Summary
La prueba mínima de la dosis de eritema (MED) se utiliza para establecer horarios de dosificación para la fototerapia con radiación ultravioleta. Puede evaluar la variación individual en la respuesta inflamatoria, pero carece de metodología para lograr resultados reproducibles. Aquí, presentamos una implementación de precisión de MED y demostramos su capacidad para capturar la variación individual en la respuesta inflamatoria.
Abstract
Las pruebas mínimas de dosis de eritema (MED) se utilizan con frecuencia en entornos clínicos para determinar la menor cantidad de irradiación ultravioleta (UV) necesaria para producir eritema (enrojecimiento inflamatorio) en la superficie de la piel. En este contexto, el MED se considera un factor clave para determinar las dosis iniciales de la fototerapia UV para afecciones comunes de la piel como la psoriasis y el eczema. En entornos de investigación, las pruebas MED también tienen potencial para ser una herramienta poderosa para evaluar la variación dentro y entre personas en las respuestas inflamatorias. Sin embargo, las pruebas MED no han sido ampliamente adoptadas para su uso en entornos de investigación, probablemente debido a la falta de directrices publicadas, que es un obstáculo para obtener resultados reproducibles de este ensayo. Además, los protocolos y equipos para establecer MED varían ampliamente, lo que dificulta la comparación de resultados entre laboratorios. Aquí, describimos un método preciso y reproducible para inducir y medir el eritema superficial utilizando protocolos y métodos de nuevo diseño que se pueden adaptar fácilmente a otros equipos y entornos de laboratorio. El método descrito aquí incluye detalles sobre los procedimientos que permitirán la extrapolación de un programa de dosificación estandarizado a otros equipos para que este protocolo se pueda adaptar a cualquier fuente de radiación UV.
Introduction
La prueba mínima de dosis de eritema (MED) es un procedimiento aprobado por la FDA para evaluar la sensibilidad cutánea a la radiación típicamente en el rango UVB, aunque el MED se puede determinar en otras longitudes de onda en el espectro UV y visible1. El eritema se define como enrojecimiento superficial en la superficie de la piel causado por el engorgement de los capilares (las etapas posteriores del eritema se conocen más comúnmente como quemaduras solares). Las pruebas MED se han utilizado ampliamente en la literatura dermatológica y en los entornos de fototerapia clínica para identificar la cantidad mínima de radiación ultravioleta (UV) que producirá la unidad más pequeña de cambio medible en el enrojecimiento de la piel. Las pruebas MED se pueden realizar con una lámpara UV disponible comercialmente, equivalente a lo que se utiliza en la mayoría de las instalaciones comerciales de bronceado.
Las pruebas MED implican la dispersión continua de la radiación UV o la luz del espectro visible sobre la superficie de la piel durante un período de tiempo predeterminado, con horarios de dosificación dependiendo principalmente de la pigmentación de la piel y la intensidad y el tipo de radiación . Este procedimiento se utiliza comúnmente en entornos clínicos para determinar los horarios de dosificación para los pacientes que reciben radioterapia UV para afecciones de la piel como psoriasis y eczema2,3. Los procedimientos básicos para determinar el MED en entornos clínicos se han descrito en otros lugares4, y se pueden utilizar para ajustar la dosis total de radiación UV hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la variación individual en la sensibilidad de la piel.
La pigmentación de la piel es quizás la variable específica del sujeto más importante en la realización y medición de los resultados del procedimiento MED6. Esto se debe a que la duración de la exposición uv necesaria para evocar la respuesta mínima al eritema está determinada principalmente por la ligereza u oscuridad de la piel del participante, según lo definido por el tipo de piel Fitzpatrick (FST) del participante. FST7 es un esquema numérico para clasificar el color de la piel humana. La escala Fitzpatrick es una herramienta reconocida para la investigación dermatológica sobre pigmentación de la piel humana8,9, y clasifica la piel humana en una de las seis categorías, desde la más clara (FST I) hasta la más oscura (FST VI).
Las tipologías FST más oscuras requieren una mayor duración UV, por lo que la clasificación precisa del FST es importante. Existe una extensa bibliografía sobre los métodos para la evaluación precisa del FST, utilizando una amplia variedad de enfoques, incluyendo autoinforme, entrevista dermamatóna y evaluación basada en instrumentación. Se ha demostrado que las clasificaciones de observadores de FST están correlacionadas con el color de la piel actual, pero no natural10, sin embargo, el FST se puede determinar subjetivamente11 utilizando el autoinforme a través del cuestionario12 y/o la evaluación objetiva a través de Espectrofotometría. Se ha demostrado que la escritura de Fitzpatrick por espectrofotometría se correlaciona estrechamente con el autoinforme del participante en una serie de estudios10,13,14,15.
A pesar de la utilidad y el uso generalizado de las pruebas MED en los servicios clínicos, este procedimiento no ha sido ampliamente adoptado en entornos de laboratorio para la medición de la variación individual en respuesta a la estimulación proinflamatoria. El propósito de la metodología aquí esbozada es proporcionar técnicas y procedimientos paso a paso que aumenten la precisión y reproducibilidad del procedimiento de prueba MED, con el fin de facilitar el trabajo futuro en entornos de laboratorio centrados en cuantificación de la variabilidad intra-individual en la respuesta inflamatoria. Además, proporcionamos resultados representativos que ilustran la capacidad de este protocolo estandarizado para capturar con precisión la variación de persona a persona en la inflamación.
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Protocol
Todos los métodos descritos a continuación, incluido el uso de voluntarios humanos, han sido revisados y aprobados por la Junta de Revisión Institucional (IRB) local, y están de acuerdo con la Declaración de Helsinki y Belmont Report. Todos los participantes (N-72) firmaron el consentimiento informado según lo proscrito por el protocolo IRB. Los criterios de inclusión/exclusión y los procedimientos de interrupción se diseñaron para maximizar la seguridad de los participantes, y cualquier desviación de estos procedimientos debe considerarse a la luz de su impacto en el riesgo y la tolerabilidad para los sujetos humanos. En el contexto del trabajo aquí presentado, los criterios excluyentes limitaban la participación a personas sin antecedentes personales o familiares de condiciones inflamatorias, ni a ninguna sustancia lícita o ilícita. La justificación para hacerlo es que estos factores pueden influir en las respuestas al procedimiento de prueba MED.
1. Selección de participantes
- Utilice los siguientes criterios de inclusión: 18-55 años; en buena salud general según lo determinado por la Lista de Verificación de Síntomas Médicos (MSCL)5; puede entender y comunicarse sobre el protocolo de seguridad de laboratorio presentado en inglés; puede proporcionar consentimiento por escrito.
- Utilice los siguientes criterios de exclusión: Piel Fitzpatrick tipo I, según lo determinado por autoinforme; utiliza regularmente equipos comerciales de bronceado; heridas o lesiones cutáneas en el lugar de exposición previsto; cáncer de piel actual, o antecedentes personales de cáncer de piel; antecedentes familiares de cáncer de piel; diabetes; psoriasis u otra afección inflamatoria de la piel; enfermedad vascular periférica, enfermedad arterial periférica, enfermedad de Raynaud, o cualquier otro trastorno circulatorio diagnosticado; cualquier trastorno motor involuntario; alérgico a la cinta adhesiva; toma esteroides inhalados para el asma (por ejemplo, Fluticasona); toma cualquier corticoesteroides; 2 o más de los siguientes (hipertensión diagnosticada, hiperlipidemia, colesterol alto, cigarrillos de humo, antecedentes familiares de enfermedad coronaria o aterosclerótica (padres/hermanos antes de los 55 años)); dependencia de sustancias activas - legal o ilícita; personas con dependencia de sustancias nuevas en la recuperación (menos de un año); el uso de medicamentos que afectan la función del SNC, incluyendo psicotrópicos, medicamentos para opiáceos o corticoesteroides, durante los últimos 3 meses; medicamentos psicotrópicos prescritos, actualmente o durante los últimos 3 meses (Estos incluyen medicamentos para la ansiedad, depresión u otros problemas psicológicos).
2. Programación y preparación para el MED
- Programe a los participantes para dos citas: la primera, el evento de exposición MED (aproximadamente 45 min), y la segunda, un seguimiento para recopilar lecturas de espectrofotometría (aproximadamente 10 min). Programe la cita de seguimiento para 24 horas después de la primera cita.
- Antes de que lleguen los participantes, coloque y coloque el equipo esencial, incluidos dos puños de prueba de dosis y equipo de seguridad. Tener una variedad de ropa de protección UV (como fundas deportivas de protección UV, guantes de protección UV, exfoliantes médicos de manga larga, sábanas protectoras UV y cinta adhesiva para fijar las sábanas) tanto para el participante como para que el investigador cubra toda la piel expuesta a los rayos UV Radiación.
- Calibre el espectrofotómetro de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Haga esto para cada tema y cada sesión.
3. Determinación del tipo de piel De Fitzpatrick (FST)
- Cuando el participante llegue para el evento de exposición MED (Visita 1), identifique El FST ya sea a través de auto-informe o espectrofotometría. Para maximizar la seguridad de los participantes, no realice pruebas MED en participantes clasificados como FST 1. Para todos los demás tipos de piel de Fitzpatrick (2–6), utilice la puntuación FST para determinar qué programa de exposición se debe utilizar.
4. Cuff 1 Aplicación
- Explique al participante cómo funciona la prueba MED y solicite preguntas antes de continuar.
- Por lo general, realice el procedimiento MED en el interior del antebrazo no dominante.
- Colocar el manguito 1 (con todas las cubiertas de abertura eliminadas) evitando pecas, lunares, cicatrices, cabello (en la medida de lo posible), y cualquier corte, hematoma o lesión en la piel. Retire sólo el soporte de papel de cera protector de las partes laterales (no centrales) del manguito 1. Es importante que el soporte de papel de cera de la parte central de La parte central del manguito 1 no se retire, ya que el adhesivo tiene un fuerte potencial para irritar la piel cuando se despega después de las lecturas basales, causando enrojecimiento de la piel proximal a las aberturas.
-
Después de colocar Cuff 1 en el lugar de exposición previsto, coloque puntos de referencia utilizando un marcador permanente para asegurarse de que Cuff 2 se situará exactamente en el mismo lugar. Marque la piel en cuatro puntos fuera de los pliegues de cada una de las aletas laterales de Cuff 1, los puntos superior derecho, superior izquierdo, inferior izquierdo e inferior izquierdo.
- Haga estas marcas lo suficientemente oscuras como para sobrevivir aproximadamente 24 h, ya que también se utilizarán para colocar Cuff 3 en el mismo lugar exactamente en la cita de seguimiento 24 h más tarde.
5. Lectura de línea de base: Cuff 1 Aplicación
- Usando un espectrofotómetro que ha sido calibrado de acuerdo con las especificaciones del fabricante, obtener y registrar permanentemente las lecturas en cada una de las seis aberturas abiertas en secuencia.
- Asegúrese de que el espectrofotómetro se coloca el centro de las aberturas del manguito evitando lunares, cicatrices u otras imperfecciones en la medida de lo posible.
- Registre permanentemente todos los valores "SCI" (L, A, B). Para garantizar lecturas coherentes con el mismo punto de calibración, mantenga el espectrofotómetro en el ON durante el procedimiento MED y no se apague hasta que se hayan completado las lecturas posteriores a la exposición.
- Después de que se hayan registrado las mediciones basales de espectrofotometría, retire El manguito 1. Para minimizar las molestias de los participantes, aplique disolvente adhesivo médico en el perímetro de Cuff 1 a medida que se despega, lo que evitará la dolorosa depilación del vello en el brazo.
6. Lectura previa a la exposición: Cuff 2 Aplicación
- Después de la eliminación de Cuff 1, coloca Cuff 2 en el mismo lugar usando los puntos de referencia dibujados en la piel para Cuff 1. El soporte adhesivo completo puede ser expuesto y aplicado para asegurar que el manguito 2 esté suficientemente sellado para evitar la exposición cruzada entre las aberturas debido a una adhesión insuficiente a la piel.
- Pida tanto al participante como al investigador que se den ropa de protección UV y accesorios de seguridad. Como mínimo, el participante, el técnico que administra el procedimiento y cualquier otra parte en la habitación debe ponerse gafas de protección UV. Los técnicos deben usar mangas largas o usar una funda protectora UV.
- Antes de activar la lámpara, pida al técnico que ayude al participante a cubrir toda la piel expuesta, incluyendo el brazo por encima del parche, el brazo y la muñeca debajo del parche, la mano y partes de la parte delantera o posterior del brazo que pueden estar expuestas en los lados del parche (UV- láminas protectoras y cinta adhesiva para fijar las hojas pueden ser útiles para esto). Además, algunos participantes que usan camisas con escotes abiertos pueden querer cubrir tela protectora UV sobre su cuello y pecho si estas áreas estarán cerca de la fuente UV.
- Extienda un paño protector UV bajo el brazo del participante (para reducir la reflectancia de la superficie de la mesa).
7. Procedimiento MED: Pre-exposición
NOTA: Los rayos de la lámpara deben ser perpendiculares al lugar de exposición. En general, el movimiento físico de la lámpara es menos posible que el movimiento o la disposición del ángulo del brazo de los participantes.
- Antes de activar la lámpara, organice el brazo del participante de modo que los rayos UV de la lámpara sean perpendiculares al ángulo de Manguito 2 en el brazo del participante.
- Identifique la distancia adecuada entre la lámpara y el manguito 2 en el brazo del participante. Coloque el sensor del radiómetro frente a la lámpara UV paralela a la superficie de la piel y lo más cerca posible de la ubicación de Cuff 2.
-
Cubra el brazo de los participantes con un paño a prueba de rayos UV para evitar la exposición, y active brevemente la lámpara para ajustar la distancia a Cuff 2 hasta que el sensor del radiómetro lea 270 W/cm2.
- Para lograr esta lectura, ajuste la distancia entre la lámpara y la superficie de la piel hasta que el radiómetro lea 270 W/cm2 (a 10 oW). Una vez determinada la distancia adecuada, desactive la lámpara.
NOTA: Es importante tener en cuenta aquí que pequeñas diferencias en el ángulo del radiómetro afectarán en gran medida a la lectura. Por lo tanto, el ángulo del radiómetro debe estar lo más cerca posible de la superficie de la piel.
- Para lograr esta lectura, ajuste la distancia entre la lámpara y la superficie de la piel hasta que el radiómetro lea 270 W/cm2 (a 10 oW). Una vez determinada la distancia adecuada, desactive la lámpara.
- Realice más ajustes en la distancia a lo largo de la sesión de exposición para evitar la deriva en la ubicación del brazo. En cada lectura, confirme la distancia y reajuste según sea necesario para mantener las lecturas del radiómetro a aproximadamente 270 W/cm2 (a 10 oW).
8. Procedimiento MED: Exposición
- Utilice un cronómetro para implementar la programación MED. Retire la primera cubierta de apertura antes de activar la fuente UV. Active la fuente y el cronómetro simultáneamente y retire cada cubierta de apertura en Cuff 2 de acuerdo con el programa especificado a continuación, basado en FST.
- En el punto de extracción de cada cubierta de apertura, registre la lectura del radiómetro cuando el radiómetro se mantiene paralelo a la superficie de la piel y apunta a la lámpara. Si la distancia ha cambiado, ajuste la distancia a la lámpara para asegurarse de que el radiómetro vuelva a leer 270 (a 10) W/cm2.
- Pida al técnico que supervise el brazo del participante para garantizar un posicionamiento constante. En particular, reajuste el brazo si el brazo gira, ya que muchos participantes rotarán el brazo mientras se relajan. A continuación de cualquier ajuste, vuelva a confirmar que el radiómetro lee 270 W/cm2 (a 10 oW).
- Apague la lámpara a la hora exacta especificada por el programa de dosificación en el Cuadro 1. No desactive el cronómetro, ya que se debe reunir una serie adicional de lecturas del espectrofotómetro exactamente 7 minutos después de la desactivación de la lámpara, como se describe a continuación.
9. 7 Min Lectura post-exposición
- Exactamente 7 minutos después de la desactivación de la lámpara, registrar las lecturas finales del espectrofotómetro de cada apertura en Cuff 2. El propósito de la recopilación de datos inmediatamente posteriores al procedimiento de exposición es confirmar primero que no hay reacción adversa a la radiación UV, y en segundo lugar evaluar las respuestas iniciales, que en algunos casos pueden ser leves, pero mediblemente diferentes de la línea de base ( valores previos a la exposición). Cualquier aumento en el enrojecimiento después de 7 minutos es probable que sea un efecto térmico y no eritema.
NOTA: Es probable que una reacción adversa a la exposición a la radiación UV después de 7 minutos esté relacionada con la dosis mínima urticarial de la urticaria solar, un trastorno de fotosensibilidad adquirido. Los trastornos de la fotosensibilidad se evalúan antes del procedimiento MED y se debe descartar a los sujetos con estos trastornos. Sin embargo, si esto se observa en algún momento durante la prueba, el protocolo de exposición debe interrumpirse inmediatamente. - Después de la exposición a la radiación UV, Cuff 2 puede ser particularmente difícil de eliminar. Utilice disolvente adhesivo de grado médico, si es necesario, para minimizar las molestias a los participantes durante la eliminación de Cuff 2. Los participantes con piel particularmente hirsute o sensible pueden encontrar útil aplicar aceite de oliva o removedor adhesivo a base de alcohol bajo el borde de Cuff 2, ya que retiran el parche lentamente. Después de que se retira Cuff 2 los participantes pueden tener adhesivo residual en su piel, que también se puede quitar con aceite de oliva o disolvente adhesivo médico.
- Antes de salir de la sesión de exposición, recuerde a los participantes que no laven los puntos de referencia y que no apliquen lociones en el sitio de exposición.
10. Cita de seguimiento: Cuff 3 Solicitud
- Antes de que llegue el participante, calibrar el espectrofotómetro de acuerdo con las especificaciones del fabricante.
- Prepare el manguito 3 retirando todas las cubiertas de la abertura (dejando el soporte de papel de cera blanco en la parte central del parche). Al colocar el manguito 3 en el brazo del participante, retire el soporte de papel de cera blanca de las dos aletas laterales del parche. Usando los puntos de referencia en el antebrazo del participante, coloque Cuff 3 en la misma ubicación que los dos parches anteriores.
- Tome una lectura en cada una de las seis aperturas abiertas en secuencia. Además, inspeccione visualmente cada apertura y registre si parece haber evidencia visual de una respuesta de eritema en cada una de las seis aberturas (la piel roja o rosa indica eritema). Después de registrar permanentemente las lecturas del espectrofotómetro, retire Cuff 3, utilizando disolvente si es necesario.
- Para mejorar aún más la comodidad y la seguridad de los participantes, proporcione 4-6 gel de quemadura de un solo uso o aloe vera, e indique al participante que si el lugar de exposición se vuelve picazón o incómodo, puede tratarse como una quemadura solar con estos o similares sobre los productos de mostrador.
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Representative Results
El calendario presentado en el Cuadro 1 es un novedoso calendario de dosificación que se calculó para capturar el MED, en promedio, en el punto medio del evento de exposición (es decir, apertura 3 o 4) para cada FST. La base para la programación calculada es la siguiente.
Los trabajos anteriores han establecido que para las personas con FST 2, la mediana de MED para la radiación en el rango UVB es de 66,9 milivatios (mW) por cm2,77.429 mW/cm2 para FST 3 y 85,0 para FST 416. Bajo una suposición de una energía UVB constante de 270 W/cm2,extrapolamos esta constante en el dominio temporal para determinar el número de segundos necesarios para capturar el MED en el punto medio de un horario de dosificación dado para cada FST basado en estas medianas Valores. Además, incorporamos un cronograma de expansión, de modo que cada apertura (2 a 6) recibe un 25% más de energía que la anterior, similar en principio a la expansión de las series de relaciones que se utilizan normalmente en las pruebas MED. Aunque no existen rangos de referencia para el MED dentro de FST 5 y 6, calculamos los horarios para estos tipos de piel extrapolando las diferencias entre los rangos de referencia de 2 a 4 para determinar la constante para la multiplicación de la serie temporal de expansión a una estimación teóricamente correcta de la energía requerida para llegar al MED en estos individuos, si existe. Cabe señalar también que los trabajos previos han ilustrado que las diferencias estadísticamente significativas en el MED sólo pueden surgir al comparar el FST I con el FST IV20. Por consiguiente, en el contexto de los métodos descritos aquí, no se espera necesariamente que surjan diferencias estadísticamente significativas entre las categorías contiguas del FST.
La Figura 1 muestra los datos completos de un único sujeto representativo, desglosados por período de evaluación (Pre-exposición, 7 minutos después de la exposición y seguimiento de 24 h). La Figura 2 proporciona los datos completos para todos los sujetos en este estudio, con el fin de proporcionar una visión general completa de los patrones individuales y la variación que es probable que se encuentren. La Figura 3 proporciona estadísticas resumidas que representan los resultados agregados para todos los sujetos, para ilustrar los patrones generales de variabilidad dentro de cada apertura. Los datos sin procesar de este procedimiento podrían correlacionarse con otras variables de interés científico, dependiendo del contexto y la naturaleza de las aplicaciones de investigación que emplean pruebas MED de precisión como se describe aquí.
| Horario MED para cada tipo de piel Fitzpatrick (FST) | ||||
| FST 2 | FST 3 | FST 4 | ||
| Retire el parche 2 | 1:22 | 1:38 | 1:55 | |
| Retire el parche 3 | 3:05 | 3:42 | 4:19 | |
| Retire el parche 4 | 5:13 | 6:16 | 7:19 | |
| Retire el parche 5 | 7:54 | 9:29 | 11:03 | |
| Retire el parche 6 | 11:14 | 13:29 | 15:44 | |
| Apagado de la lámpara | 15:25 | 18:31 | 21:36 | |
| 7m Post-exposición | 22:25 | 25:31 | 28:36 | |
Tabla 1: Programa de dosificación calculado según FST. Las unidades representan la duración de la exposición en min:s).
Figura 1: Resultados representativos para un tema. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Resultados agregados para 72 sujetos que ilustran el cambio de A* desde la línea de base hasta el seguimiento. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Resultados de la gráfica de caja que resumen la variabilidad de 72 sujetos que ilustran el cambio A* de la línea de base al seguimiento. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
La implementación de precisión de las pruebas MED como se describe aquí podría ofrecer varias ventajas sobre otros desafíos inflamatorios basados en laboratorio que han logrado un uso popular. Por ejemplo, los protocolos de blíster de succión17,18,19 levantan un blíster lleno de líquido en la piel que posteriormente se aspira con una jeringa para obtener acceso directo al microambiente citoquina. Aunque las ampollas en la piel son una herramienta bien conocida para estudiar la inmunología y la inflamación de la piel20,y pueden ser particularmente eficaces para acceder a poblaciones raras de células y proteínas21,estos procedimientos requieren personal especializado y a menudo son prohibitivamente invasivos e incómodos para uso general en sujetos de investigación, presentando así desafíos éticos y prácticos. En estas mismas líneas, los procedimientos de desafío inflamatorio superficial como la vasodilatación inducida por la crema de capsaicina son eficaces para estimular la inflamación cutánea, pero la cuantificación de la respuesta inflamatoria localizada (flare) se basa en la rastreo y calificación humana que puede estar sujeto a errores, reduciendo así la fiabilidad de este procedimiento en el laboratorio.
En los entornos de fototerapia, el propósito de determinar el MED antes de la fototerapia UVB es calcular la dosis inicial individual para un protocolo de radiación UV. En el caso de los métodos descritos aquí, no buscamos identificar el MED para este propósito, sino proporcionar un método replicable para evaluar la variación intraindividual en las respuestas a la radiación UV. En un sentido similar, también debe señalarse que los resultados de este procedimiento no pueden utilizarse en el cálculo del umbral de eritema bajo el sol, que en su lugar requeriría un simulador solar y no una lámpara UV. En esta misma línea, es importante evaluar el estado previo de bronceado y exposición al sol en el sitio de prueba. En este estudio, excluimos a los sujetos que informaron el uso constante de equipos de bronceado comercial. Estos factores, si no se contabilizan, podrían interferir con la determinación precisa de los fototipos de la piel.
Utilizamos un espectrofotómetro de mano para definir objetivamente el color basal de la piel antes de la exposición, y para medir la variación en el color de la piel inducida por la radiación UV. Los espectrofotómetros son dispositivos portátiles ligeros que miden el tono o el rojo frente al verde (una* escala), la ligereza o el negro frente al blanco (escala L*) y la saturación o el amarillo frente al azul (escala b*). Los trabajos anteriores han demostrado que los aumentos en los componentes de la escala L* y las disminuciones en los componentes de la escala L* indican mejor el oscurecimiento de la piel causado por la exposición UV acumulativa22,mientras que la escala a* mide el eritema o enrojecimiento de la piel (es decir, quemaduras solares). Aunque el MED es, por definición, un aumento del eritema visible, el uso de la espectrofotometría proporciona una métrica cuantitativa adicional que complementa la inspección visual del lugar de exposición. El uso de espectrofotometría para medir el eritema simultáneamente reduce el riesgo para los sujetos y aumenta la precisión en la medición del eritema. Esto se debe a que el espectrofotómetro es capaz de medir los cambios en el enrojecimiento de la piel con una precisión considerablemente mayor que la observación visual sola. El uso de instrumentación como espectrofotometría para medir las respuestas superficiales a la radiación UV, por lo tanto, tiene el beneficio adicional de reducir la cantidad de radiación UV necesaria para producir un cambio perceptible. Las clasificaciones observacionales para medir el eritema (normalmente se realizan con una escala de clasificación visual de tipo Likert)23 son altamente subjetivas y limitan la utilidad de las pruebas MED. De acuerdo con el trabajo previo que ha establecido los procedimientos MED para los ajustes clínicos4, informamos de la métrica a* mostrada directamente desde el espectrofotómetro, que es una medida de enrojecimiento. El uso de la espectrofotometría (específicamente el factor a*) para medir el eritema cutáneo tiene un precedente sustancial en la literatura científica4,14,24,25, y se considera que es más precisa que la calificación visual por sí sola.
También es necesario utilizar un radiómetro capaz de medir microvatios por cm2 en el rango UVB. Con el fin de controlar la intensidad de la radiación UV, y para asegurarse de que la dosis se mantiene constante entre los sujetos, un radiómetro en tiempo real debe colocarse inmediatamente adyacente al sitio de exposición de la piel del sujeto en todo momento. Entre otros beneficios de utilizar el radiómetro (por ejemplo, en el monitoreo de la fatiga de la bombilla a lo largo del tiempo), la radiometría garantiza que la distancia entre el bulbo y la piel produzca un resultado consistente entre los sujetos. Esto también proporciona un grado adicional de seguridad para los sujetos, asegurando que la fuente nunca se coloca demasiado cerca de la piel, lo que también aumentaría la radiación UV proyectada sobre la piel. El experimentador debe registrar la intensidad UV en tiempo real, o como mínimo cada vez que se retira una abertura que cubre el parche de prueba de dosis (manguito), para confirmar la consistencia de la dispersión en todo el evento de exposición. Al asegurar que la intensidad se mantiene constante, aumenta aún más la seguridad mediante la prevención de una dosis UV que es mayor que lo descrito en los horarios de dosificación proporcionados aquí.
La evaluación de la inflamación relacionada con el eritema y su utilidad para el estudio de otros tipos de inflamación sigue siendo un tema para el estudio futuro. Específicamente, el trabajo futuro debe examinar la relación entre las respuestas epiteliales indexadas por los procedimientos de prueba MED descritos aquí y los procesos biológicos que las producen con el fin de establecer la base conceptual y teórica necesaria para examen adicional de estos enlaces. Como tal, recomendamos precaución en el uso de las pruebas MED como un marcador general de inflamación sistémica, y fomentar el trabajo adicional utilizando este método para sondear los factores que regulan las respuestas celulares a la radiación UV.
Las pruebas MED no están exentas de riesgos. Existe el riesgo de que los participantes del estudio de que el lugar de exposición pueda volverse picazón o incómodo en las próximas 24-48 h. Los participantes pueden experimentar la sensación de calor en el sitio, y es posible que la piel se despela o se vuelva dolorida, como en el caso de una quemadura solar. Se pueden tomar varias medidas para minimizar la posibilidad de este resultado. En primer lugar, antes de llevar a cabo el procedimiento MED se debe realizar la tipificación FST con el fin de determinar el tiempo que el participante estará expuesto a la radiación UV. En los casos en que el tipo de piel Fitzpatrick de los sujetos no está claro o no se puede determinar, se recomienda no realizar pruebas MED. En los casos en que hay desacuerdo entre el FST autoinformado o el FST determinado por el observador, el Valor por defecto del FST inferior, que implicará una dosis más baja de radiación UV. Además, en los casos en que los sujetos FST es I (piel más ligera posible) recomendamos contra la realización del procedimiento, porque en este caso los sujetos pueden acercarse al MED dentro de 6-8 min, lo que significa que la sobredosis puede llegar a ser algo más probable. No se deben realizar pruebas MED si las lecturas del radiómetro no están disponibles (por ejemplo, debido a un fallo en el equipo). Antes de salir del laboratorio después del procedimiento de exposición a los rayos UV, se debe dar a los participantes la opción de llevar a casa los remedios de venta libre, como los paquetes de aloe, y se les debe decir que supervisen de cerca el lugar de exposición durante las próximas 48 h. Se les debe decir a los participantes que si los participantes cualquier molestia ocurre, pueden aplicar el aloe según sea necesario, o comprar sus propios remedios de venta libre. Estos riesgos también se vinculan a ciertas consideraciones éticas que deben evaluarse antes de realizar las pruebas MED. Por ejemplo, los riesgos asociados con la sobredosis y otras consecuencias no deseadas deben explicarse claramente en el documento de consentimiento informado. Del mismo modo, debe indicarse claramente que, si bien las pruebas MED están en uso generalizado, las consecuencias a largo plazo, cualesquiera que sean, se entienden incompletamente.
Los resultados representativos presentados aquí deben considerarse a la luz de las limitaciones del estudio. En primer lugar, sólo teníamos como objetivo demostrar el potencial de pruebas MED de precisión para capturar la variabilidad entre sujetos en este estudio, y será necesario trabajar en el futuro para examinar la fiabilidad de este procedimiento para volver a probar. En segundo lugar, recopilamos datos de FST 2 a 5, y no presentamos datos aquí sobre FST 6 (piel más oscura), como el trabajo anterior ha demostrado que las personas con piel muy oscura por lo general no muestran evidencia de eritema en respuesta a la radiación UV. Se requerirá un trabajo futuro para aplicar y evaluar críticamente los resultados de nuestro programa de dosificación calculado para FST 6. Individuos con piel más clara (FST I y II) también pueden beneficiarse de un período de seguimiento más largo, ya que las personas con piel más clara pueden mostrar evidencia del MED después de 48 h. En tercer lugar, informamos de datos extraídos del área del antebrazo no dominante, que es un cómodo y lugar menos invasivo para la evaluación de los tipos de respuestas inflamatorias de interés científico en este estudio. Sin embargo, esto contrasta con muchos otros estudios que evalúan las respuestas MED en regiones del cuerpo que están menos expuestas a la luz natural como la espalda y las nalgas. La elección del antebrazo como el sitio principal de la grabación de la espectrofotometría fue principalmente por razones de conveniencia, ya que la recopilación de datos de regiones personales sensibles como esta puede causar molestias indebidas o verguenza a los sujetos. Sin embargo, las áreas que normalmente están protegidas por la ropa pueden ser una mejor opción para la medición del eritema libre de la influencia de la exposición solar previa, y el trabajo futuro podría considerar esta cuestión evaluando comparativamente los resultados de este procedimiento en diferentes lugares físicos en el cuerpo. También debe señalarse que los procedimientos descritos aquí no pretenden establecer el MED para entornos de fototerapia, ni deben utilizarse para investigaciones fotobiológicas como la determinación del factor de protección solar (SPF) para Bloqueador solar. Además, aunque hemos podido lograr tolerancias estrechas en la dosis de radiación de -10 W por cm2,el trabajo futuro debe evaluar la utilidad de estabilizar la disposición física del radiómetro UV, que en nuestro enfoque se lleva a cabo manualmente. Aunque no necesariamente es una limitación, seleccionamos 7 minutos después de la exposición como un punto de seguimiento semiarbitrario, para evaluar si se produjeron cambios inmediatos, aunque estos cambios no están relacionados con el eritema, y en su lugar pueden relacionarse con calefacción localizada o otras respuestas no relacionadas. Otra limitación potencial es el costo de la instrumentación, particularmente el espectrofotómetro. Por último, observamos que el gran número de criterios excluyentes puede limitar la generalización.
Las posibles aplicaciones de las pruebas MED de precisión se extienden a cualquier entorno de investigación en el que se requiera cuantificación de la respuesta inflamatoria sistémica en humanos. En particular, este método puede ser especialmente relevante para el campo de la psiconeuroinmunología, que examina la interfaz entre factores psicológicos, neurobiológicos y de estilo de vida (estrés, dieta, estado hormonal, ansiedad y depresión) que se relacionan con respuestas inmunitarias incluyendo inflamación sistémica. El trabajo futuro también podría examinar la utilidad de ajustar ciertas configuraciones físicas de los procedimientos de prueba MED descritos aquí. Por ejemplo, el ajuste de la distancia desde la superficie de la piel hasta la fuente de radiación UV podría realizarse manualmente (como era el caso aquí) o, alternativamente, las lecturas en tiempo real del radiómetro podrían utilizarse para ajustar el tiempo de exposición. También podría evaluarse la influencia de la duración del seguimiento, para examinar sistemáticamente las diferencias individuales en el tiempo de alcanzar el pico MED, y también podrían añadirse períodos de seguimiento más largos, a fin de evaluar la variación intraindividual en el tiempo de recuperación. También debe señalarse que los métodos aquí descritos existen en un contexto más amplio de las normas mundiales para los métodos de ensayo de protección solar, cosméticos y pruebas del factor de protección solar (SPF) (por ejemplo, ISO 24444). Los métodos presentados aquí no están destinados a ser utilizados en estos contextos, ni deben ser aplicados para la determinación de MED en entornos de fototerapia o clasificaciones SPF como se describe por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA). Las normas para las pruebas de SPF se basan en MED individuales y no son apropiadas para las evaluaciones intraindividuales como se describe aquí. Por último, la labor futura también debería tener en cuenta la duración del período de seguimiento. En el estudio actual, la mayoría de los sujetos fueron evaluados a o cerca de 24 h después de la exposición, con algunas raras excepciones debido a la variación en los horarios y la disponibilidad del sujeto (nunca superior a 48 h después de la exposición). También podría evaluarse la influencia de la duración del seguimiento, para examinar sistemáticamente las diferencias individuales en el tiempo de alcanzar el pico MED, y también podrían añadirse períodos de seguimiento más largos, a fin de evaluar la variación intraindividual en el tiempo de recuperación.
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Disclosures
Los autores de este estudio no declaran conflictos de intereses, financieros o de otro tipo.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado por una subvención del Virginia Tech College of Science Discovery Fund.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 280 nm-400 nm, approximately 25% UVB | |
| UV-proof safety glasses (2 pair) | |||
| UV-proof sleeve | |||
| White cotton gloves (2 pair) |
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