LA FOTOPROTEZIONE In alcune Patologie e nella prevenzione

Presentazione sul tema: "LA FOTOPROTEZIONE In alcune Patologie e nella prevenzione"— Transcript della presentazione:

1 LA FOTOPROTEZIONE In alcune Patologie e nella prevenzione
Oncodermatologica Pietro Santoianni

2 protezione ULTRA 50+ per UVB e anche per UVA sempre necessaria?

3 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

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

5 UV epidermide attivazione recettori enzimi fattori di trascrizione,etc

6 UVB nm azione diretta sul DNA effetti indiretti mutazioni

7 UVA nm danno indiretto DNA e mutazioni

8 UVA fingerprint mutations were detectable in human skin squamous cell
   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 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 produced in the basal layer of human skin by sunlight are induced by wavelengths in the UVA range

9 radiazione solare UVA penetra più profondamente 20-50% della radiazione solare UVA che arriva sulla cute raggiunge i melanociti e il basale

10 nella prolungata e intensa esposizione alla radiazione
UV / effetti alterazioni da UVA maggiori di quelle da UVB nella prolungata e intensa esposizione alla radiazione

11 inibisce la presentazione dell’antigene da parte delle
UVA inibisce la presentazione dell’antigene da parte delle cellule di Langerhans

12 oltre il 90% della energia che raggiunge la Terra è UVA
solo il 5-10% è UVB

13

14 Capacità naturale di fotoprotezione della cute
spessore del corneo contenuto di melanine

15 Capacità fotoprotettiva
Geni oncosoppressori e molecole di protezione Antiossidanti endogeni scavengers radicali liberi Immunomodulazione

16 Capacità fotoprotettiva
1 - geni oncosoppressori

17 Sistemi di controllo riparativo
gene p53 riparazione del danno del DNA CDKN2 oncosoppressore

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

19 UV - ligando CD05 - TRIAL - recettori TRIAL, etc molecole
modifica espressione - ligando CD05 - TRIAL - recettori TRIAL, etc molecole che preservano l'integrità cellulare e ne prevengono la trasformazione *Bachmann F. J Invest Dermatol 2001

20 Capacità fotoprotettiva della cute
2 - Antiossidanti endogeni scavengers radicali liberi

21 Capacità fotoprotettiva
della cute complessi meccanismi di interazione proteggono dai ROS e dagli altri radicali liberi prodotti dalla esposizione solare

22 CAPACITÀ FOTOPROTETTIVA
SOD GSH perossidasi catalasi GSH - S-transferasi citocromo P450 glutatione ceruloplasmina,etc interagenti tra loro

23 capacità fotoprotettiva della cute
“Heat Shock Proteins (HSP)” “stress induced proteins” attività enzimatica ed altre funzioni adattamento e protezione riduzione dell’impatto sulla cute di condizioni ambientali dannose *Trautinger F. J Photochem Photobiol B 2001

24 * Marrot L et al. Photochem Photobiol 1999
Capacità fotoprotettiva UV produzione indotta da UV emossigenasi - HSP 72 protezione cellulare dal danno UV-indotto * prevenzione di cancerogenesi e photoaging * * Marrot L et al. Photochem Photobiol 1999

25 capacità fotoprotettiva
questi sistemi di protezione sono attivati dalla radiazione UV

26 modulazione Skin Associated Lymphoid Tissues
UV modulazione Skin Associated Lymphoid Tissues cascata alterazioni immunologiche Modulazione risposta immunitaria

27 UV 3 - Modulazione della risposta immunitaria  IL-1, IL-6  IL-8
liberazione di mediatori  IL-1, IL-6  IL-8  IL-3,GM-CSF / TGF, FGF, NGF etc.  PGE2, PGD2, PGF2alfa acido urocanico neuropeptide alfa MSH IFN, IL-7 inibizione del rilascio di alcune citochine

28 liberazione di mediatori
UV liberazione di mediatori citochine chemochine fattori di crescita prostaglandine fattori immunosoppressivi neuropeptide alfa MSH,etc inibizione del rilascio di alcune citochine

29 UV Metaboliti Acido Arachidonico - inibizione della immunosorveglianza - inibizione dell'apoptosi - conversione di pro carcinogeno in carcinogeno, etc. Marnett LJ. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2002

30 * Finlay-Jones JJ et al. Australas J Dermatol 1997
UV / fattori di rischio UV acido trans - urocanico UCA importante componente del corneo assorbe UV fotoisomerizzazione cis-UCA * Finlay-Jones JJ et al. Australas J Dermatol 1997

31 cis-UCA immunomodulazione coinvolto nella inibizione della
immunità tumorale * Finlay-Jones JJ et al. Australas J Dermatol 1997

32 UCA Acido trans-urocanico
Fotoimmunomodulazione UCA Acido trans-urocanico assorbe UV - non fotoprotezione Cis-urocanico riduce funzionalità delle Langerhans prod. PGE 2 inibizione ipersensibilità ritardata

33 forma acido cis-urocanico (cis-UCA)
fotoimmunomodulazione UV forma acido cis-urocanico (cis-UCA) nella cute fotoesposta ritorna alla norma in pochi giorni * Finlay-Jones JJ et al. Australas J Dermatol 1997

34 formazione più alta nei bambini
UV cis-UCA formazione più alta nei bambini Iniziazione Promozione Progressione

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

36 Molte alterazioni UV-indotte sono riparate
Molte alterazioni UV-indotte sono riparate da sistemi messi in moto dalla irradiazione stessa

37 alla irradiazione permette di utilizzare esposizioni UV in terapia
EFFETTO TERAPEUTICO Complessità delle risposte alla irradiazione permette di utilizzare esposizioni UV in terapia (psoriasi, vitiligine,etc)

38 radiazione solare Alcune radiazioni dello spettro solare
risultano utili in alcune condizioni cutanee nella abituale condizione di esposizione solare

39 radiazione solare FOTOPROTEZIONE SELETTIVA E MODULATA a seconda delle condizioni patologiche

40 Protezione molto alta / ultra
FOTOPROTEZIONE SELETTIVA E MODULATA Protezione molto alta / ultra UVB UVA photoaging prevenzione cancerogenesi

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

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

43 FOTOPROTEZIONE SELETTIVA
Dermatite atopica 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

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

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

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

47 Acne recidive molto frequenti in autunno
UV influenza negativamente l’acne recidive molto frequenti in autunno

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

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

50 UVB UVA IL-1 contrasta azione “infiammatoria” dell’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 UVA IL-1 contrasta azione “infiammatoria” dell’UVB

51 effetto antinfiammatorio su comedoni
UVA * 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 induzione di citochine IL-10 e IL-12 * 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

52 luce blu rossa (660 nm) VIS luce (415 nm) - anche antibatterica
- attività antinfiammatoria - anche antibatterica luce blu (415 nm) luce rossa (660 nm) * 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

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

54 - primi giorni di esposizione solare: protezione UVB
Acne PRIMA FASE - primi giorni di esposizione solare: protezione UVB

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

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

57 per l’acne poter disporre sola protezione verso UVB ?

58 UV La esposizione graduale ad UV induce: ispessimento del corneo “hardening” pigmentazione

59 . prevenzione con irradiazione“hardening”
FOTOPROTEZIONE SELETTIVA Orticaria solare VIS (da blu a verde) / UVA e/o UVB . prevenzione con irradiazione“hardening” PUVA e UVB

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

61 FOTOPROTEZIONE POST-TERAPEUTICA DI TUMORI CUTANEI

62 Fotoprotezione post-terapeutica
Uguale fotoprotezione nei pazienti trattati per basalioma cheratosi attinica spinalioma melanoma ? Le cellule coinvolte in questa trasformazione sono sostanzialmente le cellule basali le cellule squamose e i melanociti

63 TUMORI CUTANEI : multistep carcinogenesi
Iniziazione (reversibile) prima modificazione genica Promozione (reversibile) cambiamenti proliferativi Progressione (irreversibile) trasformazione neoplastica

64 circa l’80% dell’esposizione totale UV
viene accumulata fino ai 20 anni * Iniziazione Promozione Progressione *Parisi A.V. et al., Phoder Photoimm Photomed 2000

65 irradiazione intermittente intensa continuativa BCC CMM SCC

66 1- Mutazioni del gene p53 cute normale 14%
cute danneggiata dal sole 38,5% Einspahr Jg et al. Neoplasia 1999

67 - carcinoma squamocellulare 69%
mutazioni del gene p53 elevata incidenza - cheratosi attinica 54% - carcinoma squamocellulare 69% Einspahr Jg et al. Neoplasia 1999

68 progressione cheratosi carcinoma
- p16 (INK4a) tumor soppressor progressione cheratosi carcinoma - espressione di MMP-1 mRNA (metalloproteinasi) evento precoce Mortier L et al. Cancer Lett Tsukifuji et al. Br J Cancer 1999

69 5% cheratosi attiniche carcinoma periodo di latenza : 10-20 anni
Parisi AV et al. Photoderm Photoimmunol Photomed 2001

70 modulazione Skin Associated Lymphoid Tissues
UV modulazione Skin Associated Lymphoid Tissues cascata alterazioni immunologiche depressione risposta immunitaria locale e sistemica

71 2 - Sorveglianza immunitaria
UV 2 - Sorveglianza immunitaria Tumori cutanei (promozione) G.Monfrecola

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

73 Variabili individuali
Le caratteristiche fenotipiche (colore, fototipo, etc) relazione con rischio fotodanno

74 diidrossifenilalanina (DOPA)
tirosina diidrossifenilalanina (DOPA) dopachinone fenilalanina-idrossilasi tirosinasi cisteinildopa feomelanine eumelanine G.Monfrecola

75 eumelanine / feomelanine
Pigmentazione / Fattori di rischio rapporto eumelanine / feomelanine sensibilità ad UV = feomelanine * Vincensi MR et al.(Univ. Federico II) Melanoma Res 1998

76 CONTROLLO MELANOGENESI
codifica per la proteina del recettore MCR1 dell’MSH Gene ID Feb-2007

77 CONTROLLO MELANOGENESI
Mutazioni del gene perdita della funzione associate con aumento della produzione di feomelanine Queste generano radicali liberi in seguito a irradiazione contribuiscono ad un incremento del danno cutaneo indotto da UV Gene ID Feb-2007

78 sensibilità alla radiazione solare
recettore MCR1 fattore principale determinante la sensibilità alla radiazione solare Gene ID Feb-2007

79 CONTROLLO MELANOGENESI
L’ormone MSH legandosi al suo recettore MCR1 stimola la produzione di eumelanina

80 - attraverso l'attivazione di MC1R - aumenta la sintesi della
La esposizione solare - attraverso l'attivazione di MC1R - aumenta la sintesi della eumelanina che è fotoprotettiva Gene ID Feb-2007

81 FASEB J. 2006 Sep;20(11):1927-9. Rouzaud F, et al
isotipo MC1R 317 aumenta l'espressione di fattori della sintesi della melanina isotipo MC1R 350 inibisce questa espressione e agisce come regolatore negativo della pigmentazione cutanea Regulation of constitutive and UVR-induced skin pigmentation by melanocortin 1 receptor isoforms. FASEB J Sep;20(11): Rouzaud F, et al

82 formazione di cis-UCA è più alta
Melanoma  soggetti scarsamente pigmentanti soggetti che pigmentano bene Melanoma  formazione di cis-UCA è più alta nei soggetti a cute chiara fototipo I e II *

83 Fotoprotezione post-terapeutica
Variabili comportamentali frequenza di esposizione modalità e tempi di esposizione sede anatomica viso tronco estremità inferiori,etc

84 Fotoprotezione post-terapeutica
Tipo di neoplasia e irradiazione solare

85 Recidive e/o nuove neoplasie caratteristiche biologiche
correlate caratteristiche biologiche e genetiche dose e modalità di irradiazione

86 Modalità di esposizione solare
Nei soggetti capaci di una buona abbronzatura l’aumento dell’esposizione solare (anche durante l’ infanzia) costituirebbe elemento di protezione * *White E, et al. Am J Epidemiol 1994

87 fattore di protezione *
Modalità di esposizione solare Esposizione occupazionale continuativa non fattore di rischio anzi fattore di protezione * * Osterlind A et al. Int J Cancer 1988

88 Quale protezione?

89 intermittente e intensa
Basalioma Melanoma fattori di rischio - esposizione intermittente e intensa -scottature solari

90 Protezione solare Basalioma Melanoma protezione in tutte le età
molto alta continuativa in rapporto alla attività attuale del soggetto

91 Protezione solare Cheratosi solare Carcinoma squamoso continuativa
molto alta UVB e UVA continuativa

92 Protezione solare necessaria non indispensabile molto alta/ ultra
prevenire la promozione cancerosa iniziata nell’infanzia e/o nell’età adulta Nel paz. 70 +: non indispensabile

93 UV / Strategie di Prevenzione
SCHERMO DELLA RADIAZIONE agenti fisici e chimici

94 Fotoprotezione Topica
schermi fisici riducono marcatamente la formazione di cis-UCA** *Pasanen P et al.Photodermatol Photoimmunol Photomed 1990 *Kammeyer A et al.PhotochemPhotobiol 1997 **de Fine Olivarius et al. Acta Derm Venerol 1999

95 UV / Strategie di Prevenzione
POTENZIAMENTO FOTOPROTEZIONE NATURALE: incremento dei sistemi di difesa (antiossidanti, etc)

96 STUDI DI FOTOPROTEZIONE TOPICA
TOPICI ANTIOSSIDANTI ascorbato catalasi -tocof. acetato taurina SOD -carotene  -glucano derivati cisteina STUDI DI FOTOPROTEZIONE TOPICA

97 Fotoprotezione Topica
Vit E UV + alfa tocoferolo 1% riduzione del 50 % dimeri timina* * Mc Vean M, Liebler DC. Carcinogenesis 1997 ** Gensler , Magdaleno et al.Nutr Cancer 1991 - prevenzione del fotodanno DNA - riduzione immunosoppressione UV**

98 Fotoprotezione Topica
Vit E tocoferolo acetato 10% - riduce l’eritema da UV * Nino M. et al. Ann It Dermatol 2002 prima e dopo irradiazione UVB (uomo)*

99 fotoprotezione topica
Vit E - alfa tocoferolo applicazione topica ( uomo) - diminuzione della formazione di “sunburn cells” riduzione di cellule apoptotiche * Maalouf S et al. Mol Carcinog * De Rios et al. J Invest Dermatol 1978 ** Cesarini et al. Photochem Photobiol 1988

100 Fotoprotezione Topica
ASCORBATO rigenera radicali tocoferolo riserva attività antiossidante

101 della capacità antiossidante totale
Incremento capacità fotoprotettiva interdipendenza dei vari antiossidanti il sistema antiossidante endogeno può essere incrementato cambiando un singolo parametro del pool con incremento della capacità antiossidante totale

102 Incremento capacità fotoprotettiva
Es: applicazione alfa tocoferolo: aumento di SOD ascorbato GSH Jurkiewicz BA et al. J Invest Dermatol 1995

103 fotoprotezione topica
GSH etilestere - effetto fotoprotettivo - controllo dell’immunodepressione UV indotta Sistema GSH – Se - Tocoferolo * Steenvoorden et al. Radiat Res 1998

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

105 Fotoprotezione sistemica
La supplementazione orale con sistemi antiossidanti è oggi basata su alcuni convincenti studi Le dimostrazioni tuttavia presentano notevoli difficoltà -per la complessità delle variabili e dei fattori in causa -perché sono pochi gli endpoint determinabili (MED, elastosi, sunburn cells, pigmentazione, etc.)

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