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Fotoprotezione In Alcune Patologie Pietro Santoianni Pietro Santoianni Università di Napoli Federico II Dipartimento di Patologia sistematica - Dermatologia.

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Presentazione sul tema: "Fotoprotezione In Alcune Patologie Pietro Santoianni Pietro Santoianni Università di Napoli Federico II Dipartimento di Patologia sistematica - Dermatologia."— Transcript della presentazione:

1 Fotoprotezione In Alcune Patologie Pietro Santoianni Pietro Santoianni Università di Napoli Federico II Dipartimento di Patologia sistematica - Dermatologia Dottorato di Ricerca in Dermatologia Sperimentale

2 Invecchiamento Degenerazione cancerosa UV

3 alterazioni - epidermociti - collagene,etc - epidermociti - collagene,etc

4 fotoprotezione molto alta fotoprotezione molto alta formulazioni

5 Proc Natl Acad Sci U S A Mar 23 [Epub ahead of print] Proc Natl Acad Sci U S A Mar 23 [Epub ahead of print] Agar NS, et al. : The basal layer in human squamous tumors harbors more UVA than UVB fingerprint mutations: A role for UVA in human skin carcinogenesis. UVA fingerprint mutations were detectable in human skin squamous cell were detectable in human skin squamous cell carcinomas and solar keratosis, mostly in the basal germinative layer, which contrasted with a predominantly suprabasal localization of UVB fingerprint mutations We hypothesized that a substantial portion of the mutagenic alterations of the mutagenic alterations produced in the basal layer of human skin by sunlight are induced by wavelengths in the UVA range produced in the basal layer of human skin by sunlight are induced by wavelengths in the UVA range

6 alterazioni da UVA maggiori di quelle da UVB nella prolungata e intensa esposizione alla radiazione

7

8 È sempre necessaria? protezione ULTRA protezione ULTRA

9 Le alterazioni indotte dalla irradiazione solare sono complesse : riguardano non solo la proliferazione degli epidermociti ma anche numerosi altri aspetti funzionali di epidermide e derma Le alterazioni indotte dalla irradiazione solare sono complesse : riguardano non solo la proliferazione degli epidermociti ma anche numerosi altri aspetti funzionali di epidermide e derma I

10 UV assorbita da DNA DNA NADH-NADPH, riboflavine NADH-NADPH, riboflavine citocromi citocromi triptofano e altri aminoacidi triptofano e altri aminoacidi proteine enzimatiche proteine enzimatiche acido urocanico,etc. acido urocanico,etc.

11 UV epidermide attivazione attivazione recettori recettori enzimi enzimi fattori di trascrizione,etc fattori di trascrizione,etc

12 UV liberazione di mediatori citochinecitochine chemochinechemochine fattori di crescitafattori di crescita prostaglandineprostaglandine fattori immunosoppressivifattori immunosoppressivi neuropeptide alfa MSH,etcneuropeptide alfa MSH,etc inibizione del rilascio di alcune citochine

13 Radiazione UV epidermide attivazione attivazione recettori recettori enzimi enzimi fattori di trascrizione,etc fattori di trascrizione,etc attività funzionali degli epidermocitiattività funzionali degli epidermociti

14 Radiazione UV modulazione SALT modulazione SALT skin associated lymphoid tissues skin associated lymphoid tissues

15 Radiazione UV derma segnali a fibroblasti segnali a fibroblasti (crescita, differenziazione, (crescita, differenziazione, senescenza, degenerazione,etc.) senescenza, degenerazione,etc.) alterazioni fibre elastiche e collagene,etc.

16 alcune alterazioni e lesioni si hanno quando la esposizione è intensa e/o prolungata nel tempo II

17 da sistemi messi in moto dalla irradiazione stessa da sistemi messi in moto dalla irradiazione stessa III molte alterazioni UV-indotte sono riparate molte alterazioni UV-indotte sono riparate

18 La cute possiede possiede numerosi numerosi sistemi di fotoprotezione sistemi di fotoprotezione

19 1 - geni 1 - geni oncosoppressori oncosoppressori

20 gene p53 riparazione del danno del DNA riparazione del danno del DNA CDKN2 oncosoppressore oncosoppressore

21 - controllo del danno - controllo del danno indotto dalla luce solare indotto dalla luce solare - innesca - innesca apoptosi apoptosi meccanismo di difesa verso la carcinogenesi UV indotta CD95 (Fas) proteina di membrana

22 Ligando CD05, TRIAL Ligando CD05, TRIAL e recettori TRIAL e recettori TRIAL *Bachmann F. J Invest Dermatol 2001 molecole che preservano l'integrità cellulare e ne prevengono la trasformazione

23 2 - antiossidanti endogeni 2 - antiossidanti endogeni scavengers radicali liberi scavengers radicali liberi

24 complessi meccanismi di interazione meccanismi di interazione proteggono dai ROS e dagli altri radicali liberi prodotti dalla esposizione solare proteggono dai ROS e dagli altri radicali liberi prodotti dalla esposizione solare complessi meccanismi di interazione meccanismi di interazione proteggono dai ROS e dagli altri radicali liberi prodotti dalla esposizione solare proteggono dai ROS e dagli altri radicali liberi prodotti dalla esposizione solare

25 SODSOD GSH perossidasiGSH perossidasi catalasicatalasi GSH - S-transferasiGSH - S-transferasi interagenti tra loro citocromo P450 citocromo P450 glutatione glutatione ceruloplasmina,etc ceruloplasmina,etc

26 Es. controllo delle mutazioni (provocate dal perossido di idrogeno) Catalasi

27 -Heat shock proteins (HSP) -Heat shock proteins (HSP) adattamento e protezione -emossigenasi, HSP 72 -emossigenasi, HSP 72 protezione cellulare dal danno UV-indotto* Raikin GY et al. Biochemistry 2000 * Raikin GY et al. Biochemistry 2000 attività enzimatica ed altre funzioni

28 Questi sistemi di protezione sono attivati dalla radiazione UV

29 regolando ad un livello maggiore i sistemi di difesa per le successive esposizioniregolando ad un livello maggiore i sistemi di difesa per le successive esposizioni La cute irradiata pone in atto un SOS-like response Vile GF et al. Proc Natl acad Sci.USA 1994

30 UV cascata alterazioni immunologiche

31 UV IL-1, IL-6 IL-1, IL-6 IL-8 IL-8 IL-3,GM-CSF / TGF, FGF, NGF etc. IL-3,GM-CSF / TGF, FGF, NGF etc. PGE 2, PGD 2, PGF 2alfa PGE 2, PGD 2, PGF 2alfa acido urocanico acido urocanico neuropeptide alfa MSH neuropeptide alfa MSH modulazione della risposta immunitaria inibizione del rilascio di alcune citochine IFN, IL-7 liberazione di mediatori

32 es.: UVA inibisce la presentazione dellantigene da parte delle cellule di Langerhans

33 Cis-urocanico riduce funzionalità delle Langerhans prod. PGE 2 prod. PGE 2 inibizione ipersensibilità ritardata inibizione ipersensibilità ritardata UV ritorna alla norma in pochi giorni

34 E questa complessità delle risposte che permette di utilizzare esposizioni UV in terapia

35 fotoinvecchiamento immunosoppressione fotocarcinogenesi effetti dannosi fotoprotezione solare totale

36 (psoriasi, vitiligine,etc) effetto terapeutico

37 tutti gli effetti Non tutti gli effetti della irradiazione solare sono negativi se la esposizione non è particolarmente intensa se la esposizione non è particolarmente intensa e/o di durata estrema

38 Alcune radiazioni dello spettro solare possono essere utili in alcune condizioni cutanee? nella abituale condizione di esposizione solare

39 Fotoprotezione selettiva e modulata a seconda delle condizioni patologiche

40 Protezione molto alta / ultra UVB UVA photoaging photoaging prevenzione prevenzione cancerogenesi cancerogenesi

41 Protezione molto alta /ultra UVB UVA bambini adulti adulti esposizioni estreme esposizioni estreme per lunghezza e durata per lunghezza e durata

42 Protezione molto alta/ultra melasma lentigo lentigo rosacea rosacea cute sensibile cute sensibile cicatrici cicatrici

43 Dermatite atopica La protezione solare non dovrebbe escludere la radiazione UV utilizzata in terapia - La protezione solare non dovrebbe escludere la radiazione UV utilizzata in terapia - Per evitare eccessivo eritema: protezione per UVB Successivamente alle prime esposizioni : nessuna protezione nessuna protezione

44 Nessuna esposizione solare se : - prurito intenso - fotosensibilità - cute molto infiammata (veicolo appropriato per la cute atopica!) (veicolo appropriato per la cute atopica!) - Nessuna esposizione solare se : - prurito intenso - fotosensibilità - cute molto infiammata (veicolo appropriato per la cute atopica!) (veicolo appropriato per la cute atopica!) -

45 dosi suberitemigene di UV aumento della naturale protezione aumento della naturale protezione (barriera) (barriera) ed effetto terapeutico ed effetto terapeutico dosi suberitemigene di UV aumento della naturale protezione aumento della naturale protezione (barriera) (barriera) ed effetto terapeutico ed effetto terapeutico VitiligineVitiligine fotoprotezione?

46 protezione media o bassa UVBprotezione media o bassa UVB protezione media o bassa UVBprotezione media o bassa UVB protezione alta UVB e UVAprotezione alta UVB e UVA nella prolungata esposizione solare nella prolungata esposizione solare ( evitare effetto eritemigeno!) ( evitare effetto eritemigeno!)

47 recidive molto frequenti in autunno

48 ritorno al livello normale in giorni livelli di sebo fino a 4 volte di esposizione solare nei primi giorni di esposizione solare UVB Eur J Dermatol Changes of comedonal cytokines and sebum secretion after UV irradiation in acne patients J Dermatol Sci Effects of UV irradiation on the sebaceous gland and sebum secretion in hamsters – Akitomo Y, et al

49 incremento della comedogenesi dopo irradiazione UV incremento della comedogenesi dopo irradiazione UV UVB Eur J Dermatol 2002 Eur J Dermatol 2002 Changes of comedonal cytokines and sebum secretion after UV irradiation in acne patients Changes of comedonal cytokines and sebum secretion after UV irradiation in acne patients

50 UVB IL-1 in cheratinociti in coltura* Effect of ultraviolet A on IL-1 production by ultraviolet B in cultured human keratinocytes. Chung JH, Youn JI. J Dermatol Sci 1995 * Effect of ultraviolet A on IL-1 production by ultraviolet B in cultured human keratinocytes. Chung JH, Youn JI. J Dermatol Sci 1995 UVA IL-1 contrasta azione infiammatoria dellUVB

51 Kondo S, Jimbow K. Dose-dependent induction of IL-12 but not IL-10 from human keratinocytes after exposure to ultraviolet light A. J Cell Physiol 1998 * Kondo S, Jimbow K. Dose-dependent induction of IL-12 but not IL-10 from human keratinocytes after exposure to ultraviolet light A. J Cell Physiol 1998 IL-10 effetto antinfiammatorio su comedoni **Changes of comedonal cytokines and sebum secretion after UV irradiation in acne patients - Suh DH, Kwon TE, Youn JI. - Eur J Dermatol 2002 UVA induzione di citochine IL-10 e IL-12 *

52 VIS attività antinfiammatoria - attività antinfiammatoria - anche antibatterica - anche antibatterica * A Phototherapy with blue (415 nm) and red (660 nm) light in the treatment of acne vulgaris - Papageorgiou P, Katsambas A, Chu -Br J Dermatol 2000 * A Phototherapy with blue (415 nm) and red (660 nm) light in the treatment of acne vulgaris - Papageorgiou P, Katsambas A, Chu -Br J Dermatol 2000 **The effective treatment of acne vulgaris by a high-intensity, narrow band nm light source. Elman M, Slatkine M, Harth Y. - J Cosmet Laser Ther 2003 **The effective treatment of acne vulgaris by a high-intensity, narrow band nm light source. Elman M, Slatkine M, Harth Y. - J Cosmet Laser Ther 2003 luce blu (415 nm) (415 nm) luce luce rossa (660 nm)

53 UVA effetto antinfiammatorio -cosmetico e pigmentogeno radiazioni solari utili VIS - attività antinfiammatoria - attività antinfiammatoria antibatterica ? antibatterica ?

54 primi giorni di esposizione solare: protezione UVB - primi giorni di esposizione solare: protezione UVB

55 successive 2-3 settimane: - successive 2-3 settimane: nessuna protezione solare nessuna protezione solare effetti positivi di UVA effetti positivi di UVA

56 protezione media o alta UVB protezione media o alta UVB limitare - iperproliferazione cheratinociti - iperproliferazione cheratinociti (dopo iniziale depressione) - comedogenesi (dopo iniziale depressione) - comedogenesi protezione UVA ? bassa o nessuna protezione dallo stress ossidativo da prolungata esposizione da prolungata esposizione

57 per lacne poter disporre sola protezione verso UVB ?

58 Fotoprotezione in alcune patologie hardening La esposizione graduale ad UV induce: ispessimento del corneo pigmentazione Fotoprotezione in alcune patologie hardening La esposizione graduale ad UV induce: ispessimento del corneo pigmentazione

59 hardening :PUVA o irr.UVB UVA / UVA e UVB / UVB protezione protezione con solari verso UVB UVA UVB e UVA protezione protezione con solari verso UVB UVA UVB e UVA Lucite estiva benigna - PMLE

60 . prevenzione con irradiazionehardening PUVA e UVB. prevenzione con irradiazionehardening PUVA e UVB Orticaria solare VIS (da blu a verde) / UVA e/o UVB

61 Fotoprotezione post-terapeutica di Tumori cutanei

62 Variabili individualiVariabili individuali eta, fototipo eta, fototipo fotodanno preesistente fotodanno preesistente Variabili comportamentaliVariabili comportamentali frequenza fotoesposizione frequenza fotoesposizione Tipo di neoplasiaTipo di neoplasia ruolo della irradiazione ruolo della irradiazione solare solare Fotoprotezione dei soggetti trattati per epitelioma o melanoma per epitelioma o melanoma

63 irradiazione continuativa intermittente intensa BCCCMM SCC

64 circa l80% dellesposizione totale UV viene accumulata fino ai 20 anni * *Parisi A.V. et al., Phoder Photoimm Photomed 2000 Iniziazione Promozione Progressione

65 prevenire la promozione cancerosa iniziata nellinfanzia e/o nelletà adulta Nel paz. 70 +: non indispensabile non indispensabile

66 per la maggior parte per la maggior parte divengono insufficienti divengono insufficienti dopo intensa e prolungata irradiazione UV irradiazione UV sistemi di protezione sistemi di protezione

67 UV / strategie di prevenzione potenziamento della fotoprotezione naturale: incremento dei sistemi di difesa (antiossidanti, etc) (antiossidanti, etc) potenziamento della fotoprotezione naturale: incremento dei sistemi di difesa (antiossidanti, etc) (antiossidanti, etc) schermo della radiazione schermo della radiazione agenti fisici e chimici

68 tocoferolo ascorbato antiossidanti endogeni scavengers radicali liberi antiossidanti endogeni scavengers radicali liberi carotene capacità fotoprotettiva della cute (riserva attività antiossidante) LicopeneUbichinoneGSH Ac.alfalipoico Taurina GSH perossidasi CatalasiSOD Altri sistemi riducenti -NADPH-NADP+-NADH-NAD+

69 catalasicatalasi SOD derivaticisteinaderivaticisteina ascorbato -tocof. acetato-tocof. acetato -carotene Studi di fotoprotezione topica taurina -glucano -glucano

70 cambiando un singolo parametro del pool interdipendenza interdipendenza dei vari antiossidanti dei vari antiossidanti il sistema antiossidante endogeno può essere incrementato

71 Es: applicazione alfa tocoferolo:Es: applicazione alfa tocoferolo: aumento di aumento di SOD SOD ascorbato ascorbato GSH GSH Jurkiewicz BA et al. J Invest Dermatol 1995

72 Vit E alfa tocoferolo 1% dopo irradiazione: riduzione del 50 % formazione dimeri timina* riduzione immunosoppressione da UV** - riduzione immunosoppressione da UV** * Mc Vean M, Liebler DC. Carcinogenesis 1997 ** Gensler, Magdaleno et al.Nutr Cancer 1991 prevenzione del fotodanno DNA - prevenzione del fotodanno DNA potenziamento fotoprotezione naturale / fotoprotezione topica

73 alfa tocoferolo applicazione topica ( uomo) diminuisce la formazione di sunburn cells** - diminuisce la formazione di sunburn cells** - riduzione di cellule apoptotiche - riduzione di cellule apoptotiche * Maalouf S et al. Mol Carcinog 2002 * De Rios et al. J Invest Dermatol 1978 ** Cesarini et al. Photochem Photobiol 1988 Vit E antiossidanti endogeni e scavenger potenziamento fotoprotezione naturale / fotoprotezione topica

74 Ascorbato rigenera radicali tocoferolo riserva attività antiossidante fotoprotezione topica

75 sviluppo di induttori* per aumentare lespressione di - sviluppo di induttori* per aumentare lespressione di - Heat Shock Proteins - Citochine - Citochine - applic.enzimi di riparazione DNA ** - applic.enzimi di riparazione DNA ** (Photolyase incapsulata in liposomi) (Photolyase incapsulata in liposomi) * Trautinger F. J Photochem Photobiol B 2001 ** Stege H. J Photochem Photobiol B 2001 UV / strategie di prevenzione controllo dei meccanismi molecolari che inducono il fotodanno che inducono il fotodanno

76 La supplementazione orale con sistemi antiossidanti è interessante è interessante ma mancano ancora dimostrazioni sicure ma mancano ancora dimostrazioni sicure La supplementazione orale con sistemi antiossidanti è interessante è interessante ma mancano ancora dimostrazioni sicure ma mancano ancora dimostrazioni sicure -per la complessità delle variabili e dei fattori in causa -perché sono pochi gli endpoint determinabili (MED, elastosi, sunburn cells, pigmentazione, etc.)

77

78 Ubichinone (Coenzima Q) chinone liposolubile attività bioenergetica (mitocondri) e stabilizzante membrane Lassunzione prima della fotoesposzizione aumenta MUD nella orticaria solare aumento valori fototest iterativo nella LEB * * Ann.Ital Dermatol Clin Sper 1996

79 Gli antiossidanti somministrabili (tocoferolo derivati,ascorbato,carotenoidi,glutamilcisteina,etc) rappresentano interessanti sistemi mancano ancora dimostrazioni sicure complessità - delle variabili - dei fattori in causa pochi gli endpoint determinabili (MED,elastosi,sunburn cells,pigmentazione,etc.) Gli antiossidanti somministrabili (tocoferolo derivati,ascorbato,carotenoidi,glutamilcisteina,etc) rappresentano interessanti sistemi mancano ancora dimostrazioni sicure complessità - delle variabili - dei fattori in causa pochi gli endpoint determinabili (MED,elastosi,sunburn cells,pigmentazione,etc.) UV / strategie di prevenzione

80 Ascorbato somministrazione combinata di vit C ed E somministrazione combinata di vit C ed E protegge dal danno acuto solare protegge dal danno acuto solare

81 -Carotene una parte ridotta è assorbita una parte ridotta è assorbita effetti collaterali ad alte dosi effetti collaterali ad alte dosi Licopene Licopene protezione verso eritema UV (dieta ricca)* protezione verso eritema UV (dieta ricca)* *Stahl W et al. J Nutr 2001 **Monfrecola G et al. Ann Ital Dermatol Clin Sper 1996 Ubichinone (Coenzima Q) aumenta MUD Ubichinone (Coenzima Q) aumenta MUD e fototest iterativo ** e fototest iterativo **

82 * Steenvoorden et al. Radiat Res 1998 * Steenvoorden et al. Radiat Res 1998 GSH etilestere: - effetto fotoprotettivo - controllo dellimmunodepressione UV indotta Sistema GSH – Se - Tocoferolo potenziamento fotoprotezione naturale / fotoprotezione topica antiossidanti endogeni e scavenger

83

84 UCA cis-UCA formato in seguito ad irradiazione UV innesca attività di immunomodulazione UV indotta ** e coinvolto nella inibizione della immunità tumorale **Noonan FP. Immunol Today 1992 UV / fattori di rischio UCA importante componente del corneo ( assorbe UV - non fotoprotezione)* * de Fine Olivarius et al. Br J Dermatol 1998

85 cis-UCA immunomodulazione * e coinvolto nella inibizione della immunità tumorale forma acido cis-urocanico (cis-UCA) nella cute fotoesposta fotoimmunomodulazione UV * Finlay-Jones JJ et al. Australas J Dermatol 1997

86 Heat Shock Proteins (HSP) adattamento e protezione riduzione dellimpatto sulla cute di condizioni ambientali dannose* *Trautinger F. J Photochem Photobiol B 2001 capacità fotoprotettiva della cute

87 antiossidanti endogeni emossigenasi (HO) stress induced proteins antiossidanti endogeni emossigenasi (HO) stress induced proteins capacità fotoprotettiva della cute protezione dalla fotoesposizione cronica * * Raikin GY et al. Biochemistry 2000 attività enzimatica ed altre funzioni produzione indotta da UV

88 UV / strategie di prevenzione potenziamento della fotoprotezione naturale: incremento dei sistemi di difesa (antiossidanti, etc) irradiazione UV selettiva e progressiva ( hardening : ispessimento del corneo) potenziamento della fotoprotezione naturale: incremento dei sistemi di difesa (antiossidanti, etc) irradiazione UV selettiva e progressiva ( hardening : ispessimento del corneo) schermo della radiazione agenti fisici e chimici

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