Использование коллагена и липофусцина как флуоресцентных маркеров для оценки УФ-индуцированных изменений кожи in vivo

Актуальность. Хроническое воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения является важным фактором, влияющим на характер и темпы возрастной дегенерации кожи. Выраженность фотостарения определяется визуально, что приводит к ошибкам в диагностике и тактике ведения пациента. Современные оптические методы, позволяющие оценивать оптические маркеры (отражающие разные звенья патогенеза хронического УФ-повреждения кожи) являются перспективным решением этой проблемы. Цель исследования. Анализ применимости коллагена и липофусцина как флуоресцентных маркеров для оценки УФ-индуцированных изменений кожи in vivo. Материал и методы. Здоровые добровольцы (n=44) разделены на 4 возрастные группы. Среди участников проводили анкетирование, регистрировали оптические параметры кожи зон, подвергаемых хроническому УФ-воздействию (лоб, скулы, мочки ушей) методами лазерной флуоресцентной спектроскопии при помощи прибора ЛАКК-М (ООО НПП «ЛАЗМА»), анализировали эффективные длины волн флуоресценции (λf): 420 и 455 нм - максимум флуоресценции коллагена и эластина; 480 нм - совокупность эндогенных флуорофоров (липофусцин, ФАД, жирные кислоты); 580 нм - липофусцин; оценивали меланиновый индекс при помощи прибора Спектротест (НПП «Циклон-Тест»). Количественные переменные сравнивали с помощью критерия Краскела-Уиллиса с последующими апостериорными попарными сравнениями с помощью критерия Данна с поправкой Бонферрони. Результаты. Индексы тканевого содержания коллагена/эластина (ηf(455)) и липофусцина (ηf(480)) были статистически значимо выше у пациентов старшей возрастной группы. Увеличение флуоресцентного сигнала коллагена/эластина с возрастом может быть обусловлено эластозом, а также ростом среднего уровня меланиновой пигментации. Скуловая область и область мочки уха являются наиболее информативными точками для оптической диагностики УФ-индуцированных изменений кожи. Заключение. При помощи лазерной флуоресцентной спектроскопии показана потенциальная возможность использования коллагена и липофусцина как флуоресцентных маркеров хронических УФ-индуцированных изменений кожи. Полученные данные могут быть применены для диагностики фотостарения и выявления лиц с повышенным риском развития опухолей кожи.

Background. Chronic exposure to ultraviolet (UV) light is an important factor in the nature and rate of age-related skin degeneration. The severity of photoaging is determined visually, which leads to errors in the diagnosis and management of the patient. Modern optical methods allowing the evaluation of optical markers (characterizing different links of the pathogenesis of chronic UV skin damage) are a promising solution to this problem. Objective. To analyze collagen and lipofuscin use as fluorescent markers to assess UV-induced skin changes in vivo. Materials and methods. Healthy volunteers (n=44) were divided into four age groups. The subjects were questioned, optical parameters of chronic UV exposed skin zones (forehead, cheekbones, earlobes) were recorded by laser fluorescent spectroscopy using the «LAKK-M» device (SPE «LAZMA» Ltd.), and effective fluorescence wavelengths (λf) were analyzed: 420 and 455 nm - maximum fluorescence wavelengths of collagen and elastin; 480 nm - a set of endogenous fluorophores (lipofuscin, FAD, fatty acids); 580 nm - lipofuscin; melanin index was estimated using a Spectrotest device (Research and Production Enterprise «Cyclone-Test»). Quantitative variables were compared using the Kruskal-Wallis test, followed by post hoc pairwise comparisons using the Dunn’s test with Bonferroni correction. Results. The indices of tissue collagen/elastin content (ηf(455)) and lipofuscin (ηf(480)) were statistically significantly higher in older patients. The increase in collagen/elastin fluorescence signal with age may be due to elastosis and an increase in mean melanin pigmentation levels. The cheekbone and earlobe region are the most informative points for optical diagnosis of UV-induced skin changes. Conclusion. Laser fluorescence spectroscopy has shown the potential use of collagen and lipofuscin as fluorescent markers of chronic UV-induced skin changes. The data obtained can be applied for photoaging diagnostics and the identification of individuals with an increased risk of skin tumors.