La determinación de la dosis eritematosa mínima (DEM) es necesaria para el estudio de la fotosensibilidad cutánea, debe determinarse en cada población, dadas las diferencias genéticas y las metodologías utilizadas. El objetivo de este estudio fue determinar la DEM en población colombiana, su correlación con los fototipos y la concordancia de dos alternativas de medición.
Pacientes y métodosEstudio de corte trasversal que incluyó 113 personas en Bogotá (Colombia). Se determinó la DEM para UVA+UVB y UVA utilizando un simulador solar y para UVB de banda estrecha (UVBBE) con una cabina de fototerapia. La evaluación se realizó visualmente y por Mexameter MX®-18.
ResultadosLa mediana de la DEM para UVA+UVB fue de 22mJ/cm2 para fototiposI yII y de 33 y 43mJ/cm2 para fototiposIII yIV, respectivamente; para UVA fue de 22, 42, 86 y 100J/cm2 y para UVBBE de 390, 550, 770 y 885mJ/cm2 (fototiposI-IV, respectivamente). La correlación entre los fototipos y la DEM osciló entre 0,5 y 0,69. El nivel de correlación-concordancia de LIN entre el método visual y el Mexameter fue superior a 0,8 en todos los casos.
ConclusionesEste estudio permitió conocer los valores de DEM para UVA+UVB, UVA y UVBBE para los diferentes fototipos en la población colombiana, y evidenció una correlación muy buena entre los métodos de medición evaluados y una correlación moderada a buena entre la DEM y los fototipos.
The minimal erythema dose (MED), an essential measurement in studies of skin photosensitivity, requires establishing MED values for specific populations, given genetic variation. Different ways to assess erythema are also relevant. We aimed to determine MED values in a sample of Colombian patients and correlations between MED and Fitzpatrick skin type. We also studied concordance correlation between MEDs and two alternative ways to assess erythema.
Patients and methodsCross-sectional study of 113 individuals in Bogotá, Colombia. We used a solar simulator to measure UV-A radiation and combined UV-A and UV-B (UVA+UVB) radiation, o se podría suprimir este término porque UVA y UVB son términos conocidos for MED calculation. Narrowband UV-B (NBUVB) radiation was measured in a phototherapy cabin. Erythema was assessed visually and with a Mexameter MX 18 device.
ResultsThe median MEDs of UVA+UVB radiation were 22mJ/cm2 for Fitzpatrick skin typesI andII, and 33 and 43mJ/cm2, respectively, for typesIII andIV. The MEDs of UV-A radiation were 22, 42, 86, and 100J/cm2 for typesI, II, III, andIV, respectively. The MEDs of NBUVB light were 390, 550, 770, and 885mJ/cm2 for the 4 skin types. The correlation between MEDs and skin types ranged from 0.5 to 0.69. Lin's concordance correlation coefficients between visual and Mexameter assessments of erythema were greater than 0.8 in all cases.
ConclusionThis study allowed us to understand MED values for UV-A, UVA+UVB, and NBUVB according to different skin types in the Colombian population. Concordance correlation coefficients between the different methods of erythema assessment were very good. Correlations between MEDs and skin types were moderate to good.
La evaluación de la sensibilidad de la piel a la radiación ultravioleta (RUV) es fundamental para el estudio de la fotosensibilidad cutánea, lo que es crucial para las fotodermatosis, la fotocarcinogénesis, la fotoprotección y el uso de la fototerapia1,2. Una de las pruebas que se utiliza con mayor frecuencia para medir dicha sensibilidad es la determinación de la dosis eritematosa mínima (DEM), que se define como la mínima dosis de RUV capaz de inducir un eritema perceptible en la piel, y usualmente se evalúa 24h después de la irradiación3,4.
La detección visual de la DEM es subjetiva y su valor puede verse afectado por diferentes factores, como la fuente de luz, los incrementos realizados, el área irradiada, la exposición previa a la RUV, la definición de la DEM, la temperatura de la piel y la variabilidad intraobservador e interobservador2. Además, las diferencias étnicas influyen en la variabilidad de la detección de la DEM, por lo que se requiere la validación de la medición de esta en cada población.
Existen métodos indirectos que valoran la posible sensibilidad de un individuo frente a la RUV sin necesidad de la determinación de la DEM, y entre ellos el más utilizado es la escala de fototipos de Fitzpatrick5. La fiabilidad y la validez de este sistema se han cuestionado, principalmente por su subjetividad y por el sesgo de memoria2,6,7. Sin embargo, Sánchez et al.8 sugieren que esta escala puede ser fiable en la medida en que se realice una estandarización de la metodología de evaluación de la misma.
En varios países se ha determinado la DEM teniendo en cuenta el fototipo, y algunos estudios han mostrado que no existe una buena correlación entre estas variables6,9-12. En Colombia solo hay una publicación realizada en población escolar que no encontró correlación entre la DEM para UVB y el fototipo12.
Para la medición más objetiva del eritema cutáneo se han utilizado diferentes instrumentos, entre ellos el colorímetro triestímulo (cromámetro) y el espectrofotómetro de reflectancia simple de banda estrecha (Mexameter MX®-18), que muestran una buena correlación con la evaluación visual13,14.
El objetivo de este estudio fue determinar la DEM para UVA+UVB, UVA y UVB de banda estrecha (UVBBE), en un grupo de individuos colombianos de diferentes fototipos, y el grado de correlación existente entre la DEM y los fototipos, así como establecer el nivel de correlación-concordancia entre dos métodos de medición: visual vs. Mexameter MX®-18.
MétodoDiseño, población y muestraSe realizó un estudio de corte transversal para evaluar la sensibilidad de la piel a la RUV en términos de los valores de la DEM en una muestra de población colombiana y la correlación-concordancia de dos métodos de medición de la DEM: visual y por Mexameter MX®-18 (Courage Khazaka Electronic, Köln, Alemania). El Mexameter MX®-18 es un espectrofotómetro que mide la absorción de la luz a dos longitudes de onda, 568nm para la hemoglobina y 660nm para la melanina, que arroja como resultado un índice de eritema y un índice de melanina. Se efectuó un muestreo secuencial por conveniencia, incluyendo sujetos sanos, mayores de 18años, quienes asistieron al Hospital Universitario Centro Dermatológico Federico Lleras Acosta en Bogotá (Colombia) y otorgaron su consentimiento para participar en el estudio. Se excluyeron los pacientes que referían estar en tratamiento con algún tipo de medicación sistémica fotosensibilizante durante los 2meses previos al inicio del estudio, que habían usado corticoides tópicos durante los 8días previos o tomado antihistamínicos orales 2días antes, los que tenían una historia personal o familiar de fotosensibilidad, los que hubieran estado expuestos a la radiación solar natural o artificial de la piel de la espalda durante las 6semanas previas al estudio, así como los extranjeros o hijos de padres extranjeros.
Para el cálculo del tamaño de la muestra se empleó la fórmula propuesta para la estimación de correlación y concordancia en estudios de corte transversal, que emplea datos ordinales y continuos15, teniendo en cuenta un valor alfa de 0,05, una precisión esperada del 10% y un coeficiente de correlación del 0,8 (basado en un estudio piloto desarrollado por los investigadores). Con base en lo anterior se calculó un tamaño de muestra de 75 individuos, en quienes se les debía determinar la DEM para UVA, UVA+UVB y UVBBE, y luego evaluar las dos técnicas de medición de la DEM. Todos los procedimientos del estudio fueron aprobados por el comité de ética en investigación institucional y siguieron todas las recomendaciones establecidas por la declaración de Helsinki.
Procedimiento de evaluación de la DEMCada sujeto fue evaluado con la escala de fototipos de Fitzpatrick5. Posteriormente se irradió la piel de la espalda con dosis crecientes en 20% de UVA+UVB (fototiposI-II: 15-43mJ/cm2 y fototiposIII-IV: 30-72mJ/cm2), UVA (fototiposI-II: 20-50J/cm2 y fototiposIII-IV: 42-100J/cm2) y UVBBE (fototiposI-II: 50-550mJ/cm2 y fototiposIII-IV: 100-970mJ/cm2). Para administrar UVA+UVB y UVA se utilizó el simulador solar «Solar Light multiport» modelo 601, de 300mw (Glenside, Pennsylvania, Estados Unidos), que tiene 6guías líquidas de 9mm. Para la UVBBE se utilizó la cabina de fototerapia Daavlin 305/350 (Bryan, Ohio, Estados Unidos), con una potencia de 4,3mw/cm2 a una distancia de 15cm, colocando un molde de plástico blanco de 4capas con 8campos, cada uno de 1cm2, sobre la piel de la espalda y cubriendo el resto de la piel del cuerpo y de la cara con tela gruesa que no permitiera el paso de la RUV, además de gafas de fotoprotección. Las dosis de radiación fueron medidas con el dosímetro PMA-2100 y sus respectivos detectores (SUV PMA2103 y UVA PMA2113) para el simulador solar, calibrados por Solar Light, y con el radiómetro IL-1700 y su detector para UVB de banda estrecha (International Light, Newburyport, MA, Estados Unidos) para la cabina de fototerapia.
La lectura de la DEM se realizó 24h después de la irradiación, teniendo en cuenta la dosis mínima de radiación con la que se obtuvo un eritema mínimo perceptible. Dos observadores entrenados realizaron las lecturas: visual y por Mexameter MX®-18. Para la medición con el Mexameter MX®-18 se realizaron 3 lecturas apoyando la pieza de mano en la piel no irradiada y 3 lecturas por cada campo irradiado, de las cuales se obtuvo el promedio; si no se obtenía eritema se repetía el procedimiento con dosis mayores en aumento geométrico. El valor de la DEM por el Mexameter MX®-18 fue determinada por un físico y correspondió a la dosis con la cual se obtuvo la máxima pendiente de las curvas dosis-respuesta para cada individuo, según la metodología previamente publicada16. La dosis máxima de UVA que se pudo administrar con el simulador solar fue de 100J/cm2; a efectos del análisis, a las personas que no presentaron eritema con esa dosis se les asignó de forma arbitraria un valor de DEM de 120mJ/cm2.
Análisis estadísticoPara cada una de las variables se realizaron análisis descriptivos empleando las medidas estadísticas de resumen más apropiadas. En el caso de las variables categóricas, se resumió la información en tablas de frecuencia con valores absolutos y relativos (sexo y fototipo). Para la DEM (UVA+UVB, UVA y UVBBE, mediciones visuales y por Mexameter MX®-18), dado que los datos no presentaron distribución normal, se empleó la mediana y el rango intercuartílico (RIC: diferencia entre el p75 y el p25). La correlación entre el fototipo y la medición de la DEM, en sus diferentes modalidades, se evaluó mediante el coeficiente de correlación de Spearman, con su respectivo intervalo de confianza del 95% y su valorp. Adicionalmente, para evaluar el nivel de correlación-concordancia entre las diferentes mediciones de la DEM, se empleó el estadístico de correlación-concordancia de LIN, reportado con su intervalo de confianza del 95% y valorp. Los análisis se realizaron en el software estadístico Stata 14.
ResultadosSe incluyeron en el estudio 113 sujetos, con una edad mediana de 27años (RIC: 18-56años), de los cuales el 66% eran mujeres. No hubo individuos de fototiposV yVI. En la figura 1 se registra el número total de individuos y su distribución por fototipo. En 111 sujetos se evaluó la DEM para UVA+UVB y UVBBE, y solo en 91 individuos para UVA, debido a dificultades para permanecer el tiempo que demandaba la prueba. En 21 de los 91 no se observó eritema con la dosis máxima de UVA administrada, 100J/cm2 (3 fueron fototipoII, 7 fototipoIII y 11 fototipoIV), y en 14 sujetos el Mexameter MX®-18 no detectó eritema (uno fototipoII, 7 fototipoIII y 6 fototipoIV). El comportamiento de la mediana de la DEM y su respectivo rango intercuartílico por fototipo y método de medición se presenta en la tabla 1 y en la figura 2a-c.
Fototipos y DEM (UVA+UVB, UVA y UVBBE) visual y por Mexameter
| Tipo de radiación | Fototipo I | Fototipo II | Fototipo III | Fototipo IV | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MedianaVIS/MEX | RIQVIS/MEX | MedianaVIS/MEX | RIQVIS/MEX | MedianaVIS/MEX | RIQVIS/MEX | MedianaVIS/MEX | RIQVIS/MEX | |
| UVA+UVB | 22/27 | 15/12 | 22/22 | 12/12 | 33/30 | 13/6 | 43/43 | 26/26 |
| UVA | 22/24 | 6,5/8,5 | 42/42 | 21/18 | 86/60 | 70/36 | 100/100 | 48/48 |
| UVBBE | 390/390 | 160/0 | 550/550 | 380/160 | 770/590 | 420/220 | 885/770 | 330/470 |
MEX: Mexameter MX®-18; RIQ: rango intercuartílico (p75-p25); VIS: visual.
a-c)Diagramas de caja y bigotes para UVA+UVB (MEDTOT), UVA y UVBBE (NBUVB) para las DEM medidas por método visual y Mexameter MX®-18 para los fototipos 1 al 4; se aprecia el aumento progresivo de la mediana, especialmente desde el fototipo 2 al 4. d-f)Diagramas de correlación-concordancia entre los métodos visual y por Mexameter MX®-18: se observa una buena correlación para las diferentes longitudes de onda.
Para poder comparar los resultados con las publicaciones sobre el tema se determinó la media de la DEM evaluada visualmente, a pesar de que la muestra no observó distribución normal (tabla 2).
Fototipos y media de la DEM (UVA+UVB, UVA y UVBBE) visual
| Tipo de radiación | Fototipo I | Fototipo II | Fototipo III | Fototipo IV | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Media | DE | Media | DE | Media | DE | Media | DE | |
| UVA+UVB | 22 | 7,5 | 24 | 11,4 | 36 | 10,5 | 48 | 14,9 |
| UVA | 21 | 4,3 | 44 | 27,3 | 81 | 31,4 | 95 | 26,9 |
| UVBBE | 498 | 167,1 | 593 | 225,5 | 765 | 205,6 | 946 | 275,7 |
DE: desviación estándar.
Se evaluó la correlación entre los fototipos con cada una de las mediciones de la DEM (UVA+UVB, UVA, UVBBE), tanto en la alternativa visual como con el Mexameter MX®-18. Se encontró una correlación que osciló entre 0,5 y 0,69. Las correlaciones más bajas fueron las registradas para la UVBBE, tanto visual como con el Mexameter MX®-18 (0,5 y 0,53, respectivamente). El detalle del coeficiente de correlación obtenido para cada medición y su respectivo valor dep se presenta en la tabla 3.
Correlación-concordancia entre la DEM visual y por Mexameter MX®-18Se estimó el nivel de correlación-concordancia entre cada una de las mediciones de la DEM, comparando la alternativa visual con el Mexameter MX®-18. En todos los casos el coeficiente de LIN fue superior a 0,8 (tabla 4 y figura 2d-f).
DiscusiónEn este estudio se determinó la DEM para UVA, UVBBE y UVA+UVB en una muestra de población colombiana. En las investigaciones realizadas utilizando un simulador solar el valor promedio de la DEM de UVA+UVB para los diferentes fototipos varía; sin embargo, el valor para los fototiposI alIV de la población de este estudio fue similar a los datos publicados por Pérez-Ferriols et al.17 en España, probablemente debido a que nuestra población comparte genes españoles por el mestizaje18. En un estudio realizado en la India, el valor promedio de la DEM para el fototipoIV fue similar a los resultados para este fototipo en España y en el presente estudio19. Para el fototipoIII el promedio de la DEM fue similar en los asiáticos australianos20, españoles17 y colombianos. En población china los valores promedio de la DEM de acuerdo con el fototipo son más altos21, y es posible que esto se deba a que el estudio se realizó en la piel del glúteo, que tiene una sensibilidad menor a la de la espalda9,22, y a las diferencias genéticas (tabla 5).
Valores promedio de la DEM (UVA+UVB) en los estudios realizados con simulador solar
| País | Fototipo | n | DEM UVA+UVB | Sitio irradiado | |
|---|---|---|---|---|---|
| mJ/cm2 | DE | ||||
| India20 | IV | 41 | 51,2 | 5,88 | Espalda |
| China21 | II | NR | 64 | 22,2 | Glúteo |
| III | 66,3 | 17,1 | |||
| IV | 77,4 | 17,4 | |||
| Asiáticos australianos20 | II | 2 | 39 | NR | Espalda |
| III | 17 | 37,6 | |||
| IV | 11 | 61 | |||
| España17 | I | 4 | 23 | 8 | Espalda o glúteo |
| II | 89 | 28 | 4 | ||
| III | 108 | 35 | 4 | ||
| IV | 31 | 51 | 6 | ||
| Colombia (este estudio) | I | 5 | 22 | 7,5 | Espalda |
| II | 41 | 24 | 11,4 | ||
| III | 48 | 36 | 10,5 | ||
| IV | 19 | 49 | 14,9 | ||
El valor promedio de la DEM para los fototiposI-IV en los estudios realizados con otras fuentes de UVB (lámparas fluorescentes UVB), en Brasil11, en Estados Unidos23 y para algunos fototipos en el Reino Unido9 es similar al de nuestra población para UVA+UVB. En contraste, los valores promedio de la DEM en Corea6, y especialmente en Singapur24, son mucho más altos para los mismos fototipos (tabla 6). Las diferencias podrían explicarse por la variabilidad genética y debido a que en el estudio de Singapur se irradió la piel del glúteo.
Valores promedio de la DEM realizados con otras fuentes de UVB
| País | Fototipo | n | DEM UVB | Sitio irradiado | |
|---|---|---|---|---|---|
| mJ/cm2 | DE | ||||
| Corea6 | I | 10 | 59 | 17,9 | Espalda |
| II | 7 | 72,9 | 11,1 | ||
| III | 46 | 72,4 | 31 | ||
| IV | 34 | 69,4 | 30,8 | ||
| Singapur24 | II | 6 | 79 | 27 | Glúteo |
| III | 36 | 108 | 43 | ||
| IV | 32 | 163 | 50 | ||
| Reino Unido9 | I | 7 | 30 | 15 | Espalda |
| II | 11 | 25 | 10 | ||
| III | 12 | 21 | 7 | ||
| IV | 6 | 49 | 9 | ||
| Estados Unidos23 | I | 39 | 29 | 11,9 | Glúteo |
| II | 163 | 36 | 12,8 | ||
| III | 146 | 43 | 17,6 | ||
| IV | 58 | 58 | 23 | ||
| Brasil11 | I | 30 | 14,8 | 2 | Infra-axilar |
| II | 35 | 26,8 | 5,8 | ||
| III | 35 | 30,8 | 5,1 | ||
| IV | 31 | 41,7 | 8 | ||
| Colombia12 | I | 2 | 35 | 21 | Espalda |
| II | 23 | 56 | 9 | ||
| III | 51 | 70 | 14 | ||
| IV | 20 | 84 | 10 | ||
Si se comparan los resultados del presente estudio con el de Medellín (Colombia)12, en este último se observa un mayor valor promedio de la DEM por fototipo, lo que podría obedecer a que se utilizó como definición de la DEM la mínima dosis que producía eritema con bordes bien definidos.
En la literatura revisada se encontraron pocas publicaciones acerca de los valores de la DEM de UVA, quizá por la dificultad de disponer de una fuente de RUV que emita dosis altas de UVA en períodos cortos de tiempo. Al comparar las medianas de la DEM de UVA del presente estudio con los rangos obtenidos por Fitzpatrick5, los valores en J/cm2 son similares para los fototiposI (22 vs. 20-35) yII (42 vs. 30-35), pero son más altos para los fototiposIII (86 vs. 40-55) yIV (100 vs. 50-80).
Con relación a la UVBBE, los valores promedio de la DEM en población española17 (obtenidos a partir de la aplicación de un factor de conversión a los resultados de la DEM para UVB) son similares a los del presente estudio para todos los fototipos. En Detroit, Carretero-Mangolis y Lim25 reportan que la mediana de la DEM para fototiposI-II fue de 600mJ/cm2 y la de los fototiposIII-IV de 700mJ/cm2, valores análogos a los del presente estudio: 550 y 770mJ/cm2, respectivamente. En 352 pacientes con psoriasis en el Reino Unido los valores de la mediana de la DEM por fototipo fueron menores: 200, 280, 390 y 550mJ/cm2 (fototiposI-IV, respectivamente)26.
Consistente con lo publicado por otros autores2,11,12,24, evidenciamos que hay una tendencia al aumento de la DEM a medida que aumenta el fototipo. Sin embargo, la escala de fototipos de Fitzpatrick no es suficiente para hacer una buena discriminación. De hecho, los valores de la DEM de UVA+UVB, UVA y UVBBE se superponen en los diferentes fototipos, de modo que dos personas podrían tener el mismo valor de la DEM aun perteneciendo a distintos fototipos2,6,25,27,28.
Algunos autores han establecido que no existe correlación entre la DEM y el fototipo6,9,12,29 y otros sí la encuentran11,24,30,31. El presente estudio exploró esta relación y encontró una correlación catalogada como buena para UVA y UVA+UVB y moderada para UVBBE.
La correlación-concordancia entre las mediciones de la DEM visual y por Mexameter MX®-18 fue muy buena para UVA+UVB, UVA y UVBBE, como se ha evidenciado en algunos estudios13,14. Teniendo en cuenta los resultados, las dos formas de medición son intercambiables, por lo que la determinación visual sigue siendo muy útil en la práctica clínica.
Dentro de las limitaciones del presente estudio tenemos que la muestra es pequeña, especialmente para el fototipoI, y no es representativa de toda la población colombiana puesto que no fue posible incluir individuos con fototiposV yVI, que se encuentran en otras regiones geográficas del país. Por otra parte, algunos individuos no presentaron un eritema con la dosis máxima administrada de UVA (100mJ/cm2), y para el análisis de los datos se asumió un valor de la DEM de 120J/cm2, lo que puede no corresponder a la DEM real de estos sujetos.
ConclusiónEn este estudio, en el que se determinó la DEM para UVA+UVB, UVA y UVBBE en un grupo de colombianos con fototipos I-IV, se encontró una superposición de los valores de la DEM en los diferentes fototipos, una correlación moderada a buena de esta con los fototipos, y una muy buena correlación entre las mediciones visuales y por un método objetivo como es el Mexameter MX®-18.
FinanciaciónEl Hospital Universitario Centro Dermatológico Federico Lleras Acosta (Bogotá, Colombia) fue la institución que aportó los recursos económicos para la realización de este estudio.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
