Toni Karppinen 1.2, Meri Ala-Houhala 1.2, Lasse Ylianttila 3, Hannu Kautiainen 4, Heli Viljakainen 5, Timo Reunala 1 și Erna Snellman 1.2

1 Facultate de Medicină, Universitatea din Tampere, 2 Departamentul de Dermatologie, Spitalul Universitar din Tampere, Tampere, 3 Autoritatea pentru radiații și siguranță nucleară, Helsinki, 4 Unități de asistență medicală primară, Spitalul central al Universității din Helsinki și Departamentul de practică generală, Universitatea din Helsinki și Unitatea de asistență medicală primară, Spitalul universitar Kuopio, Helsinki și Kuopio, și 5 spital pentru copii, Spitalul central al Universității Helsinki și Universitatea din Helsinki, Helsinki, Finlanda

Expunerea la radiațiile solare ultraviolete B în lunile de vară este principala sursă de vitamina D (VD) pentru persoanele care trăiesc în latitudinile nordice. Scopul acestui studiu a fost de a determina dacă expunerile la corpul întregului ultraviolet B cu bandă îngustă artificială (NB-UVB) ar putea menține nivelurile de VD în timpul iernii. Grupul de intervenție a primit 2 doze standard de eritem (SED) ale expunerilor la NB-UVB în fiecare a doua săptămână din octombrie 2013 până în aprilie 2014. În octombrie 2013 concentrațiile serice de 25-hidroxivitamină D au fost de 78,3 nmol/l în grupul de intervenție (n = 16) și 76,8 nmol/l în grupul de control (n = 18). Până în aprilie 2014, concentrațiile au crescut cu 11,7 nmol/l (p = 0,029) în grupul de intervenție și au scăzut cu 11,1 nmol/l (p = 0,022) în grupul de control. Concentrația inițială a VD a arătat o corelație negativă (p = 0,012) cu indicele de masă corporală (IMC). În concluzie, o doză suberemică de NB-UVB de 2 SED în fiecare a doua săptămână menține și chiar mărește concentrațiile serice de VD în timpul iernii. Un IMC ridicat pare să predispună subiecții la niveluri scăzute de VD. Cuvinte cheie: 25-hidroxivitamină D; ultraviolete B; ultraviolet cu bandă îngustă B; indicele de masa corporala.

Acceptat pe 29 octombrie 2015; Epub înainte de tipărire 3 noiembrie 2015

Acta Derm Venereol 2016; XX: XX - XX.

Toni Karppinen, Departamentul de Dermatologie, Spitalul Universitar din Tampere, PO Box 2000, FIN-33521 Tampere, Finlanda. E-mail: [email protected]

MATERIALE ȘI METODE

Treizeci și șapte de voluntari sănătoși au fost randomizați la un grup de intervenție (n = 18) sau un grup de control (n = 19). Criteriile de incluziune au fost: vârsta de 18 ani sau peste; și evitarea vizitelor la solar, fototerapie, sărbători însorite și suplimentarea cu vitamina D în timpul unei perioade de spălare de 1 lună înainte de proces și în timpul acestuia. Criteriile de excludere au fost: sarcina, bolile de piele, cancerul de piele anterior, aportul de medicamente fotosensibilizante; și pielea Fitzpatrick reactivă de tip 1 (15). Recrutarea a început la 1 septembrie 2013 și procesul a fost efectuat la Departamentul de Dermatologie al Spitalului Universitar Tampere în perioada 7 octombrie 2013 - 5 mai 2014. Investigatorul principal a evaluat tipurile de piele ale voluntarilor. Aportul de VD la debut a fost estimat prin intermediul unui chestionar de 3 zile privind frecvența alimentelor. În total, 34 de subiecți au finalizat studiul (Tabelul I). Doi subiecți de intervenție au fost descalificați pentru că nu au respectat programul de iradiere și un subiect de control a fost descalificat pentru administrarea suplimentelor VD. Toți 3 au fost excluși din analize. Protocolul a fost aprobat de comitetul de etică al Spitalului Universitar din Tampere și toți voluntarii și-au dat acordul informat în prealabil.

Randomizarea și calculul mărimii eșantionului

Voluntarii au fost randomizați la grupurile de intervenție și control în blocuri de 2 folosind un program validat pe web (Research Randomizer (http://www.randomizer.org)). Investigatorul primar a randomizat și a înscris toți participanții. Studiul a fost conceput pentru a arăta o diferență între grupuri în 25 (OH) D de cel puțin 12 nmol/l, cu o valoare α de 0,05 și o valoare β de 0,90. A fost utilizată o deviație standard presupusă (SD) de 9 nmol/l pentru analizele 25 (OH) D la 50 nmol/l. Astfel, sa considerat necesar ca 12 voluntari pe grup să finalizeze procesul.

Tratament ultraviolet cu bandă îngustă

Grupul de intervenție a primit un total de 13 expuneri la corpul întregului NB-UVB, administrate o dată la două săptămâni timp de 24 de săptămâni cu o cabină Waldmann UV 7002 echipată cu 42 de tuburi TL01 (Schulze & Böhm, Brühl, Germania). Prima doză UV totală neponderată NB-UVB a fost de 170 mJ/cm2 (1 SED), care a fost ulterior mărită la 340 mJ/cm2 (2 SED). Un SED este echivalent cu o expunere radiantă efectivă eritemală de 10 mJ/cm 2 CIE (16). Cabina a fost calibrată de Autoritatea pentru Siguranță Nucleară din Finlanda folosind un spectroradiometru Ocean Optics S2000. După corecția pentru lumină vagabondă și alte erori sistematice, incertitudinea de măsurare estimată (2σ) a Ocean Optics S2000 este de 14% (17), iar măsurătorile sunt trasabile la Institutul Național de Standarde și Tehnologie, SUA. Spectrele de lampă măsurate anterior au fost utilizate pentru calculele dozei NB-UVB (TL01) și BB-UVB (Waldmann UV6) (18).

Măsurători serice de 25-hidroxivitamină D și hormoni paratiroidieni

Probele de sânge pentru 25 de analize (OH) D au fost extrase la debut și la săptămânile 6, 14, 20, 26 și 30. În timpul perioadei de intervenție, probele grupului de intervenție au fost prelevate chiar înainte de expunerea programată la UVB. Probele au fost centrifugate și plasma a fost depozitată la –20 ° C și analizată pentru 25 (OH) D prin imunoanaliză enzimatică (Roche Diagnostics, Mannheim, Germania). Probele de hormon paratiroidian plasmatic (PTH) au fost prelevate la începutul studiului și la 14 săptămâni. Sângele a fost colectat în tuburi de acid etilendiaminetetraacetic (EDTA), centrifugat și analizat prin test imunochiluminometric.

Intervalele de încredere (95% CI) au fost obținute prin bootstrapping corectat cu părtinire (5.000 de replicări). Comparațiile statistice au fost făcute utilizând analiza co-varianței t-test (ANCOVA). În cazul încălcării ipotezelor (de exemplu, non-normalitate) a fost utilizat un test de tip bootstrap. Măsurile longitudinale pentru rezultatele continue au fost analizate folosind un model de ecuații de estimare generalizate de tip bootstrap (GEE), GEE fiind dezvoltat ca o extensie a modelului liniar general pentru analiza datelor longitudinale și a altor date corelate. Modelele GEE iau în considerare corelația dintre măsurători repetate la același subiect, nu necesită date complete și o potrivire poate fi realizată chiar și atunci când observațiile pentru unii indivizi lipsesc în anumite momente de timp. Nu s-a făcut nicio ajustare pentru testarea multiplă. La compararea creșterilor concentrațiilor VD, modelul a fost ajustat pentru valoarea inițială, indicele de masă corporală (IMC) și tipul de piele Fitzpatrick. Testul Pear 2 al lui Pearson a fost utilizat la compararea datelor nominale. Pentru analize a fost utilizat pachetul statistic STATA 13.1, StataCorp LP (College Station, TX, SUA).

Aportul de vitamina D și expunerile la NB-UVB

Aportul mediu VD zilnic la debut la debut a fost de 7,0 ± 3,7 µg în grupul de intervenție și 6,7 ± 2,2 µg în grupul de control (p = 0,78) (Tabelul I). Grupul de intervenție a primit 13 expuneri la NB-UVB pe parcursul a 24 de săptămâni, implicând o doză cumulativă de NB-UVB de 25 SED, care corespunde unei doze fizice de 4,25 J/cm2. Nu au fost detectate efecte adverse.

Tabelul I. Date demografice, aportul de vitamina D și concentrațiile plasmatice ale hormonilor paratiroidieni la momentul inițial în grupurile tratate cu ultraviolete B cu bandă îngustă (NB-UVB) și grupuri de control

Vârstă, ani, medie (interval)

IMC, kg/m 2, medie ± SD

Pielea lui Fitzpatrick tip II/III/IV, n

Aportul de vitamina D, µg/zi, medie ± SD

Hormonul paratiroidian, pmol/l, medie ± SD

IMC: indicele de masă corporală; SD: deviație standard.

Concentrații serice de 25-hidroxivitamină D.

Concentrația medie de VD serică inițială în octombrie a fost de 78,3 nmol/l în grupul de intervenție și de 76,8 nmol/l în grupul de control (Tabelul II, Fig. 1), prezentând o corelație negativă moderată cu IMC (r = –0,43, p = 0,012 ). Concentrațiile medii ± SD în grupul de intervenție au atins un maxim de 104,5 ± 40,2 nmol/l în februarie, adică în săptămâna 20 (Fig. 1) și a avut o creștere medie de 11,7 nmol/l (p = 0,029) până la sfârșitul perioadei de intervenție, în aprilie (săptămâna 26), moment în care media grupului de control scăzuse cu 11,1 nmol/l (p = 0,022, Fig. 1, Tabelul II). Diferența dintre grupuri a fost semnificativă statistic (p p p = 0,18; Fig. 1, Tabelul II).

Tabelul II. Concentrațiile serice de 25-hidroxivitamină D în grupurile ultraviolete B cu bandă îngustă (NB-UVB) tratate și grupuri de control la momentul inițial și la sfârșitul perioadei de intervenție (săptămâna 26)

25-hidroxivitamina D serică (nmol/l)

Grupa NB-UVB n = 16

Grupul de control n = 18

Linia de bază (octombrie 2013), medie ± SD

Săptămâna 26 (aprilie 2014), medie ± SD

Modificarea de la momentul inițial la săptămâna 26, medie (IC 95%)

–11,1 (–19,4 până la –2,7) c

Modificare de la săptămâna 26 la 30, medie (IC 95%)

–10,6 (–15,1 până la –5,9) d

a Neajustat; b p = 0,029; c p = 0,022; d p ​​e p = 0,18.

SD: deviație standard; IC 95%: interval de încredere de 95%.

bandă

Concentrațiile hormonilor paratiroizi

Nivelurile medii ± SD inițiale de PTH au fost de 3,8 ± 1,1 pmol/l în grupul de intervenție și 4,2 ± 1,2 pmol/l în grupul de control (p = 0,32), în timp ce cele din săptămâna 14 au fost de 3,7 ± 1,4 pmol/l și 4,7 ± 1,8 pmol/l, respectiv (p = 0,11) (Tabelul I).

Am găsit o corelație negativă moderată între IMC și starea inițială a VD la voluntarii noștri. O meta-analiză a confirmat apariția concentrațiilor scăzute de VD la subiecții obezi, sugerând că motivul pentru aceasta poate fi diluarea volumetrică de 25 (OH) D în țesutul adipos (29). Prin urmare, un IMC ridicat pare să predispună subiecții la insuficiența VD, care la rândul său crește riscul de a contracta boli legate de VD (3-5). Aportul alimentar de VD a fost de 7,0 µg în grupul de intervenție și 6,7 µg în grupul de control. Aceste aporturi au fost aproximativ aceleași ca în studiul nostru anterior cu subiecți sănătoși (8), dar au rămas mai mici decât în ​​recenta anchetă națională efectuată în Finlanda (30). Doar câțiva dintre voluntarii prezenți au primit necesarul mediu estimat de 10 µg VD dietetic zilnic și niciunul nu a atins doza recomandată de 15 µg (7). Se pare că este nevoie de un supliment suplimentar de 10 µg VD pentru a asigura un statut adecvat VD în populația adultă (7, 31).

Am arătat anterior că expunerile regulate la NB-UVB cresc concentrațiile serice de VD mai mult de 20 µg zilnic de colecalciferol oral (9). În plus, expunerile la NB-UVB au crescut concentrația medie de VD cu până la 58% la pacienții cu psoriazis care primeau zilnic un supliment oral de 20 colecalciferol oral (32). Lagunova și colab. (33) au comparat efectul suplimentării VD (50 colgalciferol oral oral zilnic) și 10 expuneri UVB la o doză totală de 23,8 SED pe concentrația VD într-un studiu de o lună. Ambele intervenții au crescut concentrațiile serice de 25 (OH) D în mod similar, cu 20-25 nmol/l. Doza totală de UVB a fost comparabilă cu cele 25 de SED date în studiul nostru, dar perioada de intervenție a fost de doar 5 săptămâni comparativ cu cele de 24 de săptămâni. În comentariul următor, au fost justificate studiile de răspuns la doză UV cu un protocol de expunere mai atent și posibil mai sigur (34). Punctele forte ale studiului nostru sunt proiectarea randomizată și controlată, perioada lungă de timp care acoperă toată iarna și similitudinea grupurilor. O limitare a studiului nostru este necesitatea de a standardiza în continuare metodele analitice pentru 25 (OH) D, așa cum sugerează Volmer și colab. (35).

Scopul nostru a fost de a examina capacitatea expunerilor la doze mici NB-UVB de a menține concentrațiile VD în timpul iernii. Rezultatele au confirmat că doza de 2 SED administrată la fiecare a doua săptămână din octombrie până în aprilie a fost suficientă pentru a menține concentrațiile inițiale de VD și chiar pentru a le crește, sugerând că o doză NB-UVB de 1 SED ar putea fi adecvată în acest scop. Ar trebui efectuată o comparație paralelă a expunerilor continue NB-UVB și suplimentarea recomandată de VD orală de 10 g zilnic pe zi în timpul iernii (7, 31).

În concluzie, o doză suberitemică de NB-UVB de 2 SED administrată subiecților sănătoși în fiecare a doua săptămână în lunile de iarnă poate menține și chiar crește concentrațiile de VD post-vară.

Autorii vor să mulțumească personalului Departamentului de Dermatologie și Alergologie de la Spitalul Universitar Tampere pentru ajutorul acordat în recrutare și pentru organizarea și participarea la proces.

1. Wacker M, Holick MF. Lumina soarelui și vitamina D: o perspectivă globală pentru sănătate. Dermatoendocrinol 2013; 5: 51–108.

2. Holick MF. Fotosinteza cutanată a previtaminei D3: un sistem fotoendocrin unic. J Invest Dermatol 1981; 77: 51–58.

3. Holick MF. Vitamina D: hormonul D-lightful subapreciat, care este important pentru sănătatea scheletică și celulară. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes 2002; 9: 87–98.

4. Saneei P, Salehi-Abargouei A, Esmaillzadeh A. Nivelurile serice de 25-hidroxivitamină D în raport cu indicele de masă corporală: o analiză sistematică și meta-analiză. Obes Rev 2013; 14: 393–404.

5. Parker J, Hashmi O, Dutton D, Mavrodaris A, Stranges S, Kandala NB, și colab. Niveluri de vitamina D și tulburări cardiometabolice: revizuire sistematică și meta-analiză. Maturitas 2010; 65: 225–236.

6. Autier P, Boniol M, Pizot C, Mullie P. Starea vitaminei D și starea de sănătate: o analiză sistematică. Lancet Diabetes Endocrinol 2014; 2: 76–89.

7. Institutul de Medicină. Prese dietetice de referință pentru calciu și vitamina D. Washington, DC: National Academies Press; 2011.

8. Vähävihu K, Ala-Houhala M, Peric M, Kautiainen H, Hasan T, Snellman E și colab. Tratamentul cu bandă îngustă cu ultraviolete B îmbunătățește echilibrul vitaminei D și modifică expresia peptidelor antimicrobiene în leziunile cutanate ale psoriazisului și ale dermatitei atopice. Br J Dermatol 2010; 163: 321-328.

9. Ala-Houhala MJ, Vähävihu K, Hasan T, Kautiainen H, Ylianttila L, Viljakainen HT. Comparația expunerii la bandă îngustă la ultraviolete B și substituirea orală a vitaminei D pe concentrația serică de 25-hidroxivitamină D. Br J Dermatol 2012; 167: 160–164.

10. Bogh MKB, Gullstrand J, Svensson A, Ljunggren B, Dorkhan M. Ultraviolet B cu bandă îngustă de trei ori pe săptămână este mai eficient în tratarea deficitului de vitamina D decât 1600 UI de vitamina D3 orală pe zi: un studiu clinic randomizat. Br J Dermatol 2012; 167: 625-630.

11. Bogh MKB, Schmedes AV, Philipsen PA, Thieden E, Wulf HC. O doză mică de ultraviolete suberememice B în fiecare a doua săptămână este suficientă pentru a menține nivelurile de vitamina D de vară: un studiu controlat randomizat. Br J Dermatol 2012; 166: 430-433.

12. Picot E, Meunier L, Picot-Debeze MC, Peyron JL, Meynadier J. Tratamentul psoriazisului cu o lampă UVB de 311 nm. Br J Dermatol 1992; 127: 509–512.

13. Almutawa F, Alnomair N, Wang Y, Hamzavi I, Lim HW. Revizuirea sistematică a terapiei UV pentru psoriazis. Am J Clin Dermatol 2013; 14: 87–109.

14. Boullion R, Eisman J, Garabedian M și colab. Spectru de acțiune pentru producerea pre-vitaminei D în pielea umană. Disponibil de la: ftp://ftp.pmodwrc.ch/pub/roger/20080423163250.pdf. Comisia Eclair (CIE) 2006; 174: 1-12.

15. TB Fitzpatrick. Valabilitatea și caracterul practic al pielii reactive la soare de tipurile I până la VI. Arch Dermatol 1988; 124: 869–871.

16. Commission Internationale de l’E´clairage (CIE) (1999) Spectrul de acțiune de referință eritemică și doza eritemică standard. Standardul CIE ISO 17166: 1999 (E) CIE S 007/E 1998.

17. Ylianttila L, Visuri R, Huurto L, Jokela K. Evaluarea unui spectroradiometru cu diodă monocromatică pentru măsurători ale radiației UV. Photochem Photobiol 2005; 81: 333–341.

18. Ylianttila L, Huurto L, Visuri R, Jokela K. Dezvoltarea metodelor de asigurare a calității pentru dispozitivele de fototerapie cu ultraviolete. Disponibil de pe: http://www.fimea.fi/documents/160140/753095/19694_julkaisut_4_2005_UV_julkaisu_verkko_v2-rd.pdf.pdf. Agenția finlandeză pentru medicamente. Publicație seria 4/2005. (în finlandeză).

19. Thieden E, Philipsen P, Heydenreich J, Wulf HC. Expunerea la radiații UV legată de vârstă, sex, ocupație și comportamentul la soare pe baza citirilor dozimetrului personal marcate cu timp. Arch Dermatol 2004; 140: 197–203.

20. Tsiaras W, Weinstock M. Factori care influențează starea vitaminei D. Acta Derm Venereol 2011; 91: 115–124.

21. Matthews YJ, Halliday GM, Phan TA, Damian DL. Dependența de lungimea de undă pentru suprimarea indusă de UVA a imunității la rechemare la om. J Dermatol Sci 2010; 59: 192–197.

22. Matthews YJ, Halliday GM, Phan TA, Damian DL. O dependență de lungimea de undă UVB pentru suprimarea locală a imunității la amintire la om demonstrează un vârf la 300 nm. J Invest Dermatol 2010; 130: 1680–1684.

23. Fourtanier A, Moyal D, Maccario J, Compan D, Wolf P, Quehenberger F și colab. Măsurarea factorilor de protecție imună a protecției solare la om: o lucrare de consens. J Invest Dermatol 2005; 125: 403-409.

24. Wolf P, Hoffmann C, Quehenberger F, Grinschgl S, Kerl H. Factorii de protecție imună ai produselor de protecție solară chimică măsurați în modelul local de hipersensibilitate la contact la om. J Invest Dermatol 2003; 121: 1080–1087.

25. Hearn RM, Kerr AC, Rahim KF, Ferguson J, Dawe RS. Incidența cancerelor de piele la 3867 de pacienți tratați cu fototerapie cu bandă îngustă cu ultraviolete B. Br J Dermatol 2008; 159: 931-935.

26. Tjioe M, Smits T, van de Kerkhof PC, Gerritsen MJ. Efectul diferențial al benzii largi față de banda îngustă UVB în ceea ce privește fotodamajul și inflamația cutanată. Exp Dermatol 2003; 12: 729-733.

27. Dawe RS. Nu există „limite de expunere sigure” pentru fototerapie. Br J Dermatol 2010; 163: 209–210.

28. Snellman E, Strozyk M, Segerbäck D, Klimenko T, Hemminki K. Efectul spectrului spectral al lămpii UV asupra producției de dimeri de ciclobutan pirimidină în pielea umană in situ. Photodermatol Photoimmunol Photomed 2003; 19: 281-286.

29. Drinic A, Armas L, Van Dienst E, Heaney R. Diluția volumetrică, mai degrabă decât sechestrarea, explică cel mai bine starea scăzută de vitamina D a obezității. Obezitate 2012; 20: 1444–1448.

30. Helldan A, Kosonen M, Tapanainen H, Raulio S, Mannisto S, Virtanen S. The National FINDIET 2012 Survey Helsinki National Institute for Health and Welfare 2013 Report No 16/2013. Disponibil de pe: https://www.julkari.fi/handle/10024/110839 [accesat în 5 ianuarie 2015].

31. [Recomandări nutriționale finlandeze 2014. Consiliul Național pentru Nutriție.] [Accesat în 29 martie 2015]. Disponibil de pe: http://www.ravitsemusneuvottelukunta.fi/files/attachments/fi/vrn/ravitsemussuositukset_2014_fi_web.pdf (în finlandeză).

32. Ala-Houhala MJ, Karppinen T, Vähävihu K, Kautiainen H, Dombrowski Y, Snellman E, și colab. Tratamentul cu bandă îngustă cu ultraviolete B mărește 25-hidroxivitamina D serică la pacienții cu psoriazis pe bază de suplimentare orală de vitamina D. Acta Derm Venereol 2014; 94: 146–151.

33. Lagunova Z, Porojnicu AC, Aknes L, Holick MF, Iani V, Bruland OS, și colab. Efectul suplimentării cu vitamina D și a expunerii la ultraviolete B asupra concentrațiilor serice de 25-hidroxivitamină D la voluntari sănătoși: un studiu clinic randomizat, încrucișat. Br J Dermatol 2013; 169: 434-440.

34. Wolf P. Suplimentarea orală cu vitamina D vs. expunerea la ultraviolete B: ce este adecvat pentru a atinge un nivel suficient de vitamina D? Br J Dermatol 2013; 169: 239.

35. Volmer DA, Mendes LR, Stokes CS. Analiza markerilor metabolici ai vitaminei D prin spectrometrie de masă: tehnici actuale, limitări ale metodei „standardului aurului” și direcții viitoare anticipate. Mass Spectrom Rev 2015; 34: 2–23.