Mecanisme de activare a melanocitelor și tratamente terapeutice raționale ale Lentigos solari

Abstract:Pentru a caracteriza patobiologia lentigos solari (SL), analizele prin RT-PCR semicantitative, Western blot și imunohistochimie au evidențiat expresia suprareglată a receptorilor endotelinei (EDN)-1/endotelinei B (EDNBRs), factorului de celule stem (SCF). )/c-KIT și factorul de necroză tumorală (TNF) în epiderma lezională, care a contrastat cu expresia reglată în jos a interleukinei (IL) 1 . Aceste descoperiri susțin cu tărie ipoteza că expunerea anterioară repetată la UVB declanșează keratinocitele să producă continuu TNF. TNF stimulează apoi secreția de EDN și producerea de SCF într-o manieră autocrină, ducând la activarea melanogenă continuă a melanocitelor învecinate, ceea ce provoacă SLs. Un studiu clinic pe 36 de pacienți cu SL timp de șase luni tratați cu un extract de M. Chamomilla cu o capacitate puternică de a anula creșterea indusă de EDN1-a sintezei ADN-ului și a melanizării melanocitelor umane în cultură a dezvăluit o îmbunătățire semnificativă a scorurilor pigmentare. și diferențele de culoare exprimate ca valori L. Un alt studiu clinic folosind atirozinazainhibitorul L-ascorbat-2-fosfat 3 Na (ASP) a demonstrat că valorile L ale pielii tratate cu loțiune de testare (6 la sută APS) au crescut semnificativ în SL și în pielea nelezională, cu o valoare ∆L semnificativ mai mare în SL atunci când comparativ cu pielea nelezională. Suma acestor constatări sugerează cu tărie că tratamentul topic combinat cu blocante de semnalizare EDN șitirozinazainhibitori este o alegere terapeutică de dorit pentru SL.

Cuvinte cheie: lentigo solar; endotelina; factor de celule stem; factor de creștere a keratinocitelor; interleukina-1; factor de necroză tumorală; semnalizare intracelulară; mobilizarea calciului; blocant de semnalizare; M. chamomilla; ascorbat-fosfat Na; agent de albire; inhibitor de tirozinaza

Cistanche este un inhibitor al tirozinazei.

Faceți clic pentru efecte cistanche pentru inhibarea tirozinazei

1. Introducere

Cea mai frecventă tulburare epidermică hiperpigmentară în pielea asiatică este solar lentigos (SL), care apar în general pe față și pe dorsul mâinilor. Spre deosebire de hiperpigmentarea indusă de UVB (melanoza UVB), care, în funcție de vârsta subiectului, dispare în decurs de două săptămâni până la câteva luni după întreruperea expunerii UVB, SL se dezvoltă pe pielea expusă la soare, în special pe față și nu dispar niciodată din cauza posibilelor leziuni ale ADN-ului în keratinocite provocate de iradierea UVB repetată a epidermei leziunii. În general, tulburările hiperpigmentare sunt în general vizate de agenți anti-pigmentare și includ melanoza UVB, SL și melasma. Pe baza frecvenței diagnosticului final pentru pacienții cu diferite tulburări pigmentare din Japonia, SL au cea mai mare incidență, aparând la aproximativ 60% dintre toți pacienții cu tulburări hiperpigmentare, în timp ce melasma și hiperpigmentarea post-inflamatoare (inclusiv UVB-melanoza) apar în până la 5,2% și, respectiv, 3,3% dintre pacienți [1]. Acest lucru sugerează că SL sunt o țintă predominantă a agenților anti-pigmentare pentru pielea asiatică. Cu toate acestea, au existat puține lucrări publicate despre efectele clinice ale agenților anti-pigmentați asupra SL, deoarece mulți agenți anti-pigmentați servesc catirozinazainhibitori și nu se anticipează cătirozinazainhibarea ar fi suficientă pentru a ameliora hiperpigmentarea SLs. În plus, pare dificil să se proiecteze în mod rațional un tratament topic terapeutic eficient pentru SL, deoarece se cunosc puține despre mecanismele de activare a melanocitelor din epiderma lezională. În acest articol de revizuire, caracterizăm patobiologia SL în funcție de tratamentul topic pentru SL, deoarece se cunosc puține despre mecanismele de activare a melanocitelor în epiderma lezională. În acest articol de revizuire, caracterizăm patobiologia SL în conformitate cu rețelele de citokine paracrine melanogene cunoscute și, pe baza mecanismelor de activare a melanocitelor descoperite în epiderma lezională a SL, introducem abordări clinice raționale pentru tratamentul topic al SLs pentru a ameliora hiperpigmentarea. nivel.

2. Caracteristici clinice

SL se dezvoltă clinic ca pete de piele plate, bine circumscrise, cu culori și dimensiuni diferite, care apar frecvent pe față și pe dorsul mâinilor (Figura 1a) [2]. Histochimia leziunilor SL colorate cu hemoxilină și eozină a evidențiat o ușoară acantoză și pigmentare de-a lungul stratului de celule bazale (Figura 1b) [2]. Există două modele în ceea ce privește trăsăturile histopatologice ale SL pe față: un model a demonstrat o epidermă aplatizată cu melanoză bazală, iar celălalt model a prezentat hiperplazie epidermică cu creste rete alungite compuse din celule bazaloide profund pigmentate [3].

3. Mecanisme de activare a melanocitelor în lentigo solar pe baza rețelei de citokine paracrine melanogenice

3.1. Numărul de melanocite și expresia tirozinazei

Deși au existat unele argumente cu privire la numărul crescut de melanocite în SL, analiza imunohistochimică folosind markerul specific melanocitelor MART-1 a relevat un număr crescut de melanocite în lentigo solar [5-7]. Cu toate acestea, densitatea reală a melanocitelor de-a lungul graniței dintre derm și epidermă în SLs este similară cu cea din pielea de control perilezional datorită proliferării crescute a keratinocitelor [7]. Imunohistochimie folosind anti-tirozinazaa dezvăluit cătirozinaza-melanocitele pozitive au fost semnificativ crescute de 2-ori în epiderma lezională a SLs [4]. Analiza genelor prin RT-PCR semicantitativă a arătat că nivelul de expresie a ARNm a tirozinazei este reglat în mod semnificativ de 2,3-ori în epiderma lezională [4]. Descoperirile de mai sus susțin posibilitatea că există o stimulare atât a proliferării, cât și a melanizării în melanocitele lezionale SL. Prin urmare, am emis ipoteza că keratinocitele ușor proliferate în SL-uri declanșează activarea melanocitelor învecinate prin secretarea de citokine care stimulează melanocite.

3.2. Rețele de citokine paracrine melanogene

Noi, și alte grupuri, am elucidat că există mai multe rețele importante de citokine paracrine melanogene între celulele pielii (Figura 2). În principal, acestea includ endotelina (EDN)-1 [8–15], factorul celulelor stem legate de membrană (mSCF) [16], proopiomelanocortina (POMC) [17–20], prostaglandina E2 [21], macrofage granulocitelor factorul de stimulare a coloniilor (GM-CSF) [22], factorul de creștere a fibroblastelor de bază [23], oncogenei legate de creștere [24] și factorul de creștere a keratinocitelor (KGF) [25,26] implicate în interacțiunile keratinocite/melanocite și SCF solubil [27] ], factorul de creștere a hepatocitelor (HGF) [8,10,27–29] și KGF [30] implicate în interacțiunile fibroblast/melanocite. Pe baza rețelelor de paracrinecitokine melanogene elucidate, inclusiv receptorii lor corespunzători, este important să se determine care rețele de citokine paracrine melanogenice sunt implicate și sunt activate în mod specific in vivo în mecanismele de hiperpigmentare din epiderma lezională a SLs.

3.3. Citokine și receptori paracrini majori responsabili pentru activarea melanocitelor în SL

Printre citokinele melanogene de mai sus și receptorii lor corespunzători, am determinat mai întâi rolul factorului de creștere a fibroblastelor de bază (bFGF) și al oncogenei legate de creștere (GRO) în epiderma SLs. S-a constatat că FGF de bază este supraexprimat în keratinocitele umane expuse la UVB, ale căror omogenate aveau potențialul distinct de a stimula melanogeneza și proliferarea melanocitelor umane în cultură, deși cofactorii cu capacitatea de a crește nivelurile de AMP ciclic sunt în mod esențial necesari pentru stimularea melanogenă [23]. ]. GRO a fost identificat de grupul nostru de cercetare ca o citokină melanogenă care joacă un rol esențial în hiperpigmentarea indusă de fenilazo-naftol după reacția sa alergică în pielea de cobai galben maroniu [24,31]. RT-PCR semicantitativă a arătat că nu a existat nicio modificare a nivelurilor de expresie genică ale bFGF și GRO în epiderma lezională SL în comparație cu epiderma non-lezională [2]. În concordanță cu nivelul de expresie a ARNm al bFGF și GRO, imunohistochimia a arătat că nu a existat nicio diferență în intensitatea imunocolorării cu anti-bFGF (Figura 1c, d) și anti-GRO (Figura 1e, f) între lezional SL și non-lezional. epidermă [2]. Aceste constatări au indicat nicio implicare a bFGF sau GRO ca citokine melanogene intrinseci pentru mecanismul de activare a melanocitelor în SL.

În mecanismul biologic al hiperpigmentării induse de UVB, expresia EDN1, o peptidă vasoconstrictor izolată inițial din celulele endoteliale porcine [32], și mSCF [16] sunt suprareglate în mod autocrin prin acțiunea eliberării interleukinei stimulată de UVB ( IL)-1 prin generarea de specii reactive de oxigen (ROS) [15]. Aceste citokine determină melanocitelor învecinate să își mărească expresia enzimelor critice de sinteză a melaninei tirozinaza [14,33], EDNBR [34] și proteina matricei melanozomilor PMEL17 [34], precum și a enzimelor legate de proliferare, cum ar fi kinaza dependentă ciclic (CDK)2. [34], care duc la hiperpigmentare în pielea expusă la UVB. Pe baza citokinelor melanogene majore implicate în mod esențial în melanoza UVB, am determinat apoi rolul EDN1 în mecanismul de activare a melanocitelor în epiderma SLs. Caracterizarea nivelului de expresie a ARNm al EDN1 în epidermă prin analiza semicantitativă RT-PCR a arătat că a existat o creștere marcată a expresiei cu o medie de 3,2-ori în epiderma lezională SL în comparație cu epiderma nelezională. [4]. În concordanță cu nivelul crescut de expresie a genei al EDN1, a existat o imunocolorare crescută cu anti-EDN1 în toată epiderma lezională SL (Figura 1g, h) [4].

În plus față de EDN1, am determinat apoi rolul receptorilor EDN în mecanismul de activare a melanocitelor care stau la baza SL-urilor. Legarea EDN de receptorul său este primul pas în linia paracrină majoră dintre keratinocite și melanocite, care reglează pigmentarea pielii [11,14,35,36]. Receptorii EDN sunt receptori cu șapte transmembranari cuplați cu proteine ​​G cu două izoforme (A și B) care interacționează în mod specific cu EDN1 și, respectiv, cu toate formele de EDN (EDN1, EDN2 și, respectiv, EDN3) [37]. În ceea ce privește efectele inhibitoare ale antagoniștilor receptorilor EDN asupra proliferării stimulate de EDN a melanocitelor umane în cultură, un efect inhibitor semnificativ a apărut numai în prezența antagonistului BQ 788, receptorul anendotelinei B (EDNBR), dar nu a BQ123 sau BQ610, o endotelină. Un antagonist al receptorului (EDNAR) [9], care a indicat că semnalizarea receptorului EDN1/EDN este mediată prin EDNBR. Analiza semicantitativă RT-PCR a expresiei ARNm EDNBR a dezvăluit că dintre diferitele tipuri de celule ale pielii, melanocitele sunt singurul tip substanțial de celulă care exprimă EDNBR. Deoarece am demonstrat deja că EDN1 secretat de keratinocite declanșează activarea proteinei kinazei C intracelulare (PKC) prin EDNBR [35], am determinat dacă nivelul de expresie al EDNBR a fost accentuat și în melanocite din epiderma SL lezională. Analiza RT-PCR semicantitativă a EDNBRmRNA în epiderma SL a demonstrat o expresie semnificativ crescută cu o medie de 6,8-ori în epiderma lezională SL [4]. În concordanță cu expresia crescută a ARNm EDNBR, a existat o imunocolorare crescută cu anti-EDNBR localizat în melanocite din epiderma lezională SL (Figura 1i, j) [4]. Suma acestor constatări sugerează cu tărie creșterea coordonată a expresiei EDN1 și a legăturii sale cu receptorii în epiderma lezională a SLs.

Pe baza citokinelor melanogene majore implicate în melanoza UVB, am determinat apoi rolul SCF în mecanismul de activare a melanocitelor în epiderma SL lezională. Am raportat deja că expunerea la UVB a keratinocitelor umane cultivate, precum și a epidermei umane stimulează în mod semnificativ expresia SCF atât la nivel de genă, cât și de proteine ​​[15,16]. Analiza semicantitativă RT-PCR a ARNm SCF în epiderma SL a demonstrat o expresie semnificativ crescută cu o medie de 3,9-ori în epiderma SL lezională în comparație cu epiderma nelezională [2]. Western blot pentru SCF în pielea a șase pacienți cu SL a demonstrat că a existat o creștere semnificativă cu o medie de 1,6-ori a proteinei SCF în epiderma lezională SL în comparație cu epiderma non-lezională [2].

În concordanță cu nivelul crescut de expresie a genelor și proteinei SCF, a existat o imunocolorare crescută cu anti-SCF în întreaga epidermă lezională SL (Figura 1k, l) [2]. S-a discutat dacă SCF suprareglat la nivel de proteină în epidermă lezională este de tip solubil sau de tip legat de membrană. Dacă SCF solubil la membrana bazală este suprareglat în epidermă, mastocitele prezente în derm ar trebui activate pentru a prolifera și a crește în număr. Deoarece colorarea cu albastru de toluidină în SL nu a arătat nicio creștere a numărului de mastocite în dermul SL lezional [2], este probabil ca tipul de SCF reglat în sus în SLs să fie de tip legat de membrană.

În plus față de SCF, am determinat apoi rolul receptorului SCF c-KIT în mecanismul de activare a melanocitelor care stau la baza SL-urilor. Am raportat deja că expunerea la UVB a melanocitelor umane cultivate, precum și a epidermei umane stimulează în mod semnificativ expresia c-KIT atât la nivel de genă, cât și de proteine ​​[15,38]. În plus, în pigmentarea stimulată de UVB a pielii de cobai galben maroniu, un anticorp blocant la c-KIT a abrogat în mod semnificativ numărul crescut de melanocite dopa-pozitive, precum și hiperpigmentarea într-o fază incipientă a procesului de pigmentare indus de UVB [16] , care indică puternic că legarea SCF la c-KIT joacă un rol important în activarea melanocitelor indusă de UVB, conducând la hiperpigmentare. Concomitent cu expresia crescută a SCF la nivelul genei și proteinei, nivelul de expresie genică a receptorului său c-KIT a fost, de asemenea, crescut cu o medie de 2,14-ori în epiderma lezională SL [2]. În concordanță cu expresia crescută a mRNA c-KIT, a existat o imunocolorare crescută cu anticorpul c-KIT localizat în melanocite din epiderma SL lezională (Figura 1m, n) [2]. Acest lucru sugerează că există o creștere coordonată a expresiei SCF și a receptorului său c-KIT în epiderma lezională SL.

Pe de altă parte, alte grupuri au emis ipoteza că factorul de creștere a keratinocitelor (KGF)/receptorul KGF (KGFR) joacă un rol important în inițierea formării SL și în creșterea pigmentării numai în epiderma stadiilor anterioare SLs [25]. În epiderma lezională [30] și/sau derma [25] a SLs, expresia KGF este reglată în sens pozitiv numai la nivel de colorare imună, deși sunt necesare studii suplimentare asupra expresiei genei și proteinei sale pentru orice concluzie finală despre aceasta ca o citokină intrinsecă care provoacă. SL-uri. În timp ce se știe că IL-1 provoacă keratinocitelor să stimuleze producția de KGF, rămâne neclar modul în care expresia KGF este reglată în creștere în epiderma leziunii, unde expresia IL-1 este mai degrabă reglată în jos [2]. Desigur, ar trebui determinat dacă TNF (care este suprareglat în epiderma lezională) are capacitatea de a stimula producția de KGF. Deoarece expresia KGF în piele este limitată în primul rând la fibroblastele dermice, este plauzibil ca expresia crescută a KGF de către fibroblastele dermice în dermul lezional al SLs [25] să fie asociată atât cu proliferarea crescută a keratinocitelor, cât și cu melanogeneza stimulată. Astfel, este probabil ca fibroblastele dermice să fie activate în mod persistent prin expunerea la UV pentru a elibera KGF, care acționează direct sau indirect prin keratinocite pentru a modula expresia SCF, contribuind la hiperpigmentarea SL [25].

În continuare, am determinat mecanismele biologice prin care secreția EDN1 este reglată în creștere în epiderma lezională a SLs. Este bine cunoscut faptul că factorii biologici asociați cu stimularea secreției EDN de către keratinocitele umane includ IL-1, factorul de necroză tumorală (TNF) și enzima de conversie a endotelinei (ECE)-1. Descoperirile noastre privind stimularea citokinelor autocrine asociate cu melanoza UVB au demonstrat că suprareglarea IL-1 este în principal responsabilă pentru stimularea producției de EDN1 și SCF în keratinocitele umane expuse la UVB [12,16]. Astfel, IL-1 s-a dovedit a fi stimulatori puternici ai secreției de EDN cu un vârf întârziat în keratinocitele umane în cultură care seamănă cu modelul secreției EDN indusă de UVB [11]. De asemenea, este bine cunoscut faptul că iradierea UVB stimulează în mod semnificativ eliberarea IL-1, dar nu și IL-1 în keratinocitele umane cultivate și că un anticorp blocant la IL-1 abrogă semnificativ secreția crescută de EDN1 [11], ceea ce indică faptul că hiperpigmentarea indusă de UVB este mediată prin activarea melanocitelor epidermice care rezultă dintr-o secreție crescută de EDN1 de către keratinocitele expuse UVB. În plus, s-a descoperit că expresia proteinei mSCF este stimulată în mod semnificativ prin tratamentul cu IL-1 în keratinocite umane în cultură [16]. Prin urmare, am determinat în continuare dacă IL-1 a fost, de asemenea, supraregulat pentru a stimula expresia EDN1 și/sau SCF în epiderma lezională a SLs. Interesant, analiza semicantitativă RT-PCR a arătat că expresia ARNm IL-1 este mai degrabă reglată în jos în epiderma lezională [16]. În concordanță cu această analiză RT-PCR, imunohistochimia cu un anticorp IL-1 a evidențiat o imuno-colorare mai slabă în epiderma lezională decât în ​​epiderma nelezională (Figura 1o, p) [2], ceea ce sugerează că IL{{ {33}} nu este responsabil pentru expresia crescută a EDN1 și SCF în epiderma lezională a SLs.

În ceea ce privește mecanismele care stau la baza exprimării crescute a EDN1 în SL, în plus față de IL-1, TNF la 10 ng/mL a fost raportat de Tsuboiet al. a fi un stimulator puternic (de 10-pliere) al secreției EDN de către keratinocite umane cultivate [39]. În ceea ce privește mecanismul care stă la baza exprimării crescute a SCF în SL, am examinat în continuare efectele TNF asupra expresiei SCF în keratinocite umane cultivate. Western blot folosind un anticorp anti-SCF a demonstrat că TNF stimulează în mod semnificativ producția de mSCF [15]. Prin urmare, am determinat apoi dacă TNF este sau nu reglat pentru a stimula expresia EDN1 și/sau SCF în epiderma lezională a SLs. Interesant, analiza semicantitativă RT-PCR a dezvăluit că expresia ARNm TNF este reglată în mod semnificativ la nivelul epidermei SL lezionale [2]. În concordanță cu analiza RT-PCR, imunohistochimia cu un anticorp anti-TNF a evidențiat o imunocolorare mai puternică în epiderma lezională SL decât în ​​epiderma non-lezională (Figura 1q, r) [2]. Astfel, a fost de imaginat că expresia suprareglată a TNF este în principal responsabilă pentru expresia crescută a EDN1 și SCF în epiderma lezională a SLs.

În ceea ce privește mecanismul implicat în exprimarea crescută a EDN1, în continuare am determinat dacă ECE-1 este reglată în sens pozitiv în epiderma SL lezională. Deoarece niciun studiu nu a descris expresia ECE-1 în keratinocite umane în acest moment, am caracterizat ECE-1 în keratinocite umane cultivate în comparație cu celulele endoteliale. Analiza activității ECE-1 în diferite tipuri de celule ale pielii a arătat că keratinocitele umane și nu melanocitele umane posedă activitate ECE{-1, care apare într-o măsură mai mică decât în ​​celulele endoteliale [40]. Western blotting, folosind anticorpi pe care i-am pregătit pentru ECE-1, a demonstrat că proteina ECE-1 există în celulele endoteliale umane, fibroblastele umane și keratinocitele umane, dar nu și în melanocitele umane [40]. Testele activității ECE-1 în supernatanți după imunoprecipitarea cu anticorpul ECE-1 au demonstrat că celulele endoteliale și cheratinocitele umane au activități detectabile ale ECE-1 la pH 6,8, care se corelează bine cu ECE-1 {15}} imunoprecipitată cu anticorpul nostru împotriva ECE-1 [40]. Analiza semicantitativă RT-PCR a nivelurilor de ARNm ECE-1 a arătat că IL-1, dar nu TNF, a avut un ușor efect stimulator asupra expresiei genei ECE{-1 în cheratinocite umane cultivate [40]. În concordanță cu analiza RT-PCR, Western blot a arătat că IL-1, dar nu TNF, a stimulat expresia proteinei ECE{-1 în keratinocite umane cultivate [40]. În cele din urmă, am determinat dacă ECE-1 este, de asemenea, reglată pentru a stimula expresia EDN1 în epiderma lezională a SLs. În concordanță cu lipsa unui efect stimulator al TNF, care este suprareglat în SLs, nu a existat nicio diferență în nivelul de expresie a ARNm al ECE-1 între epiderma lezională și non-lezională a SLs [2], ceea ce sugerează că ECE-1 nu este responsabilă pentru secreția crescută de EDN1 în SL.

Figura 3 prezintă un rezumat al stimulării autocrine în keratinocite umane în cultură. În ceea ce privește mecanismele biologice care conduc la activarea cascadelor de semnalizare EDN și SCF [9], studiile noastre in vitro sugerează un contrast interesant, în timp ce reglarea IL-1 este în principal responsabilă pentru stimularea producției de EDN1 și SCF în UVB- melanoza, reglarea în sus a TNF este asociată în principal cu producția stimulată a acelorași două citokine în SL.

3.4. Efecte stimulatoare sinergice ale combinației EDN1 și SCF

Am raportat deja că există o sinergie în sinteza ADN-ului stimulat în melanocite umane cultivate, măsurată prin încorporarea 14C-timidină în co-prezența SCF și EDN1 [41]. A existat, de asemenea, o sinergie similară în stimularea sintezei melaninei, măsurată prin încorporarea 14C-tiouracil în melanocite umane cultivate în co-prezența SCF și EDN1 [41]. În schimb, nu a existat o astfel de sinergie între EDN1 și factorul de stimulare a coloniilor de macrofage de granulocite (GM-CSF) sau HGF [13,42]. În ceea ce privește mecanismele de semnalizare implicate în acele efecte sinergice, am constatat că interacțiunea dintre semnalizarea SCF și EDN1 a fost inițiată prin fosforilarea tirozină a c-KIT, care este stimulată indirect de PKC activat, ceea ce îmbunătățește formarea Shc-Grb{ {18}}Complex SOS care duce la rândul său la activarea sinergică a buclei kinazei Ras/Raf-1/MEK/MAP [41].

3.5. Interacțiuni reciproce între EDN/EDNBR și SCF/c-KIT

Apoi am determinat dacă producția crescută de SCF declanșează expresia EDNBR sau afinitatea acestuia față de ligandul EDN din melanocitele umane, în plus față de efectul său stimulator asupra proliferării lor. Analiza Western blot a arătat că SCF poate stimula expresia proteinei EDNBR în melanocite umane cultivate [43]. Când afinitatea EDNBR față de ligandul său a fost evaluată în melanocite umane cultivate utilizând un test de legare a ligandului, s-a dovedit că legarea EDN1 marcată cu 125I la EDNBR a fost crescută semnificativ la două zile după incubarea cu SCF [43]. Luate împreună, aceste constatări indică faptul că SCF exprimat în faza incipientă poate îmbunătăți expresia EDNBR, ceea ce face ca melanocitele să devină mai sensibile la secreția ulterioară a EDN1. Pe de altă parte, când melanocitele umane cultivate au fost tratate timp de 48 de ore cu EDN1 la 10 nM, testul de legare a ligandului folosind 125I-SCF a dezvăluit că EDN1 a îmbunătățit în mod distinct afinitatea de legare a SCF la receptorul c-KIT [43].

4. Rezumatul Patobiologiei SL

Tabelul 1 prezintă un rezumat al rețelelor de citokine paracrine care apar în diferite afecțiuni hiperpigmentare epidermice. În ceea ce privește aceste rețele, SL-urile sunt foarte asemănătoare cu melanoza UVB, cu excepția citokinelor cauzale, cum ar fi TNF, pentru producția crescută de EDN1 și SCF.

În ceea ce privește mecanismele biologice care duc la creșterea activităților cascadelor de semnalizare EDN și SCF, studiile noastre in vitro au sugerat că, în timp ce suprareglarea IL-1 este responsabilă în principal de stimularea producției de EDN1 și SCF în melanoza UVB, suprareglarea de TNF este asociat cu producerea stimulată a acelorași două citokine în SL. Figura 4 prezintă un rezumat al relațiilor complexe dintre legăturile SCF și EDN1 în epiderma SLs. Aceasta include sinergismul dintre SCF și EDN1, precum și activarea EDNBR și c-KIT de către SCF și, respectiv, de către EDN1. Eliberarea de TNF de către keratinocite simulează producția de SCF și EDN într-o manieră autocrină, ambele manifestând un efect sinergic asupra activării melanocitelor, precum și un efect stimulator asupra expresiei receptorilor corespunzători, c-KIT și EDNBR. Aceste interacțiuni sinergice și intercelulare facilitează activarea melanocitelor într-o măsură mai mare în epiderma lezională a SL decât în ​​epiderma expusă la UVB, ducând la hiperpigmentarea mai intensă a SL.

În mod colectiv, rezultatele noastre sugerează că două cascade de semnalizare, EDN1/EDNBR și mSCF/c-KIT, joacă un rol intrinsec și coordonat în accentuarea mitogenezei și melanogenezei melanocitelor în epiderma hiperpigmentată a SLs. Figura 5 prezintă secvența biologică pentru mecanismele de hiperpigmentare implicate în SL, în care factorii tumorigeni necunoscuți din cauza deteriorării cumulate a ADN-ului în trecutul îndepărtat determină cheratinocite să producă și să secrete TNF. Astfel, TNF face ca keratinocitele să producă în exces citokine melanogene, cum ar fi SCF și EDN1, într-un mod autocrin, declanșând melanocitele adiacente să stimuleze sinteza melaninei, ducând la hiperpigmentarea epidermică.

5. Abordări terapeutice de tratament topic

Pe baza rețelei paracrine melanogenice coordonate și a mecanismelor de semnalizare activate care conduc la activarea melanocitelor în epiderma lezională SL, blocarea semnalizării intracelulare melanogenice esențiale este o abordare terapeutică de dorit pentru a obține efecte anti-pigmentare asupra SL. O astfel de abordare ar putea provoca hipopigmentare, dar nu ar trebui să fie eficientă în pielea nelezională, unde astfel de cascade de semnalizare nu sunt activate în melanocite. Pe de altă parte, inhibarea activității tirozinazei este o altă abordare pentru a ameliora hiperpigmentarea în SL, deși ar putea provoca hipopigmentare și ar putea fi, de asemenea, eficientă în pielea nelezională.

5.1. Blocarea semnalizării intracelulare melanogenice esențiale

Deoarece aproape toate mutațiile care duc la tulburări genetice hipopigmentare apar pe axa EDN1/EDNBR și SCF/c-KIT [44] și din moment ce există un efect de stimulare sinergic al EDN1/SCF asupra proliferării și melanizării celulelor în melanocite umane cultivate, este posibil ca blocarea fie semnalizarea EDN1/EDNBR, fie SCF/c-KIT ar putea preveni hiperpigmentarea datorită exprimării crescute coordonat a EDN1 și SCF, deoarece un efect de stimulare sinergică nu reușește să apară. Prin urmare, am încercat să obținem efecte anti-pigmentare asupra SL-urilor prin blocarea liniei de semnalizare EDN/EDNBR.

Calea de semnalizare intracelulară activată de EDN constă în legarea la EDNBR, activarea PKC, cascada kinazei MAP și cascada cAMP/PKA [34,35,41]. Astfel, aceste acțiuni celulare sunt inițiate de legarea EDN1 la EDNBR cuplat cu proteina G, urmată de procese de semnalizare secvențială constând în principal din PKC și MAPK. După legarea de receptorul său, EDN1 declanșează hidroliza polifosfoinozitidei prin activarea fosfolipazei C, care generează inozitol-trifosfați (IP3) și diacilglicerol, mobilizând Ca plus plus intracelular și, respectiv, activând PKC. Activarea PKC este atinsă prin translocarea sa din citosol în membrana plasmatică și activează Raf-1 prin fosforilare. Astfel, Raf-1 pare a fi un punct convergent între căile PKC și MAPK. Activarea Raf-1 duce la activarea unei serii de intermediari ai căii MAPK constând din MEK, ERK și RSK. Raf-1 fosforilat activează MEK prin fosforilare și MEK activat fosforilează ERK. ERK activat apoi fosforilează factorul de transcripție asociat microftalmiei (MITF) la serina 75, ducând la recrutarea unui co-activator pentru reglarea expresiei genelor a mai multor factori melanogeni [41]. Simultan, MAPK activat are ca rezultat activarea RSK, care fosforilează CREB, ducând la transcrierea MITF. Pe de altă parte, PKC activat are diafonie cu cascada de adenil ciclază pentru a produce cAMP[8], ceea ce duce la activarea PKA, care activează și CREB prin fosforilare, ceea ce duce la creșterea expresiei MITF. Nivelul crescut de proteine ​​MITF stimulează expresia genelor specifice melanocitelor, inclusiv tirozinaza, PMEL17, EDNBR, c-KIT și CDK2.

Deoarece mai multe căi de semnalizare intracelulară duc la melanogeneză stimulată în melanocite, iar cascada de semnalizare EDN este asociată în mod specific cu calea PKC, care implică mobilizarea calciului din reticulul endoplasmatic [13], am folosit un test de mobilizare a calciului pentru a detecta antagoniștii EDNBR dintr-o varietate. de extracte din plante. Mobilizarea calciului din reticulul endoplasmatic are loc după generarea IP3 și a diacilglicerolului datorită hidrolizei polifosfoinozitidei prin fosfolipaza C activată. Când melanocitele umane sunt tratate în cultură cu EDN1, mobilizarea calciului detectabil de către reactivul fura-2AM produce fluorescență după legarea de calciul eliberat, așa cum se vede prin apariția rapidă a unei culori galbene care poate fi măsurată în timp real prin microscopie imagistică digitală. Din examinarea multor extracte din plante, am constatat că pre-incubarea cu un extract de Matricaria chamomilla a întrerupt mobilizarea calciului indusă de EDN1 [1], ceea ce a sugerat că poate servi ca un antagonist eficient împotriva EDNBR. M. chamomilla, cunoscută în mod obișnuit ca mușețel, este o plantă anuală din familia compozitelor Asteraceae. M. chamomilla este cea mai populară sursă de produs pe bază de plante musetel, deși alte specii sunt, de asemenea, folosite ca musetel.

Pe baza efectului inhibitor al probelor fracţionate din extractul de M. chamomilla asupra mobilizării calciului indusă de EDN{{{0}}în melanocitele umane de cultură, am identificat spiroeterul drept compusul său activ cu o capacitate puternică de a întrerupe mobilizarea calciului (Figura 6). ) [1]. Există doi izomeri ai spiroeterului (E și Z), iar izomerul spiroeter E poate elimina complet mobilizarea calciului la concentrații mai mari de 1 µM. Tratamentul cu izomerul E spiroeter la concentrații de 0,2 și 1,0 procente a redus semnificativ pigmentarea indusă de UVB în pielea de cobai galben maroniu, evaluată prin valoarea ∆L, ceea ce a indicat că blocarea cascadei de semnalizare mediată de EDN este eficient în prevenirea hiperpigmentării induse de UVB. Aceasta este o dovadă importantă in vivo care arată implicarea intrinsecă a cascadei EDN în melanoza UVB. Pe de altă parte, așa cum era de așteptat, atunci când a fost pre- sau co-incubat în cultura de melanocite, extractul de M. chamomilla a avut o capacitate puternică de a elimina creșterea indusă de EDN1-a sintezei ADN-ului (măsurată prin încorporarea 14C-timidină), precum și a sintezei melaninei (măsurată prin încorporarea 14C-tiouracil) de către melanocite umane cultivate. Într-un studiu paralel folosind keratinocite umane cultivate, am verificat că extractul de M.chamomilla nu a avut efect inhibitor asupra secreției de EDN1 indusă de IL-1 -[1]. În plus, utilizând tirozinaze derivate din melanocite umane, am confirmat că extractul de M. chamomilla nu a avut efect inhibitor asupra activității tirozinazei in vitro, în contrast cu efectele inhibitoare distincte ale agenților de albire bine-cunoscuți, acidul kojic și arbutina [1]. Când extractul de M. chamomilla a fost aplicat topic zilnic pe pielea de cobai galben maroniu timp de două săptămâni imediat după iradierea UVB, intensitatea pigmentării induse de UVB a scăzut semnificativ în comparație cu tratamentul cu 10% arbutină sau vehicul numai [1].

Într-un studiu clinic uman, aplicarea topică a extractelor de M. chamomilla pe pielea antebrațului uman expusă la UVB timp de șase săptămâni imediat după iradiere s-a dovedit a preveni în mod semnificativ hiperpigmentarea indusă de UVB, măsurată cu un contor de diferență de culoare și exprimată ca ∆ Valoarea L.

Folosind o ceară de tip stick care conține extract de M. chamomilla, am examinat efectele clinice asupra pigmentării inSL-urilor. În acest studiu clinic, fiecare pată pigmentată a fost examinată pentru modificări de culoare și au fost evaluate gradele de îmbunătățire clinică și validitate. O evaluare clinică efectuată la Universitatea de Medicină pentru Femei din Tokyo a arătat că tratamentul timp de două luni cu extract de M.chamomilla a dus la 48% dintre subiecți să prezinte o îmbunătățire marcată și 40% cu o ușoară îmbunătățire [1]. În modificările nivelului de pigmentare măsurate prin valorile ∆L, toți pacienții cu SL au avut creșteri distincte peste două ale valorii lor ∆L, un nivel vizibil recunoscut, după tratament timp de 2-3 luni. A existat o scădere semnificativă a nivelului de pigmentare măsurat prin valorile ∆L între 0, 1 și 2 luni după tratament (Figura 7). În general, evaluarea clinică timp de trei luni a arătat că tratamentul cu extract de M. chamomilla a dus la 42 la sută dintre subiecți să prezinte o îmbunătățire marcată, 12 la sută cu o îmbunătățire moderată și 25 la sută cu o ușoară îmbunătățire. Un alt studiu clinic efectuat în două spitale dermatologice înrudite din Tokyo a demonstrat că tratamentul cu extract de M. chamomilla a redus treptat pigmentarea și, după șase luni, a dus la aproximativ 70% dintre subiecți să prezinte o îmbunătățire mai mult decât ușoară, inclusiv cu 10% cu dispariție și 15% cu o îmbunătățire marcată. . Au existat două cazuri în care SL au dispărut complet după aproximativ șase luni de tratament, cu valorile ∆L crescând până la 8,4 și 6,9 după șase luni de tratament (Figura 8) [1].

În concluzie, în ceea ce privește abordările terapeutice pentru SL prin blocarea semnalizării intracelulare melanogenice esențiale, studiile clinice de mai sus sugerează că blocarea semnalizării asociate cu EDN1/EDNBR este un tratament terapeutic eficient pentru SL fără niciun efect hipopigmentant.

5.2. Inhibarea activității tirozinazei

Inhibarea activității tirozinazei este o altă abordare pentru ameliorarea hiperpigmentării în SL, care are posibile dezavantaje ale hipopigmentării, dar beneficiul potențial de a fi eficientă și în pielea nelezională. Deoarece agenții de albire sunt în general proiectați pentru a trata melanoza UVB, nu a existat un studiu clinic dublu-orb pentru potențialele efecte anti-pigmentare ale agenților de albire asupra SL. Am efectuat un studiu dublu-orb pe jumătate de față pe 27 de femei voluntare japoneze cu SL. În acel studiu clinic, loțiunile cu sau fără 6% L-ascorbat-2-fosfat 3 Na (APS) (loțiune test/respectiv loțiune placebo) au fost aplicate topic de două ori pe zi pe față timp de 24 de săptămâni [45]. Fotografii reprezentative ale fețelor subiecților nr. 012 și nr. 016 înainte și după tratament au demonstrat că nivelul de pigmentare al SL-urilor tratate cu loțiune de testare a părut să scadă ușor, împreună cu o scădere ușoară a pielii nelezionale tratate cu loțiune de testare [ 45]. În schimb, nivelul de pigmentare al SL-urilor tratate cu loțiune placebo și al pielii non-lezionale par să rămână neschimbate. În timp ce valorile L în SL-urile tratate cu loțiune de testare au crescut semnificativ după 24 de săptămâni de tratament, valorile L în SL-urile tratate cu loțiune placebo au rămas neschimbate (Figura 9) [45]. Comparațiile dintre valorile oL înainte și după tratamente au evidențiat o valoare semnificativ mai mare. Valoarea oL în SL-urile tratate cu loțiune de testare decât în ​​SL-urile tratate cu loțiune placebo (Figura 9). Aceste constatări sugerează că loțiunea de testare care conținea APS a avut un efect anti-pigmentare semnificativ mai puternic asupra SL-urilor decât loțiunea placebo. În timp ce valorile L în pielea nelezională tratată cu loțiune de testat au crescut semnificativ după tratament timp de 24 de săptămâni, valorile L în pielea nelezională tratată cu loțiune placebo au rămas neschimbate. Compararea valorilor oL înainte și după tratamente a evidențiat o valoare oL semnificativ mai mare în pielea nelezională tratată cu loțiune de testare decât în ​​pielea nelezională tratată cu loțiune placebo [45]. Aceste constatări sugerează că loțiunea de testare a avut un efect de albire semnificativ mai puternic asupra pielii fără leziuni decât loțiunea placebo. Compararea efectelor anti-pigmentare dintre SL și pielea nelezională a relevat că, deși au existat valori semnificativ mai mari ale oL între înainte și după tratament cu loțiunea de testare în SLs decât în ​​pielea nelezională, valorile oL au apărut la un nivel similar. în SL și pielea non-lezională fără nicio diferență semnificativă între ele [45].

Cistanche inhibă activitatea tirozinazei.

Relația dintre valorile L și indicii de melanină pentru toate măsurătorile din timpul acestui studiu clinic a relevat o corelație semnificativă între ambele. Acest rezultat a indicat că o valoare de 2,0 ∆L a fost aproximativ echivalentă cu un indice de melanină de 20 ∆ cu o sensibilitate de 10- ori mai mare în indicele de melanină decât valoarea L. O comparație între valorile L și indicii de melanină pentru fiecare măsurătoare la săptămânile 0 și 24 pe SL-uri a evidențiat corelații semnificative. Aceste comparații între valorile L și indicii de melanină au indicat că a existat o schimbare marcată a distribuției către o culoare mai deschisă, cum ar fi o valoare L mai mare și un indice de melanină mai mic în SL-urile tratate cu loțiune de testare, în timp ce nu a existat o schimbare atât de distinctă a distribuției în lotiunea placebo. SL-uri tratate [45].

În concluzie, în ceea ce privește o abordare terapeutică pentru SL folosind un inhibitor de tirozinază, suma constatărilor de mai sus indică puternic că APS are un efect anti-pigmentant slab, dar semnificativ asupra SL-urilor și un efect de albire semnificativ chiar și pe pielea normală și sănătoasă, colorată, fără niciun efect hipopigmentant.

6. Concluzii

În concluzie, în ceea ce privește mecanismele de activare a melanocitelor și tratamentul topic terapeutic al SL, pe baza constatărilor de mai sus ale mecanismului de activare a melanocitelor în SL, precum și eficacitatea clinică obținută folosind un blocant de semnalizare EDN și un inhibitor al tirozinazei, se sugerează cu tărie că tratamentul combinat al un blocant de semnalizare EDN și un inhibitor de tirozinază este un tratament terapeutic de dorit pentru SL.

tablete cistanche

Pentru mai multe informații, dați clic pe imagine.