Phototherapy in treatment of rare dermatoses

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The review presents current data on the mechanisms of action of phototherapy methods in dermatology (UVB-311 therapy, PUVA-therapy, UVA-1 therapy). They are realized in providing antiproliferative, immunomodulatory, antifibrotic, antipruritic, antimicrobial effects on pathological processes in the skin. The similarities and differences of the effects on cellular structures of different spectral ranges are described. The literature data on the effectiveness of phototherapy methods in rare nosological forms of skin diseases, including dermatoses with keratinization disorders, connective tissue diseases, vascular malformations, erythematous conditions based on a variety of therapeutic mechanisms are presented.

About the authors

Marianna B. Zhilova

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Author for correspondence.
Email: zhilova@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0003-2545-2129
SPIN-code: 8930-4073

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 3 bldg 6 Korolenko street, 107076 Moscow

References

  1. Torres AE, Lyons AB, Hamzavi IH, Lim HW. Role of phototherapy in the era of biologics. J Am Acad Dermatol. 2021;84(2):479–485. doi: 10.1016/j.jaad.2020.04.095
  2. Inzinger M, Heschl B, Weger W, Hofer A, Legat FJ, Gruber-Wackernagel A, et al. Efficacy of psoralen plus ultraviolet A therapy vs. biologics in moderate to severe chronic plaque psoriasis: retrospective data analysis of a patient registry. Br J Dermatol. 2011;165(3):640–655. doi: 10.1111/j.1365-2133.2011.10396.x
  3. Noe MH, Wan MT, Shin DB, Armstrong AW, Duffin KC, Chiesa Fuxench ZC, et al. Patient-reported outcomes of adalimumab, phototherapy, and placebo in the Vascular Inflammation in Psoriasis Trial: A randomized controlled study. J Am Acad Dermatol. 2019;81(4):923–930. doi: 10.1016/j.jaad.2019.05.080
  4. Finlayson L, Barnard IRM, McMillan L, Ibbotson SH, Brown CTA, Eadie E, et al. Depth Penetration of Light into Skin as a Function of Wavelength from 200 to 1000 nm. Photochem Photobiol. 2022;98(4):974–981. doi: 10.1111/php.13550
  5. Reich A, Lehmann B, Meurer M, Muller DJ. Structural alterations provoked by narrow-band ultraviolet B in immortalized keratinocytes: assessment by atomic force microscopy. Exp Dermatol. 2007;16(12):1007–1015. doi: 10.1111/j.1600-0625.2007.00623.x
  6. Luo S, Zheng Y, Peng Z, Jiang J, Gondokaryono S, Wang G, et al. Effects of narrow-band ultraviolet B and tazarotene therapy on keratinocyte proliferation and TIG3 expression. J Dermatol. 2008;35(10):651–657. doi: 10.1111/j.1346-8138.2008.00538.x
  7. Reich A, Meurer M, Viehweg A, Muller DJ. Narrow-band UVB-induced externalization of selected nuclear antigens in keratinocytes: implications for lupus erythematosus pathogenesis. Photochem Photobiol. 2009;85(1):1–7. doi: 10.1111/j.1751-1097.2008.00480.x
  8. Reich A, Schwudke D, Meurer M, Lehmann B, Shevchenko A. Lipidome of narrow-band ultraviolet B irradiated keratinocytes shows apoptotic hallmarks. Exp Dermatol. 2010;19(8):e103–e110. doi: 10.1111/j.1600-0625.2009.01000.x
  9. Ozawa M, Ferenczi K, Kikuchi T, Cardinale I, Austin LM, Coven TR, et al. 312-nanometer ultraviolet B light (narrow-band UVB) induces apoptosis of T cells within psoriatic lesions. J Exp Med. 1999;189(4):711–718. doi: 10.1084/jem.189.4.711
  10. Sigmundsdottir H, Johnston A, Gudjonsson JE, Valdimarsson H. Narrowband-UVB irradiation decreases the production of pro-inflammatory cytokines by stimulated T cells. Arch Dermatol Res. 2005;297(1):39–42. doi: 10.1007/s00403-005-0565-9
  11. Erkin G, Uğur Y, Gürer CK, Aşan E, Korkusuz P, Sahin S, et al. Effect of PUVA, narrow-band UVB and cyclosporin on inflammatory cells of the psoriatic plaque. J Cutan Pathol. 2007;34(3):213–219. doi: 10.1111/j.1600-0560.2006.00591.x
  12. Faergemann J, Larkö O. The effect of UV-light on human skin microorganisms. Acta Derm Venereol. 1987;67(1):69–72.
  13. Gambichler T, Skrygan M, Tomi NS, Altmeyer P, Kreuter A. Changes of antimicrobial peptide mRNA expression in atopic eczema following phototherapy. Br J Dermatol. 2006;155(6):1275–1278. doi: 10.1111/j.1365-2133.2006.07481.x
  14. Gläser R, Navid F, Schuller W, Jantschitsch C, Harder J, Schröder JM, et al. UV-B radiation induces the expression of antimicrobial peptides in human keratinocytes in vitro and in vivo. J Allergy Clin Immunol. 2009;123(5):1117–1123. doi: 10.1016/j.jaci.2009.01.043
  15. Bulat V, Situm M, Dediol I, Ljubicić I, Bradić L. The mechanisms of action of phototherapy in the treatment of the most common dermatoses. Coll Antropol. 2011;35(Suppl 2):147–151.
  16. Bäumler W, Regensburger J, Knak A, Felgenträger A, Maisch T. UVA and endogenous photosensitizers — the detection of singlet oxygen by its luminescence. Photochem Photobiol Sci. 2012;11(1):107–117. doi: 10.1039/c1pp05142c
  17. De Rie MA, Bos JD. Photochemotherapy for systemic and localized scleroderma. J Am Acad Dermatol. 2000;43(4):725–726. doi: 10.1067/mjd.2000.109307
  18. Malewska-Woźniak A, Lodyga M, Adamski Z. Concentrations of metalloproteinase-1 in patients with morphea treated with phototherapy: a preliminary study. Postepy Dermatol Alergol. 2022;39(5):972–975. doi: 10.5114/ada.2021.113127
  19. Bäumler W. Singlet oxygen in the skin. In: Singlet Oxygen: Applications in Biosciences and Nanosciences. 2016 ebook collection. Ch. 36. P. 205–226.
  20. Knak A, Regensburger J, Maisch T, Bäumler W. Exposure of vitamins to UVB and UVA radiation generates singlet oxygen. Photochem Photobiol Sci. 2014;13(5):820–829. doi: 10.1039/c3pp50413a
  21. Regensburger J, Knak A, Maisch T, Landthaler M, Bäumler W. Fatty acids and vitamins generate singlet oxygen under UVB irradiation. Exp Dermatol. 2012;21(2):135–139. doi: 10.1111/j.1600-0625.2011.01414.x
  22. Yamauchi R, Morita A, Yasuda Y, Grether-Beck S, Klotz LO, Tsuji T, et al. Different susceptibility of malignant versus nonmalignant human T cells toward ultraviolet A-1 radiation-induced apoptosis. J Invest Dermatol. 2004;122(2):477–483. doi: 10.1046/j.0022-202X.2003.22106.x
  23. Godar DE. UVA1 radiation triggers two different final apoptotic pathways. J Invest Dermatol. 1999;112(1):3–12. doi: 10.1046/j.1523-1747.1999.00474.x
  24. 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
  25. Skov L, Hansen H, Allen M, Villadsen L, Norval M, Barker JN, et al. Contrasting effects of ultraviolet A1 and ultraviolet B exposure on the induction of tumour necrosis factor-alpha in human skin. Br J Dermatol. 1998;138(2):216–220. doi: 10.1046/j.1365-2133.1998.02063.x
  26. Tognetti L, Marrocco C, Carraro A, Guerrini G, Mariotti G, Cinotti E, et al. Clinical and laboratory characterization of patients with localized scleroderma and response to UVA-1 phototherapy: In vivo and in vitro skin models. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 2022;38(6):531–540. doi: 10.1111/phpp.12786
  27. Kurz B, Berneburg M, Bäumler W, Karrer S. Phototherapy: Theory and practice. J Dtsch Dermatol Ges. 2023;21(8):882–897. doi: 10.1111/ddg.15126
  28. Burns EM, Ahmed H, Isedeh PN, Kohli I, Van Der Pol W, Shaheen A, et al. Ultraviolet radiation, both UVA and UVB, influences the composition of the skin microbiome. Exp Dermatol. 2019;28(2):136–141. doi: 10.1111/exd.13854
  29. Leung N, Oliveira M, Selim MA, McKinley-Grant L, Lesesky E. Erythema dyschromicum perstans: A case report and systematic review of histologic presentation and treatment. Int J Womens Dermatol. 2018;4(4):216–222. doi: 10.1016/j.ijwd.2018.08.003
  30. Nomura T, Toichi E, Miyachi Y, Kabashima K. A Mild Case of Adult-Onset Keratosis Lichenoides Chronica Successfully Treated with Narrow-Band UVB Monotherapy. Case Rep Dermatol. 2012;4(3):238–241. doi: 10.1159/00034527
  31. Tomb R, Soutou B. [Keratosis lichenoides chronica in two siblings with marked response to UVB phototherapy]. Ann Dermatol Venereol. 2008;135(12):835–838. doi: 10.1016/j.annder.2008.04.017
  32. Gleeson CM, Morar N, Staveley I, Bunker CB. Treatment of cutaneous sarcoid with topical gel psoralen and ultraviolet A. Br J Dermatol. 2011;164(4):892–894. doi: 10.1111/j.1365-2133.2010.10175.x
  33. Mahnke N, Medve-Koenigs K, Berneburg M, Ruzicka T, Neumann NJ. Cutaneous sarcoidosis treated with medium-dose UVA1. J Am Acad Dermatol. 2004;50(6):978–979. doi: 10.1016/j.jaad.2003.09.027
  34. Graefe T, Konrad H, Barta U, Wollina U, Elsner P. Successful ultraviolet A1 treatment of cutaneous sarcoidosis. Br J Dermatol. 2001;145(2):354–355. doi: 10.1046/j.1365-2133.2001.04356.x
  35. Kahofer P, Grabmaier E, Aberer E. Treatment of eosinophilic annular erythema with chloroquine. Acta Derm Venereol. 2000;80(1):70–71. doi: 10.1080/000155500750012685
  36. Peterson AO Jr, Jarratt M. Annular erythema of infancy. Arch Dermatol. 1981;117(3):145–148.
  37. Thomas L, Fatah S, Nagarajan S, Natarajan S. Eosinophilic annular erythema: successful response to ultraviolet B therapy. Clin Exp Dermatol. 2015;40(8):883–886. doi: 10.1111/ced.12668
  38. Caesar JG, James S, Merriman K, Peat L, Hayes M, Powell JB. A rare case of erythema annulare centrifugum resolving with narrowband ultraviolet B phototherapy. Clin Exp Dermatol. 2021;46(6):1112–1114. doi: 10.1111/ced.14635
  39. Dinehart SM, Parker RK, Herzberg AJ, Pappas AJ. Acquired port-wine stains. Int J Dermatol. 1995;34(1):48–52. doi: 10.1111/j.1365-4362.1995.tb04380.x
  40. Stephens MR, Putterman E, Yan AC, Castelo-Soccio L, Perman MJ. Acquired port-wine stains in six pediatric patients. Pediatr Dermatol. 2020;37(1):93–97. doi: 10.1111/pde.14019
  41. Brownstone N, Bhutani T. A common treatment for a rare condition: Narrowband-Ultraviolet B (NB-UVB) phototherapy for the treatment of a recalcitrant acquired port wine stain. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 2021;37(4):293–295. doi: 10.1111/phpp.12651
  42. Carrington PR, Sanusi ID, Winder PR, Turk LL, Jones C, Millikan LE. Scleredema adultorum. Int J Dermatol. 1984;23(8):514–522. doi: 10.1111/j.1365-4362.1984.tb04202.x
  43. Hager CM, Sobhi HA, Hunzelmann N, Wickenhauser C, Scharenberg R, Krieg T, et al. Bath-PUVA therapy in three patients with scleredema adultorum. J Am Acad Dermatol. 1998;38(2 Pt 1):240–242. doi: 10.1016/s0190-9622(98)70244-0
  44. Yoshimura J, Asano Y, Takahashi T, Uwajima Y, Kagami S, Honda H, et al. A case of scleredema adultorum successfully treated with narrow-band ultraviolet B phototherapy. Mod Rheumatol. 2016;26(2):302–306. doi: 10.3109/14397595.2013.875640
  45. Stürmer K, Hunzelmann N, Beutner D. [Indolent swelling of the neck]. HNO. 2010;58(4):374–377. doi: 10.1007/s00106-009-2016-y
  46. Thumpimukvatana N, Wongpraparut C, Lim HW. Scleredema diabeticorum successfully treated with ultraviolet A1 phototherapy. J Dermatol. 2010;37(12):1036–1039. doi: 10.1111/j.1346-8138.2010.01014.x
  47. Kokpol C, Rajatanavin N, Rattanakemakorn P. Successful Treatment of Scleredema Diabeticorum by Combining Local PUVA and Colchicine: A Case Report. Case Rep Dermatol. 2012;4(3):265–268. doi: 10.1159/000345712
  48. Yüksek J, Sezer E, Köseoğlu D, Markoç F, Yıldız H. Scleredema treated with broad-band ultraviolet A phototherapy plus colchicine. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 2010;26(5):257–260. doi: 10.1111/j.1600-0781.2010.00526.x
  49. Common JE, O’Toole EA, Leigh IM, Thomas A, Griffiths WA, Venning V, et al. Clinical and genetic heterogeneity of erythrokeratoderma variabilis. J Invest Dermatol. 2005;125(5):920–927. doi: 10.1111/j.0022-202X.2005.23919.x
  50. Okuda K, Nishida E, Tori K, Matubara A, Sagawa Y, Takeichi T, et al. Case of erythrokeratodermia variabilis successfully treated with narrowband ultraviolet B. J Dermatol. 2020;47(1):e30–e31. doi: 10.1111/1346-8138.15110
  51. Yüksek J, Sezer E, Köseoğlu D, Markoç F, Yildiz H. Erythrokeratodermia variabilis: successful treatment with retinoid plus psoralen and ultraviolet A therapy. J Dermatol. 2011;38(7):725–727. doi: 10.1111/j.1346-8138.2010.01058.x
  52. Ofuji S, Furukawa F, Miyachi Y, Ohno S. Papuloerythroderma. Dermatologica. 1984;169(3):125–130. doi: 10.1159/000249586
  53. Aste N, Fumo G, Conti B, Biggio P. Ofuji papuloerythroderma. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2000;14(1):55–57. doi: 10.1046/j.1468-3083.2000.00003.x
  54. Harris DW, Spencer MJ, Tidman MJ. Papuloerythroderma--clinical and ultrastructural features. Clin Exp Dermatol. 1990;15(2):105–106. doi: 10.1111/j.1365-2230.1990.tb02042.x
  55. Camacho FM, García-Hernandez MJ, Muñoz-Pérez MA, Mazuecos J, Sotillo I. Ofuji papuloerythroderma in an elderly woman with atopic erythroderma. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2001;15(3):264–266.
  56. Schepers C, Malvehy J, Azón-Masoliver A, Navarra E, Ferrando J, Mascaró JM. Papuloerythroderma of Ofuji: a report of 2 cases including the first European case associated with visceral carcinoma. Dermatology. 1996;193(2):131–135. doi: 10.1159/000246228
  57. Nishijima S. Papuloerythroderma associated with hepatocellular carcinoma. Br J Dermatol. 1998;139(6):1115–1116. doi: 10.1046/j.1365-2133.1998.2576e.x
  58. de Vries HJ, Koopmans AK, Starink TM, Mekkes JR. Ofuji papuloerythroderma associated with Hodgkin’s lymphoma. Br J Dermatol. 2002;147(1):186–187. doi: 10.1046/j.1365-2133.2002.47806.x
  59. García-Patos V, Repiso T, Rodríguez-Cano L, Castells A. Ofuji papuloerythroderma in a patient with the acquired immunodeficiency syndrome. Dermatology. 1996;192(2):164–166. doi: 10.1159/000246349
  60. Just M, Carrascosa JM, Ribera M, Bielsa I, Ferrándiz C. Dideoxyinosine-associated Ofuji papuloerythroderma in an HIV-infected patient. Dermatology. 1997;195(4):410–411. doi: 10.1159/000246003
  61. Dwyer CM, Chapman RS, Smith GD. Papuloerythroderma and cutaneous T cell lymphoma. Dermatology. 1994;188(4):326–328. doi: 10.1159/000247177
  62. Tay YK, Tan KC, Ong BH. Papuloerythroderma of Ofuji and cutaneous T-cell lymphoma. Br J Dermatol. 1997;137(1):160–161. doi: 10.1111/j.1365-2133.1997.tb03730.x
  63. Mutluer S, Yerebakan O, Alpsoy E, Ciftcioglu MA, Yilmaz E. Treatment of papuloerythroderma of Ofuji with Re-PUVA: a case report and review of the therapy. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2004;18(4):480–483. doi: 10.1111/j.1468-3083.2004.00930.x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Marianna B. Zhilova

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».