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Intraepidermal erbium:YAG laser resurfacing : Impact on the dermal matrix - 10/08/11

Doi : 10.1016/j.jaad.2010.02.058 
Jeffrey S. Orringer, MD , Laure Rittié, PhD, Ted Hamilton, MS, Darius J. Karimipour, MD, John J. Voorhees, MD, FRCP, Gary J. Fisher, PhD
Department of Dermatology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan 

Reprint requests: Jeffrey S. Orringer, MD, University of Michigan Medical School, 1500 E Medical Center Dr, Department of Dermatology, 1910 Taubman Center, Ann Arbor, MI 48109-0314.

Abstract

Background

Various minimally invasive treatments enhance the skin’s appearance. Little is known about the molecular mechanisms whereby treatments working at the epidermal level might alter the dermis.

Objective

We sought to quantify the molecular changes that result from erbium:yttrium-aluminium-garnet (Er:YAG) laser microablative resurfacing.

Methods

We performed biochemical analyses after intraepidermal Er:YAG laser resurfacing of 10 patients. Immunohistochemical analysis and polymerase chain reaction technology were utilized to measure key biomarkers.

Results

The basement membrane remained intact after intraepidermal microablation, as demonstrated by laminin γ2 immunostaining. Epidermal injury was demonstrated with acute up-regulation of keratin 16. An inflammatory response ensued as indicated by increases in cytokines interleukin 1 beta (IL-1β) and IL-8 as well as a substantial neutrophil infiltrate. Levels of cJun and JunB proteins, components of the transcription factor AP-1 complex, were also elevated. Up-regulation of extracellular matrix degrading proteinases matrix metalloproteinase 1 (MMP-1), MMP-3, and MMP-9 was noted. A transient increase in keratinocyte proliferation, as indicated by staining for Ki67, was observed. Increased expression of type I and type III procollagen was demonstrated.

Limitations

The data presented are those that resulted from a single treatment session.

Conclusions

Although microablation was confined to the uppermost epidermis, marked changes in epidermal and dermal structure and function were demonstrated after Er:YAG laser microablative resurfacing. We demonstrated substantial dermal matrix remodeling, including a degree of collagen production that compares favorably with some more invasive interventions. Dermal remodeling and stimulation of collagen production are associated with wrinkle reduction. Thus these results suggest that the skin’s appearance may be enhanced by creating dermal changes through the use of superficially acting treatments.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations used : AP-1, Er:Yag, IL, KRT, MMP


Plan


 Supported by the University of Michigan Department of Dermatology Laser Research Fund.
 Conflicts of interest: None declared.


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Vol 64 - N° 1

P. 119-128 - janvier 2011 Retour au numéro
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