Оценка экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже больных атопическим дерматитом после фототерапии
- Авторы: Козлова И.В.1, Чикин В.В.1, Городничев П.В.1, Лагун К.М.1, Носов Н.Ю.1
-
Учреждения:
- Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
- Выпуск: Том 101, № 1 (2025)
- Страницы: 59-68
- Раздел: НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Дата подачи: 14.10.2024
- Дата принятия к публикации: 19.01.2025
- Дата публикации: 07.03.2025
- URL: https://vestnikdv.ru/jour/article/view/16839
- DOI: https://doi.org/10.25208/vdv16839
- ID: 16839
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование. Ультрафиолетовое облучение кожи может активировать цитоплазматический рецептор ароматических углеводородов AhR, который в комплексе со своим ядерным транслокатором ARNT связывается с промотором гена FLG, кодирующего белок защитного кожного барьера филаггрин. Это предполагает, что терапевтический эффект фототерапии может быть обусловлен не только иммуносупрессивным эффектом, но и стимуляцией продукции филаггрина.
Цель исследования. Оценить влияние ультрафиолетового облучения, используемого для различных методов фототерапии, на уровни экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже пациентов с атопическим дерматитом.
Методы. В открытом проспективном сравнительном исследовании определяли уровни экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже у больных с атопическим дерматитом, которым проводили узкополосную фототерапию или УФА1-терапию. Для определения степени тяжести заболевания рассчитывали индекс SCORAD. Экспрессию генов FLG, AHR и ARNT в коже исследовали методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.
Результаты. В исследование было включено 76 больных атопическим дерматитом. В коже пациентов была значительно уменьшена экспрессия гена ARNT (p < 0,05), отмечена тенденция к уменьшению экспрессии генов FLG и AHR. 37 больным была проведена узкополосная фототерапия,39 больным — УФА1-терапия. Эффективной была как узкополосная фототерапии, так и УФА1-терапия. После узкополосной фототерапии в коже значительно повысился уровень экспрессии генов FLG, AHR и ARNT. После УФА1-терапии увеличилась экспрессия генов AHR и ARNT, изменений экспрессии гена FLG не наблюдалось.
Заключение. Получены данные, свидетельствующие о том, что терапевтический эффект узкополосной фототерапии при атопическом дерматите может быть обусловлен стимуляцией экспрессии гена FLG в коже. Выявленные изменения экспрессии генов AHR и ARNT в коже больных атопическим дерматитом указывают на возможное участие их белковых продуктов AhR и ARNT в патогенезе заболевания.
Полный текст
Обоснование
Фототерапия представляет собой эффективный метод лечения больных атопическим дерматитом, заключающийся в воздействии ультрафиолетового излучения на кожные покровы. Применение фототерапии позволяет достичь значительного улучшения состояния пациентов, а в ряде случаев — и полного регресса высыпаний [1–5].
Наиболее эффективными методами фототерапии считаются узкополосное средневолновое ультрафиолетовое облучение кожи (узкополосная фототерапия) и ультрафиолетовое облучение кожи дальнего длинноволнового диапазона (УФА1-терапия) [6]. Они различаются длиной волны используемого для терапии излучения и глубиной проникновения лучей в кожу. Узкополосная фототерапия заключается в облучении кожи ультрафиолетовыми лучами области B с максимумом эмиссии на длине волны 311 нм, которое проникает в эпидермис и поверхностные слои дермы. Для УФА1-терапии используется ультрафиолетовое излучение области A с длиной волны 320–400 нм, которое способно достигать глубоких слоев дермы.
Терапевтический эффект фототерапии обычно связывается с иммуносупрессивным действием ультрафиолетового излучения [7–9], которое воздействует на клетки кожи, повреждая ДНК кератиноцитов, лимфоцитов, макрофагов, участвующих в развитии воспалительной реакции в коже, что приводит к апоптозу этих клеток [10]. В результате уменьшается плотность воспалительного клеточного инфильтрата и снижается продукция клетками инфильтрата воспалительных цитокинов и хемокинов [11–15]. Ультрафиолетовое излучение также воздействует на антигенпрезентирующие клетки, способствуя уменьшению их числа в коже, что ослабляет экспонирование антигенов Т-лимфоцитам [16, 17]. Тем самым фототерапия, обладая иммуносупрессивным эффектом, способствует подавлению воспалительной реакции в коже, что приводит к уменьшению выраженности эритемы и инфильтрации в очагах поражения больных атопическим дерматитом.
Тем не менее в патогенезе атопического дерматита важное значение имеет также нарушение структуры защитного барьера кожи, в формировании которого принимает участие белок филаггрин, который кодируется геном FLG [18]. Имеются данные, что с воздействием ультрафиолетового излучения области В может быть связано восстановление защитного кожного барьера. Это излучение активирует рецептор ароматических углеводородов AhR (цитоплазматический фактор транскрипции), который после своей активации перемещается в ядро клетки, где связывается с ядерным транслокатором рецептора ароматических углеводородов ARNT [19–23]. Находясь в ядре клеток, комплекс AhR–ARNT способен связываться с промоторами различных генов, активируя их экспрессию, в том числе может быть активирован ген FLG [24, 25]. При этом эксперименты показали, что после воздействия ультрафиолетового излучения области А перемещения рецептора ароматических углеводородов в ядро клетки не происходило [19]. Способность комплекса AhR–ARNT, образующегося после воздействия ультрафиолетовых лучей, связываться с промотором гена FLG позволяет предполагать, что терапевтический эффект ультрафиолетового облучения кожи может быть обусловлен не только его иммуносупрессивным эффектом, но и стимуляцией гена FLG, что может привести к повышению продукции белка филаггрина и способствовать восстановлению защитного кожного барьера.
В связи с этим цель нашей работы — оценить влияние разных спектральных диапазонов ультрафиолетового облучения кожи, используемого для различных методов фототерапии, на уровень экспрессии генов FLG, AHR и ARNT у пациентов с атопическим дерматитом.
Методы Дизайн исследования
Проведено открытое проспективное сравнительное нерандомизированное исследование уровней экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже пациентов с атопическим дерматитом, которым проводили лечение различными методами фототерапии — узкополосной фототерапией или УФА1-терапией.
В исследование включали пациентов с атопическим дерматитом средней и тяжелой степени тяжести. Тяжесть состояния пациентов оценивалась при помощи индекса SCORAD. Атопический дерматит расценивали как имеющий среднюю тяжесть, если значение SCORAD находилось в пределах 25–50 баллов; как тяжелый, если значение SCORAD — более 50 баллов [26].
Включенную в исследование группу больных атопическим дерматитом распределяли на две подгруппы в зависимости от метода проводившейся фототерапии. Первую подгруппу составляли пациенты, которые получали курс общей узкополосной средневолновой ультрафиолетовой фототерапии (узкополосной фототерапии), вторую подгруппу — пациенты, получавшие курс общей ультрафиолетовой терапии дальнего длинноволнового диапазона (УФА1-терапии).
У всех включенных в исследование больных атопическим дерматитом, а также у контрольной группы, в которую включали здоровых лиц, получали биоптаты кожи. Уровни экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже пациентов оценивали в сравнении с контрольной группой, а также до и после проведения фототерапии. Дополнительно проводили сравнение уровней экспрессии генов FLG, AHR и ARNT до и после терапии в подгруппах пациентов, распределенных по методу терапии (узкополосная фототерапия и УФА1-терапия).
Критерии соответствия
В исследование включали пациентов в возрасте 18 лет и старше с атопическим дерматитом средней и тяжелой степени тяжести.
Критерием невключения в исследование было наличие у пациентов заболеваний и состояний, сопровождающихся повышенной чувствительностью к ультрафиолетовому излучению, хронических заболеваний в стадии декомпенсации, беременности.
Условия проведения
Исследование проводили на базе ФГБУ «Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии» Минздрава России.
Продолжительность исследования
Исследование проведено в период с 2021 по 2023 г.
Описание медицинского вмешательства
Узкополосную фототерапию начинали в дозе от 0,05 до 0,3 Дж/см2, повышая ее каждые 1–2 процедуры пациентам с II фототипом кожи на 0,03–0,05 Дж/см2, а пациентам с III фототипом — на 0,05–0,10 Дж/см2. Процедуры узкополосной фототерапии проводили 4 раза/ нед в течение 5 недель.
УФА1-терапию пациентам с II фототипом кожи назначали в начальной дозе облучения 1,0–5,0 Дж/см2 с последующим повышением на 1,0–5,0 Дж/см2 каждые 1–2 процедуры, пациентам с III фототипом — в начальной дозе 5,0–10 Дж/см2 с последующим ее повышением на 5,0–10,0 Дж/см2 каждые 1–2 процедуры. Процедуры УФА1-облучения проводили 5 раз/нед в течение 4 недель.
От всех больных атопическим дерматитом и здоровых лиц, включенных в контрольную группу, получали биоптаты кожи. Биоптаты кожи, находящиеся в пробирке с реагентом для предотвращения деградации РНК RNAlater RNA Stabilization Reagent (QIAGEN, Германия), выдерживали в течение суток при температуре +4 °С, переносили в чистые промаркированные пробирки, взвешивали и отправляли на хранение в низкотемпературный холодильник (–80 °С). Выделение РНК из биоптатов осуществляли при помощи набора для выделения суммарной РНК и микро-РНК из реагента «Лира» («Биолабмикс», Россия) согласно инструкции производителя. Перед выделением РНК проводили гомогенизацию биоптата на приборе TissueLyser II (QIAGEN, Германия) в течение 10 мин с частотой встряхивания 25 Гц, используя стальной шарик диаметром 5 мм (QIAGEN, Германия) и 700 мкл лизирующего буфера «Лира» («Биолабмикс», Россия). Концентрацию РНК измеряли с помощью спектрофотометра NanoVue Plus (General Electric, США).
ПЦР в реальном времени. ПЦР в реальном времени проводили в 96-луночных оптических планшетах MicroAmp (ThermoFisher Scientific, США) с использованием набора праймеров и зондов («Синтол», Россия). ПЦР-реакцию проводили в 25 мкл при помощи набора реагентов «БиоМастер» ОТ-ПЦР-РВ (2×) («Биолабмикс», Россия) согласно протоколу производителя. ПЦР в реальном времени проводили на приборе QuantStudio5 Real-Time PCR Systems (ThermoFisher Scientific, США). Протокол амплификации состоял из следующих стадий: обратная транскрипция 45 °С — 20 мин, первичная денатурация 95 °С — 5 мин, затем 40 циклов, включавших денатурацию 95 °С — 15 с, отжиг 60° С — 1 мин. Считывание флуоресценции прибором производилось на стадии отжига. Данные после постановки ПЦР в реальном времени обрабатывали с помощью программного обеспечения прибора Quant Studio Design & Analysis Software (ThermoFisher Scientific, США). Для каждого образца РНК в качестве эндогенного контроля использовали ген домашнего хозяйства GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа), обладающий константной экспрессией в различных тканях.
Оценка уровня экспрессии генов. Относительную экспрессию генов (RE) рассчитывали по формуле RE = 2–∆∆Ct с нормализацией по референсному гену и по контрольной группе по следующей схеме:
1. нормализация по референсному гену GAPDH
2. расчет среднего значения ∆Ct для контрольной группы;
3. нормализация для каждого исследуемого гена в непораженной коже и в очаге поражения по контрольной группе
;
4. расчет относительного изменения экспрессии генов
,
где RE = 1 означает отсутствие изменений в экспрессии генов.
Исходы исследования
Основной исход исследования. После проведенного лечения оценивали выраженность изменения значения индекса SCORAD, характеризовавшего степень тяжести атопического дерматита.
Оценивали исходный уровень экспрессии генов AHR, ARNT и FLG у больных атопическим дерматитом в сравнении с контрольной группой и изменение их экспрессии после лечения в сравнении с исходным уровнем.
Анализ в подгруппах
Оценивали изменения экспрессии в коже генов FLG, AHR и ARNT в подгруппах больных атопическим дерматитом с учетом применявшегося для их лечения метода фототерапии. Характеризовали изменения экспрессии этих генов в подгруппе больных, которым проводили курс узкополосной фототерапии, и в подгруппе больных, получавших лечение методом УФА1-терапии. Сравнивали уровень экспрессии исследованных генов у больных, получавших лечение разными методами фототерапии, и в контрольной группе.
Этическая экспертиза
Проведение исследования одобрено этическим комитетом при ФГБУ «Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии» Минздрава России (протокол заседания № 1 от 29 января 2021 г.), согласно которому оно соответствует стандартам добросовестной клинической практики и доказательной медицины. Все включенные в исследование пациенты ознакомились и подписали добровольное информированное согласие на участие в его проведении.
Статистический анализ
Анализ данных проводили на языке программирования R (версия 4.3.3) и среды разработки RStudio (версия 2024.04.1) с использованием пакетов skimr для расчета описательных статистик и ggplot2 — для визуализации. Для проверки распределения на нормальность применяли критерий Шапиро–Уилка. При нормальном распределении группы сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента. При распределении, отличном от нормального, сравнение групп проводили с помощью U-критерия Манна–Уитни. Данные представлены в виде средних значений (m) ± стандартное отклонение (SD) либо медиан (Me) и нижних и верхних квартилей (Q1–Q3) в зависимости от распределения. Различия показателей считались статистически значимыми при p < 0,05. Корреляционный анализ проводили по методу Спирмена, для построения коррелограмм использовали пакет ggcorrplot.
Результаты Объекты (участники) исследования
Всего в исследование было включено 76 больных атопическим дерматитом в возрасте от 18 до 68 лет (средний возраст — 31 ± 11 лет),36 мужчин и 40 женщин. Среди них у 46 (60,5%) пациентов был выявлен атопический дерматит средней тяжести, у 30 (39,5%) — тяжелый атопический дерматит. Значение SCORAD у включенных в исследование пациентов составило в среднем 49,1 ± 12,1 балла. 14 здоровых добровольцев было включено в исследование в качестве контрольной группы.
Курс узкополосной фототерапии был проведен 37 пациентам. Атопический дерматит характеризовался средней степенью тяжести у 23 (62,2%) из них, тяжелый атопический дерматит был выявлен у 14 (37,8%) пациентов. Значение SCORAD у пациентов, которым была назначена узкополосная фототерапия, составило в среднем 46,0 ± 11,4 балла.
УФА1-терапия была назначена 39 пациентам, среди которых у 23 (59,0%) пациентов атопический дерматит имел среднюю степень тяжести, у 16 (41,0%) был тяжелый атопический дерматит. Исходное значение SCORAD у пациентов, которым проводилась УФА1-терапия, составило 51,9 ± 12,2 балла.
Основные результаты исследования
Всем пациентам проведено по 20 процедур фототерапии. Была отмечена эффективность как узкополосной, так и УФА1-терапии.
Средняя суммарная доза облучения, полученная за курс узкополосной фототерапии, составила 10,6 ± 2,9 Дж/см2. После проведения лечения изменилось распределение больных по степени тяжести: преобладали пациенты с легким атопическим дерматитом. Атопический дерматит после курса узкополосной фототерапии был легким у 23 (62,2%) пациентов, у 14 (37,8%) пациентов характеризовался средней тяжестью. Значение индекса SCORAD статистически значимо уменьшилось с исходного значения 46,0 ± 11,4 до 22,1 ± 12,2 балла (p < 0,05).
Средняя суммарная доза, полученная пациентами в процессе УФА1-терапии, составила 407,9 ± 138,7 Дж/ см2. После курса терапии преобладали больные, у которых заболевание расценивалось как легкое. Атопический дерматит был легким у 25 (64,1%) пациентов, средней тяжести — у 12 (30,8%) и тяжелым — у 2 (5,1%). Значение индекса SCORAD у пациентов статистически значимо уменьшилось с исходного значения 51,9 ± 12,2 до 23,6 ± 13,2 балла (p < 0,05).
Результаты определения экспрессии генов FLG, AHR и ARNT в коже больных атопическим дерматитом. При сравнении уровней экспрессии генов AHR, ARNT и FLG у пациентов (n = 76) перед началом терапии со значениями, выявленными в контрольной группе (n = 14), статистически значимые различия обнаружены только для гена ARNT (p < 0,05), экспрессия которого была снижена в 1,7 раза (табл. 1). Наблюдалась также тенденция к снижению уровней экспрессии генов AHR и FLG в 1,2 и 1,4 раза соответственно (рис. 1).
Рис. 1. Экспрессия генов AHR, ARNT и FLG у пациентов с атопическим дерматитом (n = 76)
Fig. 1. Expression of AHR, ARNT and FLG genes in patients with atopic dermatitis (n = 76)
Таблица 1. Результаты сравнения уровней экспрессии генов в контрольной группе и у больных атопическим дерматитом до и после фототерапии
Table 1. Results of comparing gene expression levels in the control group and in patients with atopic dermatitis before and after phototherapy
Ген | Контрольная группа (n = 14) | Больные атопическим дерматитом | |
До фототерапии (n = 76) | После фототерапии (n = 76) | ||
m (± SD) | Me (Q1–Q3) | Me (Q1–Q3) | |
AHR | 1,103 (± 0,442) | 0,882 (0,642–1,170) | 1,280 (0,851–1,800)** |
ARNT | 1,201 (± 0,702) | 0,692 (0,519–0,925)* | 0,928 (0,669–1,430)** |
FLG | 1,370 (± 0,981) | 0,995 (0,686–1,490) | 1,610 (0,880–2,270)** |
Примечание. m — среднее значение; SD — стандартное отклонение; Me — медиана; Q1 и Q3 — первый и третий квартили. * — статистически значимые различия (p < 0,05) при сравнении с контрольной группой; ** — статистически значимые различия (p < 0,05) при сравнении со значениями до фототерапии.
Note: m — mean; SD — standard deviation; Me — median; Q1 and Q3 — first and third quartiles. * — statistically significant differences (p < 0.05) when compared with the control group; ** — statistically significant differences (p < 0.05) when compared with the values before phototherapy.
При сравнении значений уровней экспрессии генов AHR, ARNT и FLG в коже больных (n = 76) до и после курса фототерапии обнаружены статистически значимые различия (p < 0,05) для всех трех генов (рис. 2,3). Отмечена общая тенденция повышения экспрессии генов AHR, ARNT и FLG у больных соответственно в 1,5; 1,3 и 1,6 раза по сравнению с ее уровнем до начала лечения. При этом после проведения фототерапии уровень экспрессии исследованных генов в коже больных атопическим дерматитом статистически значимо не отличался от контрольной группы.
Рис. 2. Корреляционные взаимодействия у больных атопическим дерматитом до фототерапии
Fig. 2. Correlation interactions in patients with atopic dermatitis before phototherapy
Корреляционный анализ выявил положительную связь умеренной силы между уровнями экспрессии генов AHR и ARNT (r = 0,481; p < 0,05) у пациентов с атопическим дерматитом (n = 76) после курса фототерапии (см. рис. 3). Не было выявлено других корреляционных связей между уровнями экспрессии генов AHR, ARNT и FLG, а также между уровнями их экспрессии и значением индекса SCORAD как до начала терапии, так и после ее окончания (см. рис. 2,3).
Рис. 3. Корреляционные взаимодействия у больных атопическим дерматитом после фототерапии
Fig. 3. Correlation interactions in patients with atopic dermatitis after phototherapy
Дополнительные результаты исследования
Сравнение уровней экспрессии генов AHR, ARNT и FLG до начала терапии в подгруппах больных по методу фототерапии с контрольной группой показало статистически значимые различия только для гена ARNT у пациентов, которым проводилась УФА1-терапия (p < 0,05). Экспрессия гена ARNT в этой подгруппе была снижена в 2 раза по сравнению с контрольной группой.
Были выявлены изменения экспрессии генов AHR, ARNT и FLG в коже больных после окончания терапии по сравнению с исходными значениями (рис. 4).
Рис. 4. Изменение уровней экспрессии генов AHR, ARNT и FLG у больных атопическим дерматитом под влиянием узкополосной и УФА1-терапии
Fig. 4. Changes in the expression levels of the AHR, ARNT and FLG genes in patients with atopic dermatitis under the influence of narrow-band and UFA1-therapy
В подгруппе больных, получивших узкополосную фототерапию (n = 37), обнаружено статистически значимое увеличение уровня экспрессии генов AHR, ARNT и FLG, экспрессия которых повысилась соответственно в 1,4 раза (p < 0,05); 1,5 раза (p < 0,05) и 1,6 раза (p < 0,001).
В подгруппе больных, которым был проведен курс УФА1-терапии (n = 39), статистически значимо повысился уровень экспрессии только генов AHR и ARNT. Экспрессия гена AHR повысилась в 1,7 раза (p < 0,05), гена ARNT — в 1,2 раза (p < 0,05). Однако статистически значимого повышения уровня экспрессии гена FLG в коже больных атопическим дерматитом после курса УФА1-терапии выявлено не было.
После проведенного лечения как методом узкополосной фототерапии, так и методом УФА1-терапии статистически значимых отличий уровней экспрессии генов AHR, ARNT и FLG в коже больных атопическим дерматитом от контрольной группы выявлено не было.
Корреляционный анализ, проведенный при разделении больных на подгруппы в зависимости от метода фототерапии, также обнаружил положительные связи умеренной силы между уровнями экспрессии AHR и ARNT как после узкополосной фототерапии (r = 0,450; p < 0,05), так и после УФА1-терапии (r = 0,521; p < 0,05).
Обсуждение
В результате проведенных исследований получены данные о сниженной в коже больных атопическим дерматитом средней и тяжелой степени тяжести экспрессии гена ARNT, кодирующего ядерный транслокатор рецептора ароматических углеводородов ARNT, и тенденции к снижению уровня экспрессии генов рецептора ароматических углеводородов AhR и основного белка защитного кожного барьера филаггрина FLG. Однако после проведенного эффективного курса фототерапии как методом узкополосной фототерапии, так и методом УФА1-терапии экспрессия генов AHR и ARNT значительно повышалась до уровней, сопоставимых с уровнями, обнаруженными в коже здоровых лиц. Если до начала лечения уровни экспрессии генов AHR и ARNT не коррелировали между собой, то после лечения отмечена корреляционная связь между этими показателями как после узкополосной фототерапии, так и после УФА1-терапии. В то же время к повышению экспрессии гена FLG приводила только узкополосная фототерапия, при которой в терапевтических целях используется ультрафиолетовое облучение области B (УФB) с максимумом эмиссии на длине волны 311 нм, а УФА1-терапия не привела к ее повышению.
Имеются данные, указывающие, что эффект УФB-излучения на экспрессию в коже гена FLG может различаться в зависимости от срока, прошедшего после воздействия, или величины дозы облучения. Через 24 ч после однократной процедуры УФB-излучения на кожу здоровых добровольцев в дозе, соответствующей двум минимальным эритемным дозам, наблюдалось статистически значимое снижение уровня экспрессии гена FLG (p = 0,02), однако уже через 72 ч после воздействия УФB-излучения уровни экспрессии гена FLG в облученной и необлученной коже были сопоставимы [27]. Предполагается, что снижение экспрессии гена FLG через 24 ч после облучения происходило из-за повреждения ДНК и развития воспаления, вызванного ультрафиолетовым излучением [27].
Однако после курса процедур узкополосной фототерапии, проведенного больным атопическим дерматитом нами и другими исследователями, был отмечен противоположный по направленности эффект УФВ-излучения на экспрессию гена FLG. Так, в отличие от однократного воздействия УФВ-излучения курс процедур узкополосной фототерапии, проведенный больным атопическим дерматитом S. Tintle и соавт. (2011), привел к повышению экспрессию гена FLG [13], что согласуется с нашими результатами.
Полученные нами данные о повышении экспрессии гена FLG в коже больных атопическим дерматитом после курса узкополосной фототерапии соответствуют результатам исследования E. Fritsche и соавт. (2007), показавших, что после воздействия ультрафиолетового излучения области В цитоплазматический рецептор ароматических углеводородов AhR перемещается в ядро клетки, где, действуя в комплексе с ядерным транслокатором ARNT, может связываться с промотором различных генов, в том числе с промотором гена FLG [19]. Наши данные об отсутствии значимой динамики экспрессии гена FLG после курса УФА1-терапии также соответствуют данным E. Fritsche и соавт. (2007), обнаружившим, что после воздействия ультрафиолетового излучения области А перемещения рецептора ароматических углеводородов AhR из цитоплазмы в ядро клетки не происходит [19].
Патогенетически значимым может быть выявление у больных атопическим дерматитом средней и тяжелой степени тяжести пониженного уровня экспрессии ARNT на фоне тенденции к снижению экспрессии гена AHR. Считается, что рецептор ароматических углеводородов AhR влияет на развитие воспалительной реакции в коже при атопическом дерматите [28–30]. Можно предполагать, что низкая экспрессия генов AHR и ARNT ассоциируется со снижением продукции соответствующих белковых продуктов AhR и ARNT, стимулирующих активность гена FLG, и тем самым со снижением продукции филаггрина. В связи с этим AhR рассматривается как вероятная мишень для терапевтического воздействия при заболеваниях кожи [30, 31]. Выявление корреляционной связи между уровнями экспрессии генов AHR и ARNT как после курса узкополосной фототерапии, так и после лечения методом УФА1-терапии при отсутствии этой связи до начала терапии, когда состояние больных расценивалось как среднетяжелое и тяжелое, предполагает, что может существовать оптимальное соотношение уровней AhR и ARNT, необходимых для формирования комплексов AhR–ARNT, связывающихся с промотором гена FLG.
Ограничения исследования
Ограничением исследования является небольшой размер выборки больных атопическим дерматитом в подгруппах, в которых проводилось лечение разными методами фототерапии. Возможно также влияние вмешивающихся факторов. Так, на экспрессию гена FLG влияют также воспалительные Th2-цитокины — интерлейкины IL-4 и IL-13, которые помимо индукции и поддержания в коже больных атопическим дерматитом воспалительной реакции способны также подавлять продукцию филаггрина [32]. В связи с этим выявленное повышение экспрессии гена FLG после узкополосной фототерапии может быть обусловлено активацией экспрессии гена FLG не только в результате связывания комплексов AhR–ARNT с его промотором, но и подавлением воспалительной реакции в коже, выраженность которой ассоциируется с продукцией IL-4 и IL-13.
Помимо влияния воспалительных Th2-цитокинов еще одним ограничением исследования является то, что не учитывалось наличие у пациентов мутаций гена FLG, что также может оказывать воздействие на экспрессию данного гена и состояние защитного барьера кожи. Также влияние на экспрессию гена FLG и восстановление защитного барьера кожи может оказывать использование пациентами эмолентов, что не учитывалось в проведенном исследовании.
Заключение
Получены данные, свидетельствующие о том, что терапевтический эффект узкополосной фототерапии при атопическом дерматите может быть обусловлен не только ее иммуносупрессивным действием, но и стимуляцией экспрессии гена FLG в коже, что может приводить к повышению продукции филаггрина и улучшению состояния защитного барьера кожи. Кроме того, полученные данные о снижении экспрессии гена ARNT на фоне тенденции к снижению экспрессии гена AHR в коже находившихся под наблюдением больных указывают на возможное участие AhR, действующего в комплексе с ARNT, в патогенезе атопического дерматита. В связи с этим рецептор ароматических углеводородов AhR может рассматриваться как возможная терапевтическая мишень для лечения больных атопическим дерматитом.
***
Участие авторов: все авторы несут ответственность за содержание и целостность всей статьи. Проведение молекулярно-биологических исследований, статистическая обработка данных — И.В. Козлова; концепция и дизайн исследования — В.В. Чикин; получение образцов клинического материала — П.В. Городничев; выделение РНК из биоптатов кожи — К.М. Лагун; дизайн исследования и редактирование статьи — Н.Ю. Носов.
Конфликт интересов: авторы подтверждают отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.
Источник финансирования: исследование проведено при финансовой поддержке Минздрава России в рамках выполнения Государственного задания № 056-00003-24-02 на 2024 г. и на плановый период 2025 и 2026 гг., утвержденного 07.03.2024.
Authors’ participation: all authors: approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article. Conducting molecular biological studies, statistical data processing — Irina V. Kozlova; concept and design of the study — Vadim V. Chikin; obtaining samples of clinical material — Pavel V. Gorodnichev; isolation of RNA from skin biopsies — Kseniya M. Lagun; design of the study and editing of the article — Nikita Yu. Nosov.
Conflict of interest: the authors declare that there are no obvious and potential conflicts of interest associated with the publication of this article.
Funding source: the study was conducted with the financial support of the Ministry of Health of the Russian Federation as part of the implementation of the State Task No. 056-00003-24-02 for 2024 and for the planning period of 2025 and 2026, approved on 03.07.2024.
Об авторах
Ирина Вячеславовна Козлова
Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
Автор, ответственный за переписку.
Email: ikozlova_work@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-6328-363X
SPIN-код: 3574-4048
Россия, 107076, Москва, ул. Короленко, д. 3, стр. 6
Вадим Викторович Чикин
Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
Email: chikin@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-9688-2727
SPIN-код: 3385-4723
доктор медицинских наук, старший научный сотрудник
Россия, 107076, Москва, ул. Короленко, д. 3, стр. 6Павел Викторович Городничев
Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
Email: gorpav@icloud.com
ORCID iD: 0000-0001-5989-7156
SPIN-код: 6103-0456
Россия, 107076, Москва, ул. Короленко, д. 3, стр. 6
Ксения Михайловна Лагун
Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
Email: xobanaa@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9700-2455
SPIN-код: 4770-8904
Россия, 107076, Москва, ул. Короленко, д. 3, стр. 6
Никита Юрьевич Носов
Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии
Email: nnosov@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-3967-8359
SPIN-код: 8806-8539
кандидат биологических наук
Россия, 107076, Москва, ул. Короленко, д. 3, стр. 6Список литературы
- Patrizi A, Raone B, Ravaioli GM. Management of atopic dermatitis: safety and efficacy of phototherapy. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2015;8:511–520. doi: 10.2147/CCID.S87987
- Ortiz-Salvador JM, Pérez-Ferriols A. Phototherapy in atopic dermatitis. Adv Exp Med Biol. 2017;996:279–286. doi: 10.1007/978-3-319-56017-5_23
- Кубанов А.А., Чикин В.В., Карамова А.Э., Давлетбаева Л.Х. Ультрафиолетовая терапия дальнего длинноволнового диапазона (УФА-1-терапия) в лечении больных атопическим дерматитом. Вестник дерматологии и венерологии. 2021;97(5):26–37. [Kubanov AA, Chikin VV, Karamova AE, Davletbaeva LK. Long-wavelength ultraviolet A (UVA-1) phototherapy for the treatment of patients with atopic dermatitis. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2021;97(5):26–37. (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv1286
- Кубанов А.А., Чикин В.В., Карамова А.Э., Мончаковская Е.С. Узкополосная средневолновая ультрафиолетовая терапия больных атопическим дерматитом: эффективность и безопасность. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2022;99(6):79–88. [Kubanov AA, Chikin VV, Karamova AÉ, Monchakovskaya ES. Narrow-band medium-wave ultraviolet therapy in patients with atopic dermatitis: efficacy and safety. Problems of Balneology, Physiotherapy and Exercise Therapy. 2022;99(6):79-88. (In Russ.)] doi: 10.17116/kurort20229906179
- Чикин В.В., Карамова А.Э., Кубанов А.А., Жилова М.Б., Городничев П.В., Аулова К.М. Узкополосная средневолновая ультрафиолетовая терапия больных атопическим дерматитом: анализ факторов, влияющих на выраженность терапевтического эффекта. Вестник дерматологии и венерологии. 2023;99(5):52–63. [Chikin VV, Karamova AE, Kubanov AA, Zhilova MB, Gorodnichev PV, Aulova KM. Narrow-band UVB phototherapy in patients with atopic dermatitis: analysis of the factors determining treatment efficacy. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2023;99(5):52–63. (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv15828
- Garritsen FM, Brouwer MW, Limpens J, Spuls PI. Photo(chemo)therapy in the management of atopic dermatitis: an updated systematic review with implications for practice and research. Br J Dermatol. 2014;170(3):501–513. doi: 10.1111/bjd.12645
- Hart PH, Norval M, Byrne SN, Rhodes LE. Exposure to ultraviolet radiation in the modulation of human diseases. Annu Rev Pathol. 2019;14:55–81. doi: 10.1146/annurev-pathmechdis-012418-012809
- Kemény L, Varga E, Novak Z. Advances in phototherapy for psoriasis and atopic dermatitis. Expert Rev Clin Immunol. 2019;15(11):1205–1214. doi: 10.1080/1744666X.2020.1672537
- Vieyra-Garcia PA, Wolf P. A deep dive into UV-based phototherapy: Mechanisms of action and emerging molecular targets in inflammation and cancer. Pharmacol Ther. 2021;222:107784. doi: 10.1016/j.pharmthera.2020.107784
- Krutmann J, Morita A. Mechanisms of ultraviolet (UV) B and UVA phototherapy. J Investig Dermatol Symp Proc. 1999;4(1):70–72. doi: 10.1038/sj.jidsp.5640185
- Sethi G, Sodhi A. Role of p38 mitogen-activated protein kinase and caspases in UV-B-induced apoptosis of murine peritoneal macrophages. Photochem Photobiol. 2004;79(1):48–54.
- Novák Z, Bérces A, Rontó G, Pállinger E, Dobozy A, Kemény L. Efficacy of different UV-emitting light sources in the induction of T-cell apoptosis. Photochem Photobiol. 2004;79(5):434–439. doi: 10.1562/ra-003r.1
- Tintle S, Shemer A, Suárez-Fariñas M, Fujita H, Gilleaudeau P, Sullivan-Whalen M, et al. Reversal of atopic dermatitis with narrow-band UVB phototherapy and biomarkers for therapeutic response. J Allergy Clin Immunol. 2011;128(3):583–93.e1-4. doi: 10.1016/j.jaci.2011.05.042
- Suárez-Fariñas M, Gittler JK, Shemer A, Cardinale I, Krueger JG, Guttman-Yassky E. Residual genomic signature of atopic dermatitis despite clinical resolution with narrow-band UVB. J Allergy Clin Immunol. 2013;131(2):577–579. doi: 10.1016/j.jaci.2012.11.010
- Gambichler T, Kreuter A, Tomi NS, Othlinghaus N, Altmeyer P, Skrygan M. Gene expression of cytokines in atopic eczema before and after ultraviolet A1 phototherapy. Br J Dermatol. 2008;158(5):1117–1120. doi: 10.1111/j.1365-2133.2008.08498.x
- Duthie MS, Kimber I, Norval M. The effects of ultraviolet radiation on the human immune system. Br J Dermatol. 1999;140(6):995–1009. doi: 10.1046/j.1365-2133.1999.02898.x
- Hatakeyama M, Fukunaga A, Washio K, Taguchi K, Oda Y, Ogura K, Nishigori C. Anti-inflammatory role of Langerhans cells and apoptotic keratinocytes in ultraviolet-B-induced cutaneous inflammation. J Immunol. 2017;199(8):2937–2947. doi: 10.4049/jimmunol.1601681
- Drislane C, Irvine AD. The role of filaggrin in atopic dermatitis and allergic disease. Ann Allergy Asthma Immunol. 2020;124(1):36–43. doi: 10.1016/j.anai.2019.10.008
- Fritsche E, Schäfer C, Calles C, Bernsmann T, Bernshausen T, Wurm M, et al. Lightening up the UV response by identification of the arylhydrocarbon receptor as a cytoplasmatic target for ultraviolet B radiation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(21):8851–8856. doi: 10.1073/pnas.0701764104
- Gargaro M, Scalisi G, Manni G, Mondanelli G, Grohmann U, Fallarino F. The landscape of AhR regulators and coregulators to fine-tune AhR functions. Int J Mol Sci. 2021;22(2):757. doi: 10.3390/ijms22020757
- Bock KW, Köhle C. The mammalian aryl hydrocarbon (Ah) receptor: from mediator of dioxin toxicity toward physiological functions in skin and liver. Biol Chem. 2009;390(12):1225–1235. doi: 10.1515/BC.2009.138
- Bock KW. Aryl hydrocarbon receptor (AHR): From selected human target genes and crosstalk with transcription factors to multiple AHR functions. Biochem Pharmacol. 2019;168:65–70. doi: 10.1016/j.bcp.2019.06.015
- Городничев П.В. Роль рецептора ароматических углеводородов в патогенезе атопического дерматита. Вестник дерматологии и венерологии. 2023;99(3):11–22. [Gorodnichev PV. The role of the aromatic hydrocarbon receptor in the pathogenesis of atopic dermatitis. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2023;99(3):11–22. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.25208/vdv4775
- Tsuji G, Hashimoto-Hachiya A, Kiyomatsu-Oda M, Takemura M, Ohno F, Ito T, et al. Aryl hydrocarbon receptor activation restores filaggrin expression via OVOL1 in atopic dermatitis. Cell Death Dis. 2017;8(7):e2931. doi: 10.1038/cddis.2017.322
- Furue M, Tsuji G, Mitoma C, Nakahara T, Chiba T, Morino-Koga S, et al. Gene regulation of filaggrin and other skin barrier proteins via aryl hydrocarbon receptor. J Dermatol Sci. 2015;80(2):83–88. doi: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.011
- Wollenberg A, Barbarot S, Bieber T, Christen-Zaech S, Deleuran M, Fink-Wagner A, et al. Consensus-based European guidelines for treatment of atopic eczema (atopic dermatitis) in adults and children: part I. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2018;32(5):657–682. doi: 10.1111/jdv.14891
- Simonsen S, Thyssen JP, Heegaard S, et al. Expression of Filaggrin and its Degradation Products in Human Skin Following Erythemal Doses of Ultraviolet B Irradiation. Acta Derm Venereol. 2017;97(7):797–801. doi: https://doi.org/10.2340/00015555-2662
- Furue M, Hashimoto-Hachiya A, Tsuji G. Aryl hydrocarbon receptor in atopic dermatitis and psoriasis. Int J Mol Sci. 2019;20(21):5424. doi: 10.3390/ijms20215424
- Dec M, Arasiewicz H. Aryl hydrocarbon receptor role in chronic inflammatory skin diseases: a narrative review. Postepy Dermatol Alergol. 2024;41(1):9–19. doi: 10.5114/ada.2023.135617
- Shirley SN, Watson AE, Yusuf N. Pathogenesis of inflammation in skin disease: From molecular mechanisms to pathology. Int J Mol Sci. 2024;25(18):10152. doi: 10.3390/ijms251810152
- Napolitano M, Patruno C. Aryl hydrocarbon receptor (AhR) a possible target for the treatment of skin disease. Med Hypotheses. 2018;116:96–100. doi: 10.1016/j.mehy.2018.05.001
- Howell MD, Kim BE, Gao P, Grant AV, Boguniewicz M, Debenedetto A, et al. Cytokine modulation of atopic dermatitis filaggrin skin expression. J Allergy Clin Immunol. 2007;120(1):150–155. doi: 10.1016/j.jaci.2007.04.031
Дополнительные файлы
