Precisions implementering av minimal erytem dos (MED) testning för att bedöma individuell variation i human inflammatorisk respons

Summary

Minimal erytem dos (MED) testning används för att fastställa doseringsscheman för ultraviolett strålning ljusterapi. Det kan bedöma individuell variation i inflammatoriska svar men saknar metodik för att uppnå reproducerbara resultat. Här presenterar vi en precisions implementering av MED och visar dess förmåga att fånga individuell variation i inflammatorisk respons.

Abstract

Minimal erytem dos (MED) testning används ofta i kliniska inställningar för att bestämma den minsta mängden ultraviolett (UV) bestrålning som krävs för att producera erytem (inflammatorisk rodnad) på ytan av huden. I detta sammanhang är MED betraktas som en nyckelfaktor vid bestämning av startdoser för UV-ljusterapi för vanliga hudåkommor såsom psoriasis och eksem. I forskningsmiljöer, MED testning har också potential att vara ett kraftfullt verktyg för att bedöma inom-och mellan-personer variation i inflammatoriska reaktioner. Dock har MED testning inte allmänt antagits för användning i forskningsmiljöer, sannolikt på grund av bristande publicerade riktlinjer, vilket är ett hinder för att få reproducerbara resultat från denna analys. Också, protokoll och utrustning för att etablera MED varierar kraftigt, vilket gör det svårt att jämföra resultaten mellan laboratorier. Här beskriver vi en exakt och reproducerbar metod för att inducera och mäta ytliga erytem med hjälp av nydesignade protokoll och metoder som lätt kan anpassas till annan utrustning och laboratoriemiljöer. Den metod som beskrivs här innehåller detaljer om förfaranden som gör det möjligt extrapolering av ett standardiserat doseringsschema till annan utrustning så att detta protokoll kan anpassas till alla UV strålkälla.

Introduction

Minimal erytem dos (MED) testning är ett FDA-godkänt förfarande för att utvärdera kutan känslighet för strålning typiskt i UVB-intervallet, även om MED kan bestämmas vid andra våglängder i UV och synligt spektrum¹. Erytem definieras som ytliga rodnad på ytan av huden orsakad av svullnad av kapillärer (senare stadier av erytem är mer allmänt känd som solbränna). MED testning har använts i stor utsträckning i dermatologi litteraturen och kliniska ljusterapi inställningar för att identifiera den minimala mängden ultraviolett (UV) strålning som kommer att producera den minsta enheten av mätbara förändringar i rodnad i huden. Med testning kan åstadkommas med en kommersiellt tillgänglig UV-lampa, motsvarande vad som används i de flesta kommersiella garvning anläggningar.

Med testning innebär kontinuerlig spridning av UV-strålning eller ljus från det synliga spektrumet på ytan av huden under en förutbestämd tid, med doseringsscheman beroende främst på pigmentering av huden och intensiteten och typen av strålning . Denna procedur används ofta i kliniska inställningar för att bestämma doseringsscheman för patienter som får UV-strålning terapi för hudåkommor såsom psoriasis och eksem^2,3. Grundläggande förfaranden för bestämning av MED i kliniska inställningar har beskrivits någon annanstans⁴, och kan användas för att justera den totala dosen av UV-strålning uppåt eller nedåt, beroende på individuell variation i hudens känslighet.

Hudpigmentering är kanske den viktigaste ämnesspecifika variabeln vid dirigering och mätning av resultat från MED-proceduren⁶. Detta beror på att varaktigheten av UV-exponering som krävs för att framkalla minimal erytem svar bestäms främst av lätthet eller mörker av deltagarens hud, som definieras av deltagarens Fitzpatrick hudtyp (FST). FST⁷ är ett numeriskt schema för klassificering av mänsklig hudfärg. Fitzpatrick Scale är ett erkänt verktyg för dermatologisk forskning om mänsklig hudpigmentering^8,9, och klassificerar mänsklig hud i en av sex kategorier från lättaste (FST i) till mörkaste (FST vi).

Mörkare FST typologier kräver längre UV-varaktighet, därför korrekt klassificering av FST är viktigt. Det finns en omfattande litteratur om metoder för korrekt bedömning av FST, med hjälp av en mängd olika metoder, inklusive själv rapport, dermatolog intervju och instrumenteringsbaserad bedömning. Observatörernas betyg på FST har visats vara korrelerade med nuvarande, men inte naturlig hudfärg¹⁰, men FST kan bestämmas subjektivt¹¹ med hjälp av egen rapport via frågeformulär¹² och/eller objektiva bedömning via spektrofotometri. Fitzpatrick som skriver med spektrofotometri har visat sig korrelera noga med deltagarnas egen rapport i ett antal studier^10,13,14,15.

Trots nyttan och utbredd användning av MED testning i kliniska tjänster, detta förfarande har inte allmänt antagits i laboratoriemiljöer för mätning av individuell variation som svar på pro-inflammatorisk stimulering. Syftet med den metod som beskrivs här är att tillhandahålla tekniker och stegvisa procedurer som ökar precisionen och reproducerbarheten hos MED-testförfarandet, för att underlätta framtida arbete i laboratoriemiljöer med fokus på finkornig kvantifiering av intraindividuell variation i inflammatorisk respons. Vi ger ytterligare representativa resultat som illustrerar förmågan hos detta standardiserade protokoll för att exakt fånga person-till-person variation i inflammation.

Protocol

Alla metoder som beskrivs nedan, inklusive användning av frivilliga försökspersoner har granskats och godkänts av den lokala institutionella Granskningsnämnden (IRB), och är i enlighet med förklaringen från Helsingfors och Belmont Report. Alla deltagare (N = 72) undertecknade ett informerat samtycke som förbjudna av IRB-protokollet. Kriterier för inkludering/uteslutning och utsättnings förfaranden utformades för att maximera deltagarnas säkerhet, och eventuella avvikelser från dessa förfaranden bör över…

Representative Results

Tidsplanen schema presenteras i tabell 1 är ett nytt doseringsschema som beräknades för att fånga med, i genomsnitt, vid mittpunkten av exponeringen händelsen (dvs bländare 3 eller 4) för varje FST. Grunden för den beräknade tidsplanen är som följer. Tidigare arbete har fastställt att för personer med FST 2, median MED för strålning i UVB-intervallet är 66,9 milliwatt (mW) per cm2, 77,429 MW/cm2 för fst 3 och 85,0 för FST 4<sup class="xr…

Discussion

Precisions implementering av MED-tester som beskrivs här kan erbjuda flera fördelar jämfört med andra bevarade Lab-baserade inflammatoriska utmaningar som har uppnått populära användning. Till exempel, sug blåsa protokoll^17,18,19 höja en vätskefylld blåsa på huden som därefter aspirerad med en spruta för att få direkttillgång till cytokin mikromiljö. Även hud blåsbildning är ett välkänt verktyg för att stu…

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)