilmesi için standart bir dozaj programının diğer ekipmanlara ekstrapolasyonuna olanak sağlayacak prosedürlerhakkında ayrıntılı bilgi içermektedir.

Introduction

Minimal eritem dozu (MED) testi, UV ve görünür spektrum1’dekidiğer dalga boylarında tespit edilebilse de, tipik olarak UVB aralığında ki radyasyona kutanöz duyarlılığı değerlendirmek için FDA onaylı bir işlemdir. Eritem, kılcal damarların tıkanması sonucu deri yüzeyinde yüzeysel kızarıklık olarak tanımlanır (eritemin sonraki evreleri daha yaygın olarak güneş yanığı olarak bilinir). MED testi dermatoloji literatüründe ve klinik fototerapi ortamlarında cildin kızarıklığında ölçülebilir değişimin en küçük birimini üretecek en az miktarda ultraviyole (UV) radyasyonu belirlemek için yaygın olarak kullanılmıştır. MED testi, çoğu ticari bronzlaşma tesisinde kullanılana eşdeğer, ticari olarak kullanılabilen uv lambası ile gerçekleştirilebilir.

MED testi, uv radyasyonunun veya ışığın görünür spektrumdan önceden belirlenmiş bir süre boyunca cilt yüzeyine sürekli olarak dağıtılmasını içerir ve dozaj çizelgeleri öncelikle cildin pigmentasyonuna ve radyasyonun yoğunluğuna ve türüne bağlı olarak . Bu prosedür genellikle psoriazis ve egzama 2,3gibi cilt koşulları için UV radyasyon tedavisi alan hastalar için dozaj çizelgeleri belirlemek için klinik ortamlarda kullanılır. Klinik ortamlarda MED belirlemek için temel prosedürler başka bir yerde tarif edilmiştir4, ve yukarı veya aşağı UV radyasyonun toplam dozayarlamak için kullanılabilir, cilt hassasiyetinde bireysel varyasyon bağlı olarak.

Cilt pigmentasyonu belki de MED prosedürü6sonuçlarının yürütülmesi ve ölçülmesinde en önemli konuya özgü değişkendir. Bunun nedeni, minimal eritem yanıtını uyandırmak için gerekli UV ışınlarına maruz kalma süresinin, katılımcının Fitzpatrick cilt tipi (FST) tarafından tanımlandığı gibi, katılımcının cildinin açıklığı veya koyuluğu tarafından belirlenmesidir. FST7 insan cilt rengini sınıflandırmak için sayısal bir şemadır. Fitzpatrick ölçeği insan deri pigmentasyonu içine dermatolojik araştırma için tanınan bir araçtır8,9, ve en açık altı kategoriden biri içine insan derisi sınıflandırır (FST I) koyu (FST VI).

Koyu FST tipologları daha uzun UV süresi gerektirir, bu nedenle FST’nin doğru sınıflandırılması önemlidir. FST’nin doğru değerlendirilmesi için, öz rapor, dermatolog röportajı ve enstrümantasyon temelli değerlendirme gibi çok çeşitli yaklaşımlar kullanılarak yapılan kapsamlı bir literatür bulunmaktadır. FST gözlemci derecelendirme mevcut ile ilişkili olduğu gösterilmiştir, ancak doğal cilt rengi10,ancak FST öz-rapor kullanılarak öznel11 saptanabilir12 ve / veya objektif değerlendirme yoluyla spektrofotometri. Spektrofotometri ile Fitzpatrick yazarak yakından çalışma 10 , 13,14,15bir dizi katılımcı kendi kendine rapor ilişkili olduğugösterilmiştir.

Klinik hizmetlerde MED testinin kullanımı ve yaygın kullanımına rağmen, bu prosedür pro-inflamatuar stimülasyona yanıt olarak bireysel varyasyonun ölçümü için laboratuvar ortamlarında yaygın olarak benimsenmemiştir. Burada özetlenen metodolojinin amacı, med test prosedürünün hassasiyetini ve tekrarlanabilirliğini artıran teknikler ve adım adım prosedürler sunmaktır, bu da ince taneli olarak odaklanmış laboratuvar ayarlarında gelecekteki çalışmaları kolaylaştırmaktır. inflamatuar yanıtta bireysel değişkenliğin sayısallaştırılması. Ayrıca, bu standartlaştırılmış protokolün inflamasyondaki kişiden kişiye varyasyonu doğru bir şekilde yakalama yeteneğini gösteren temsili sonuçlar da sayılmayı sağlıyoruz.

Protocol

İnsan gönüllülerin kullanımı da dahil olmak üzere aşağıda açıklanan tüm yöntemler yerel Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır ve Helsinki ve Belmont Raporu’na uygun olarak hazırlanmıştır. Tüm katılımcılar (N=72) IRB protokolütarafından belirtildiği şekilde bilgilendirilmiş onayı imzaladılar. Dahil etme/dışlama kriterleri ve durdurma prosedürleri katılımcı güvenliğini en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır ve bu prosedürlerden…

Representative Results

Tablo 1’de sunulan zamanlama çizelgesi, her FST için pozlama olayının orta noktasında (yani diyafram 3 veya 4) ortalama olarak MED’i yakalamak için hesaplanan yeni bir dozaj çizelgesidir. Hesaplanan zamanlamanın temeli aşağıdaki gibidir. Daha önce yapılan çalışmalarda FST 2’li bireyler için UVB aralığında radyasyon için ortanca MED’nin cmbaşına66,9 miliwatt (mW) 2 , FST 3 için 77,429 mW/cm2 ve FST 416için 8…

Discussion

Burada açıklandığı gibi MED test hassas uygulanması popüler kullanım elde etmiş diğer laboratuvar tabanlı inflamatuar sorunlar üzerinde çeşitli avantajlar sunabilir. Örneğin, emme blister protokolleri17,18,19 daha sonra sitokin mikroortama doğrudan erişim elde etmek için bir şırınga ile aspire edilir cilt üzerinde sıvı dolu bir blister yükseltmek. Cilt kabarma cilt immünolojisi ve iltihabı<sup class="…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma Virginia Tech College of Science Discovery Fund bir hibe tarafından desteklenmiştir.

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)

References

  1. Magnus, I. A. Dermatological Photobiology: Clinical and Experimental Aspects. Blackwell Scientific Publications. , (1976).
  2. 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).
  3. Honigsmann, H. Phototherapy for psoriasis. Clinical and Experimental Dermatology. 26 (4), 343-350 (2001).
  4. Heckman, C. J., et al. Minimal Erythema Dose (MED) testing. Journal of Visualized Experiments. (75), e50175 (2013).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Fitzpatrick, T. B. The validity and practicality of sun-reactive skin types I through VI. Archives of Dermatology. 124 (6), 869-871 (1988).
  8. 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).
  9. Eilers, S., et al. Accuracy of self-report in assessing Fitzpatrick skin phototypes I through VI. JAMA Dermatology. 149 (11), 1289-1294 (2013).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Pershing, L. K., et al. Reflectance spectrophotometer: The dermatologists’ sphygmomanometer for skin phototyping. Journal of Investigative Dermatology. 128 (7), 1633-1640 (2008).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Gambichler, T., et al. Reference limits for erythema-effective UV doses. Photochemistry and Photobiology. 82 (4), 1097-1102 (2006).
  17. Kool, J., et al. Suction blister fluid as potential body fluid for biomarker proteins. Proteomics. 7 (20), 3638-3650 (2007).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).

Play Video

Cite This Article
Richey, J. A., Sullivan-Toole, H., Strege, M., Carlton, C., McDaniel, D., Komelski, M., Epperley, A., Zhu, H., Allen, I. C. Precision Implementation of Minimal Erythema Dose (MED) Testing to Assess Individual Variation in Human Inflammatory Response. J. Vis. Exp. (152), e59813, doi:10.3791/59813 (2019).

View Video