Vestnik dermatologii i venerologiiVestnik dermatologii i venerologiiВестник дерматологии и венерологии0042-46092313-6294Rossijskoe Obschestvo Dermatovenerologov i Kosmetologov29410.25208/0042-4609-2017-93-1-31-37ORIGINAL STUDIESНАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯThe effect of ultraviolet on direct current potentials of the human skinВлияние ультрафиолета на уровень постоянного электрического потенциала кожи человекаLazarevA. O.ЛазаревА. О.
Russian Federation
abtava@mail.ruState research center of Russian Federation - Institute of biomedical problems of RASФГБУН Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем РАН24022017931313724082017Copyright ©; 2017, Lazarev A.O.Copyright ©; 2017, Лазарев А.О.2017Lazarev A.O.Лазарев А.О.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://vestnikdv.ru/jour/article/view/294

Aim of the study. investigation of the suntan on the level of omnipresent electrical potential of skin in frames of development of the hypothesis about the melanocyte participation in skin electrical activity formation. Material and methods. 11 men and 11 women on summer holyday took part in investigation. The relationship between the levels of skin omnipresent electrical potential and the reflection factor were investigated. The omnipresent electrical potentials were registered as the potential differences between the two areas on skin using the Orion 261S pH meter and the liquid Ag/AgCl electrodes of the same company. The reflecting factor was estimated with the help of the spectroradiometer LI-1800 (“LI-COR”) using the included intgrational sphere 1800-12 coated with barium sulfate. Hole size was 1,45 cm. The reflection factor was estimated at the wave band 375-800 nanometers with the scanning pitch 1 nm. Main results. There is a mathematical relation between the magnitudes of potential differences and the reflection factors of the areas of sunburnt skin and the areas of the skin not affected with sun at wave light 620-729 nm. The relationship could be approximated in linear equation. Spearman correlation factor between these two parameters was -0,43 (p = 0,045), between the differences in levels of skin omnipresent electrical potential and the reflection factors of the sunburnt skin was r = -0,52 (p = 0,01), between the differences of the electrical potentials of sunburnt skin and the skin not affected with sun was r = -0,28 (p = 0,2). The presented results of investigation and the data from literature allow to conclude that there is a positive correlation between the level of omnipresent electrical potential of skin and the quantity of melanosomes filled with melanin. Conclusion. It is suggested that melanocytes take part in formation of the skin electrical activity via melanosomes filled with melanin. At the same time the melanocyte contribution in skin electrical activity is not assessed.

Цель. Исследование влияния загара на уровень постоянного электрического потенциала кожи для разработки гипотезы об участии меланоцитов в формировании электрической активности кожи. Материал и методы. В обследовании участвовали 11 мужчин и 11 женщин, находившихся на летнем отдыхе. Изучали связь между уровнем постоянного электрического потенциала кожи и коэффициентом отражения. Постоянные электрические потенциалы регистрировали в виде разности электрических потенциалов между двумя областями кожи посредством Orion 261S pH meter и жидкостных Ag/AgCl электродов той же фирмы. Для измерения коэффициента отражения использовали спектрорадиометр Li-1800 фирмы LI-COR, входящий в комплектацию интегрирующей сферы 1800-12, покрытой сульфатом бария. Диаметр отверстия 1,45 см. Коэффициент отражения измеряли в диапазоне длин волн 375-800 нм с шагом сканирования 1 нм. Результаты. Между величинами разности электрических потенциалов и разности коэффициентов отражения загорелой и не подвергавшейся действию солнца области кожи в диапазоне длин волн 620-720 нм существует математическая зависимость, которая может быть аппроксимирована линейным уравнением. Коэффициент корреляции Спирмена между этими показателями равен -0,43 (р = 0,045), между величиной разности электрических потенциалов и величиной коэффициента отражения загорелой кожи r = -0,52 (р = 0,01), между величиной разности электрических потенциалов и величиной коэффициента отражения области кожи, не подвергавшейся действию солнца, r = -0,28 (р = 0,2). На основании результатов проведенного исследования и анализа данных литературы следует, что между уровнем постоянных электрических потенциалов кожи и количеством меланосом, наполненных меланином, существует положительная корреляция. Заключение. Предполагается, что меланоциты участвуют в формировании электрической активности кожи посредством меланосом, наполненных меланином. При этом вклад меланоцитов в электрическую активность кожи не является определяющим.

кожапостоянные электрические потенциалыразность электрических потенциаловкоэффициент отражениямеланоцитыskinomnipresent electrical potentialsdifference of omnipresent electrical potentialsreflection factormelanocytesBoucsein W. Electrodermal Activity. 2nd ed. Germany: Springer 2012.Barker A. T., Jaffe L. E., Vanable J. W. The glabrous epidermis of cavies contains a powerful battery. Am J Physiol 1982; (242): R358-R366.Denda M., Ashida Y., Inoue K., Kumazawa N. Skin Surface Electric Potential Induced by Ion-Flux through Epidermal Cell Layers. Biochemical and Biophysical Research Communications 2001; (284): 112-117.Mostov K. E., Verges M., Altschuler Y. Membrane traffic in polarized epithelial cells. Current opinion in cell biology 2000; 12: 483-490.Ando H., Niki Y., Ito M. et al. Melanosomes are transferred from melanocytes to keratinocytes through the processes of packaging, release, uptake, and dispersion. J invest dermatol 2012; (132): 1222-1229.Michael M. S. Marks M. S., Seabra M. C. The melanosome: membrane dynamics in black and white. Molecular cell biology 2001; (2): 1-11.Simon J. D., Hong L., Peles D. N. Insights into melanosomes and melanin from some interesting spatial and temporal properties. J Phys Chem 2008; (112): 13201-13217.Kollias N., Baqer A. On the assessment of melanin in human skin in vivo. Photochemistry und Photobiology 1986; 43: (1): 49-54.Lister T., Wright P. A., Chappell P. H. Optical properties of human skin. Journal of biomedical optics 2012; 17: (9): 090901/1-090901/15.Nielsen K. P., Zhao L., Jakob J. et al. The optics of human skin: Aspects important for human health. In: ed.by. Bjertness E. Solar Radiation and Human Health. Oslo; The Norwegian Academy of Science and Letters 2008; 35-46.Rosdahl I., Rosman H. An estimate melanocyte mass in humans. J invest dermatol 1983; (81): 278-281.Stamatas G. N., Zmudzka B. Z., Kollias N. et al. Non-invasive measurements of skin pigmentation in situ. Pigment cell res 2004; (17): 618-626.Toyonobu Yamashita T., Kuwahara T., Gonza S., Takahashi M. Non-invasive visualization of melanin and melanocytes by reflectance-mode confocal microscopy. J invest dermatol 2005; (124): 235- 240.Zhang R., Verkruysse W., Choi B. et al. Determination of human skin optical properties from spectrophotometric measurements based on optimization by genetic algorithms. J biomed optics 2005; 10: (2): 024030-1-024030-11.Rosdahl I., Rosman H. An estimate melanocyte mass in humans. J invest dermatol 1983; (81): 278-281.Kopola H., Lahti A., Myllyla R., Hannuksela M. Two-channel fiber optic skin erythema meter. Optical Engineering 1993; 32: (2): 222-226.Tupker R. A., Pinnagoda J. Measurement of transepidermal water loss by semiopen systems. In: Serup J, Jemec G B E, Grove G L, eds. Handbook of Non-Invasive Methods and the Skin, 2nd ed. Boca Raton, FL, USA: CRC Press 2006; 383-392.Barbara A. G., Frederik B. B., Georg S. Effect of aging and chronic sun exposure on melanocytes in human skin. J invest dermatol 1979; 73:141-143.Quedo W. C., Szabo G., Influence of age and ultraviolet light on population of “dopa-positive” melanocytes in human skin. J Anat 1968; 103: 387-388.Michael S., Marks M. S., Seabra M. C. The melanosome membrane dynamics in black and white. Molecular cell biology 2001; (2): 1-11.Simon J. D., Hong L., Peles D. N. Insights into melanosomes and melanin from some interesting spatial and temporal properties. J Phys Chem 2008; (112): 13201-13217.