987 resultados para Excised Human Skin
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The contribution of the short wavelength ultraviolet (UV) component of sunlight to the aetiology of skin cancer has been widely acknowledged, although its direct contribution to tumour initiation or progression is still poorly understood. The loss of normal cell cycle controls, particularly checkpoint controls, are a common feature of cancer. UV radiation causes both GI and G2 phase checkpoint arrest in vitro cultured cells. In this study we have investigated the cell cycle responses to suberythemal doses of UV on skin. We have utilized short-term whole organ skin cultures, and multi parameter immunohistochemical and biochemical analysis to demonstrate that basal and suprabasal layer melanocytes and keratinocytes undergo a G2 phase cell cycle arrest for up to 48 h following irradiation. The arrest is associated with increased p16 expression but no apparent p53 involvement. This type of organ culture provides a very useful model system, combining the ease of in vitro manipulation with the ability to perform detailed molecular analysis in a normal tissue environment.
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The effect of adding thickening agents on the penetration of a sunscreen benzophenone-3 through epidermal and a high-density polyethylene membrane was studied using both very thick (infinite dose) and thin tin use) applications. Contradictory results were obtained. Thickening agents retard skin penetration, in a manner consistent with a diffusional resistance in the formulation, when applied as an infinite dose. In contrast, when applied as in thin (in use) doses, thickening agents promote penetration, most likely through greater stratum corneum diffusivity arising from an enhanced hydration by the thicker formulations. The two key implications from this work are (i) a recognition of the danger in the potential extrapolation of infinite dosing to in use situations, and (ii) to recognize that thicker formulations may sometimes enhance the penetration of other topical agents when applied in use.
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The contribution of the UV component of sunlight to the development of skin cancer is widely acknowledged, although the molecular mechanisms that are disrupted by UV radiation (UVR) resulting in the loss of normal growth controls of the epidermal stem cell keratinocytes and melanocytes is still poorly understood. alpha-Melanocyte stimulating hormone (alpha-MSH), acting via its receptor MC1, has a key role in skin pigmentation and the melanizing response after exposure to UVR. The cell cycle inhibitor p16/CDKN2A also appears to have an important function in a cell cycle checkpoint response in skin after exposure to UVR. Both of these genes have been identified as risk factors in skin cancer, MC1R variants are associated with increased risk to both melanoma and nonmelanoma skin cancers, and p16/CDKN2A with increased risk of melanoma. Here we demonstrate that the increased expression of p16 after exposure to sub-erythemal doses of UVR is potentiated by alpha-MSH, a ligand for MC1R, and this effect is mimicked by cAMP, the intracellular mediator of alpha-MSH signaling via the MC1 receptor. This link between p16 and MC1R may provide a molecular basis for the increased skin cancer risk associated with MC1R polymorphisms.
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In order to establish the relationship between solute lipophilicity and skin penetration (including flux and concentration behavior), we examined the in vitro penetration and membrane concentration of a series of homologous alcohols (C2-C10) applied topically in aqueous solutions to human epidermal, full-thickness, and dermal membranes. The partitioning/distribution of each alcohol between the donor solution, stratum corneum, viable epidermis, dermis, and receptor phase compartments was determined during the penetration process and separately to isolated samples of each tissue type. Maximum flux and permeability coefficients are compared for each membrane and estimates of alcohol diffusivity are made based on flux/concentration data and also the related tissue resistance (the reciprocal of permeability coefficient) for each membrane type. The permeability coefficient increased with increasing lipophilicity to alcohol C8 (octanol) with no further increase for C10 (decanol). Log vehicle:stratum corneum partition coefficients were related to logP , and the concentration of alcohols in each of the tissue layers appeared to increase with lipophilicity. No difference was measured in the diffusivity of smaller more polar alcohols in the three membranes; however, the larger more lipophilic solutes showed slower diffusivity values. The study showed that the dermis may be a much more lipophilic environment than originally believed and that distribution of smaller nonionized solutes into local tissues below a site of topical application may be estimated based on knowledge of their lipophilicity alone.
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RESUME Les changements locaux de la température à la surface de la peau humaine ont une influence importante sur sa perfusion. La chaleur augmente localement le flux sanguin cutané, mais les mécanismes et les médiateurs de cette réponse (réponse thermique d'hyperémie) sont incomplètement élucidés. Dans la présente étude, nous avons examiné la relation possible entre la réponse thermique d'hyperémie, les récepteurs cholinergiques muscariniques et la production des prostaglandines vasodilatatrices. Chez 13 sujets de sexe masculin en bonne santé âgés entre 20 et 30 ans, une chambre métallique (contenant de l'eau) dont la température peut être contrôlée, a été placée sur la face palmaire de leur avant-bras et utilisée pour augmenter la température de surface de 34 à 41°C. L'hyperémie cutanée consécutive a été enregistrée par l'intermédiaire d'un scanner laser-Doppler. Dans une expérience, chacun des 8 sujets a reçu un bolus i.v. de glycopyrolate (agent antimuscarinique) (4 µg/kg) lors d'une visite et de NaCl 0,9% lors de l'autre visite. La réponse thermique d'hyperémie a été déterminée dans l'heure suivant les injections. Les glycopyrolate a efficacement empêché la vasodilation des micro-vaisseaux cutanés induite par iontophorèse d'acétylcholine mais n'a pas influencé la réponse thermique d'hyperémie. Dans une deuxième expérience entreprise avec 5 autres sujets 1 g d'aspirine (inhibiteur de la cyclooxygénase) administrée oralement a totalement supprimé la vasodilatation induite dans la peau par le courant anodique, sans modifier la réponse thermique d'hyperémie. La présente étude confirme l'absence de stimulation des récepteurs muscariniques et la production de prostaglandines vaso-dilatatrices dans la vasodilatation induite chez l'homme par réchauffement local de la peau de l'avant-bras. ABSTRACT Local changes in surface temperature have a powerful influence on the perfusion of human skin. Heating increases local skin blood flow (SkBF), but the mechanisms and mediators of this response (thermal hyperemia response) are incompletely elucidated. In the present study, we examined the possible dependence of the thermal hyperemia response on stimulation of muscarinic cholinergic receptors and on production of vasodilator prostanoids. In 13 male healthy subjects aged 20 - 30 years, a temperature- controlled chamber was positioned on the volar face of one forearm and used to raise surface temperature from 34to41°C. The time-course of the resulting thermal hyperemia response was recorded with a laser-Doppler imager. In one experiment, each of 8 subjects received an i.v. bolus of the antimuscarinic agent glycopyrrolate (4µg/kg) on one visit and saline on the other. The thermal hyperemia response was determined within the hour following the injections. Glycopyrrolate effectively inhibited the skin vasodilation induced by iontophoresis of acetylcholine, but did not influence the thermal hyperemia response. In a second experiment conducted in 5 other subjects, 1 gram of the cyclooxygenase inhibitor aspirin administered orally totally abolished the vasodilation induced in the skin by anodal current, but also failed to modify the thermal hyperemia response. The present study excludes the stimulation of muscarinic receptors and the production of vasodilator prostaglandins as essential and nonredundant mechanisms for the vasodilation induced by local heating in human forearm skin.
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Rapport de synthèse : Introduction : le vieillissement cutané est un processus biologique complexe auquel participe une exposition excessive au rayonnement ultraviolet du soleil. En particulier, les longueurs d'onde des rayons ultraviolets A et B (UV-A et UV-B) peuvent induire une augmentation de la synthèse de protéases, comme la métalloprotéinase matricielle 1 (MMP-1), qui est impliquée dans le processus de vieillissement. La thermothérapie par infrarouges, dont les longueurs d'onde sont plus longues que celles des UV, est largement utilisée à des fins thérapeutiques ou cosmétiques. Or, il a été démontré que les infrarouges en filtration aqueuse (IRFA) pouvaient induire une augmentation de la production de MMP-1 et par conséquent être nocifs. Il serait donc intéressant d'évaluer les effets des IRFA au niveau cellulaire et moléculaire. But Expérimental : étudier les effets des lampes à infrarouges en filtration aqueuse utilisées en clinique sur des fibroblastes cutanés humains en culture, afin d'analyser l'expression du gène codant pour la protéine MMP-1. Méthode : des fibroblastes cutanés humain ont été irradiés d'une part avec approximativement 88% d'IRFA (780-1400 nm) et 12% de lumière rouge (LR, 665-780 nm) avec 380 mW/cm2 IRFA(+LR) (333 mW/cm2 IRFA) et d'autre part avec des UV-A comme contrôle. Des courbes de survie cellulaire ont été établies après une exposition allant de 15 minutes à 8 heures au IRFA(+LR) (340-10880 J/cm2 wIRA(+RL), 300-9600 J/cm2 wIRA) ou de 15 à 45 minutes aux UV-A(+BL) (25-75 J/cm2 UV-A(+BL). L'induction de l'ARNm du gène de la MMP-1 a été analysé dans les fibroblastes cutanés humain à deux températures physiologiques (30°C et 37°C) lors d'expositions uniques de 15 à 60 minutes aux IRFA(+LR) (340-1360 J/cm2 IRFA(+LR), 300-1200 J/cm2 IRFA) ou de 30 minutes aux UV-A(+BL) (50 J/cm2 UVA(+BL)). De plus, nous avons effectué des irradiations répétées, une a chaque passage cellulaire jusqu'au passage. 10 de 15 minutes d'IRFA(+LR) 340 J/cm2 IRFA(+LR), 300 J/cm2 IRFA) . Résultats : une exposition unique aux UV-A (+BL) entraîne chez des fibroblastes cutanés humains une augmentation de la mort cellulaire, ainsi qu'une forte augmentation de l'expression du gène codant pour la MMP-1. L'augmentation mise en évidence pour cet ARNm varie en fonction de la technique utilisée : elle est de 11 ± 1 fois par RT-PCR classique, de 76 ± 2 fois par RT-PCR quantitative à 30°C, et de 75 ± 1 fois par RT-PCR quantitative à 37°C. Par contre, une exposition unique ou répétée aux IRFA (+LR) n'induit aucune augmentation de la mort cellulaire, ni de l'expression de l'ARNm de la MMP-1 chez ces fibroblastes. Conclusions : les résultats de cette étude montrent que, contrairement aux rayons ultraviolets, les IRFA (+LR) ne semblent impliqués ni dans le vieillissement, ni dans la mort cellulaire, même utilisés à des doses très élevées. Ces résultats sont en accord avec certaines investigations in vivo montrant une induction de MMP-1 par des UV et non des infrarouges. Ces dernières études suggèrent d'ailleurs plutôt un rôle protecteur des IRFA (+LR).
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Photons participate in many atomic and molecular interactions and processes. Recent biophysical research has discovered an ultraweak radiation in biological tissues. It is now recognized that plants, animal and human cells emit this very weak biophotonic emission which can be readily measured with a sensitive photomultiplier system. UVA laser induced biophotonic emission of cultured cells was used in this report with the intention to detect biophysical changes between young and adult fibroblasts as well as between fibroblasts and keratinocytes. With suspension densities ranging from 1-8 x 106 cells/ml, it was evident that an increase of the UVA-laser-light induced photon emission intensity could be observed in young as well as adult fibroblastic cells. By the use of this method to determine ultraweak light emission, photons in cell suspensions in low volumes (100 microl) could be detected, in contrast to previous procedures using quantities up to 10 ml. Moreover, the analysis has been further refined by turning off the photomultiplier system electronically during irradiation leading to the first measurements of induced light emission in the cells after less than 10 micros instead of more than 100 milliseconds. These significant changes lead to an improvement factor up to 106 in comparison to classical detection procedures. In addition, different skin cells as fibroblasts and keratinocytes stemming from the same donor were measured using this new highly sensitive method in order to find new biophysical insight of light pathways. This is important in view to develop new strategies in biophotonics especially for use in alternative therapies.
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Chagas disease is a major public health issue and is mainly spread by Triatominae insects (Hemiptera: Reduviidae). Rhodnius prolixus is the main vector species in Northern South America. Host-seeking behaviour in R. prolixus is mediated by different compounds that are produced by and emanate from the host or microbiota on the host's skin. We tested the behavioural responses of sylvatic first filial generation (F1) and colony insects to extracts of human skin with a dual choice olfactometer. In addition, we compared the antennal phenotypes in both populations. No statistical differences were found between the two populations at the behavioural level. Both showed a preference for face and feet extracts and this effect was abolished for face extracts after treatment with an antibacterial gel. The observation of the antennal phenotype showed that there were differences between both groups in the total length, total surface area and number and density of bristles. However, the number and density of chemoreceptive sensilla (basiconic and thin and thick-walled trichoids) and the total density of sensilla did not show statistically significant differences. These results demonstrate that colony insects, which have only been fed with living hens for the last 30 years, are attracted by human skin extracts in a similar way as F1 sylvatic insects.
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Résumé Il a été démontré que l'exercice physique modifiait le contrôle de la thermorégulation cutané, ce qui se manifeste par une augmentation de la perfusion de la microcirculation de la peau. Pour une même augmentation de température, ce phénomène est plus important chez les sportifs d'endurance que chez les sujets sédentaires. Dans cette étude, nous posons l'hypothèse qu'une composante de cette adaptation peut provenir d'une plus haute capacité des vaisseaux sanguins à répondre à un stimulus vasodilatateur. Pour la tester, nous avons recruté des hommes sains, non fumeurs, soit entraînés (surtout sport d'endurance) ou sédentaires que nous avons partagé en deux classes d'âges (18-35 ans [jeunes] et >50 ans[âgés]). Le flux sanguin cutané était mesuré par un laser-Doppler au niveau de la peau de l'avant-bras. Nous avons alors mesuré la vasodilatation obtenue par les stimuli suivant : Iontophorèse à l'acétylcholine (ACh, un vasodilatateur dépendant de l'endothélium), iontophorèse au nitroprussiate de sodium (SNP, un donneur d'oxyde nitrique) et par libération d'une interruption momentanée du flux artériel huméral (hyperémie réactive). Chez les sujets entraînés, l'effet de l'hyperémie réactive et de l'ACh n'ont pas montré de différence. Par contre, l'augmentation de la perfusion, suivant la iontophorèse de SNP, exprimé en unité de perfusion (PU), était plus importante chez les sujets entraînés que chez les sujets sédentaires (jeunes: 398±54 vs 350±87, p<0.05; âgés: 339±72 vs 307±66, p<0.05). Pour conclure, l'entraînement d'endurance augmente l'effet vasodilatateur de l'oxyde nitrique de la microcirculation cutanée humaine, au moins au niveau de la peau de l'avant-bras. Ces observations ont un intérêt physiologique considérable au vu des résultats d'études récentes qui montrent que le NO sert d'intermédiaire dans la vasodilatation cutanée produite par un stress thermique. Donc, l'augmentation de la bioactivité du NO dans la microcirculation cutanée pourrait être un des mécanismes par lequel l'entraînement physique modifierait le contrôle de la thermorégulation du flux sanguin cutané. Abstract Endurance training modifies the thermoregulatory control of skin blood flow, as manifested by a greater augmentation of skin perfusion for the same increase in core temperature in athletes, in comparison with se-dentary subjects. In this study, we tested the hypothesis that a component of this adaptation might reside in a higher ability of cutaneous blood vessels to respond to vasodilatory stimuli. We recruited healthy nonsmoking males, either endurance trained or sedentary, in two different age ranges (18-35 y and >50 y). Skin blood flow was measured in the forearm skin, using a laser Doppler imager, allowing to record the vasodilatory responses to the following stimuli: iontophoresis of acetylcholine (an endothelium-dependent vasodilator), iontophoresis of sodium nitroprusside (a nitric oxide donor), and release of a temporary interruption of arterial inflow (reactive hyperemia). There was no effect of training on reactive hyperemia or the response to acetylcholine. In contrast, the increase in perfusion following the iontophoresis of sodium nitroprusside, ex-pressed in perfusion units, was larger in trained than in sedentary subjects (younger: 398±54 vs 350±87, p<0.05; older 339±72 vs 307±66, p<0.05). In conclusion, endurance training enhances the vasodilatory effects of nitric oxide in the human dermal microcirculation, at least in forearm skin. These observations have considerable physiologic interest in view of recent data indicating that nitric oxide mediates in part the cutaneous vasodilation induced by heat stress in humans. Therefore, the augmentation of nitric oxide bioactivity in the dermal microcirculation might be one mechanism whereby endurance training modifies the thermoregulatory control of skin blood flow.
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Studies assessing skin irritation to chemicals have traditionally used laboratory animals; however, such methods are questionable regarding their relevance for humans. New in vitro methods have been validated, such as the reconstructed human epidermis (RHE) model (Episkin®, Epiderm®). The comparison (accuracy) with in vivo results such as the 4-h human patch test (HPT) is 76% at best (Epiderm®). There is a need to develop an in vitro method that better simulates the anatomo-pathological changes encountered in vivo. To develop an in vitro method to determine skin irritation using human viable skin through histopathology, and compare the results of 4 tested substances to the main in vitro methods and in vivo animal method (Draize test). Human skin removed during surgery was dermatomed and mounted on an in vitro flow-through diffusion cell system. Ten chemicals with known non-irritant (heptylbutyrate, hexylsalicylate, butylmethacrylate, isoproturon, bentazon, DEHP and methylisothiazolinone (MI)) and irritant properties (folpet, 1-bromohexane and methylchloroisothiazolinone (MCI/MI)), a negative control (sodiumchloride) and a positive control (sodiumlaurylsulphate) were applied. The skin was exposed at least for 4h. Histopathology was performed to investigate irritation signs (spongiosis, necrosis, vacuolization). We obtained 100% accuracy with the HPT model; 75% with the RHE models and 50% with the Draize test for 4 tested substances. The coefficients of variation (CV) between our three test batches were <0.1, showing good reproducibility. Furthermore, we reported objectively histopathological irritation signs (irritation scale): strong (folpet), significant (1-bromohexane), slight (MCI/MI at 750/250ppm) and none (isoproturon, bentazon, DEHP and MI). This new in vitro test method presented effective results for the tested chemicals. It should be further validated using a greater number of substances; and tested in different laboratories in order to suitably evaluate reproducibility.
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Résumé Il est actuellement reconnu que l'endothélium vasculaire joue un rôle primordial dans la genèse des maladies cardiovasculaires, notamment l'artériosclérose. Dès lors, il est important de pouvoir investiguer la fonction endothéliale en clinique. Pour ce faire, il est particulièrement simple d'examiner la microcirculation cutanée, car celle-ci est très simplement accessible, de manière non-invasive, par fluxmétrie laser-Doppler. Pratiquement, on mesure l'augmentation du flux sanguin dermique en réponse à des stimuli connus pour agir via l'endothélium vasculaire. Les stimuli endothélium-dépendants les plus courants sont l'interruption temporaire du flux sanguin qui est suivie d'une hyperémie réactive, et l'administration transcutanée d'acétylcholine (Ach) par iontophorèse. La iontophorèse consiste à obtenir le transfert d' une substance ionisée, telle l'Ach, par l'application d'un courant électrique de polarité appropriée. L'objectif du présent travail était de déterminer le rôle des prostaglandines dans ces réponse vasodilatatrices dépendante de l'endothélium, rôle actuellement peu clair. 23 jeunes hommes volontaires non fumeurs et en bonne santé habituelle ont été examinés lors de deux visites séparées par 1 à 3 semaines. Lors de chaque visite, l'hyperémie réactive et la réponse vasodilatatrice à l'Ach ont été déterminées dans la peau de l'avant bras après administration soit d'un placebo, soit d'un inhibiteur de la cyclooxygénase (COX, enzyme qui contrôle la synthèse des prostaglandines). Chez certains sujets, l'inhibiteur était de l'acétylsalicylate de lysine (900 mg par voie intraveineuse). Chez d'autres sujets, il s'agissait d'indométhacine. (75 mg par voie orale). Comme la stimulation nociceptive liée au courant iontophorétique peut influencer la réponse à l'Ach, celle-ci a été déterminée en présence et en l'absence d'anesthésie de surface (crème de lidocaine). La réponse à l'Ach a été obtenue pour 4 doses différentes de cet agent (exprimées sous la forme de la densité de charge iontophorétique appliquée : 0.28, 1.4, 7, et 14 millicoulombs par cm2 de peau exposée). Le flux sanguin dermique était mesuré par imagerie laser-Doppler, une variante de la fluxmétrie laser-Doppler classique permettant l'exploration d'une surface de peau de taille arbitraire. Quelle que soit la condition testée, nous n'avons jamais observé la moindre influence de l'inhibition de la COX sur l'hyperémie réactive, ni sur la réponse à l'Ach. Cette dernière était augmentée significativement par l'anesthésie cutanée, que les sujets aient reçu ou non de l'acétylsalicylate de lysine ou de l'indométhacine . Par exemple, la réponses moyenne (±SD) à la plus haute dose d'Ach (testée sur 6 sujets, et exprimée en unités de perfusion, comme il est d'usage en fluxmétrie laser-Doppler ) était la suivante : en l'absence d'anesthésie : acétylsalicylate de lysine 339 ± 105, placebo 344 ± 68 ; avec l'anesthésie : acétylsalicylate de lysine 453 ± 76 , placebo 452 ± 65 (p * 0.001 pour les effets de l'anesthésie). En conclusion, nos résultats infirment une contribution des prostaglandines à l'hyperémie réactive ou à la vasodilatation induite par l'acétylcholine dans la microcirculation cutanée. Dans ce lit vasculaire, l'anesthésie locale accroît la vasodilatation induite par l'acétylcholine par un mécanisme indépendant des prostaglandines.
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To study human T cell migration to human skin in vivo, we grafted severe combined immunodeficient mice with 500-microm thick human skin. Two weeks after grafting, epidermal and dermal structures in the grafts were of human origin. When we intraperitoneally injected grafted mice with clones of the human HUT-78 T cell line derived from a patient with cutaneous T cell lymphoma and Sézary syndrome, we detected in the grafts the rare Vbeta23-Jbeta1.2 T cell receptor transcripts characteristic for the HUT-78 clones. These signals were found 2-6 d after cell injection in about 40% of the grafted and HUT-78 cell injected mice but not in grafts from mice that received no exogenous T cells. In contrast to HUT-78 cells, which only accumulate in low number, grafts topically challenged with nickel sufate in vaseline from mice that were injected with autologous nickel-reactive T cell lines led to massive accumulation of T cells within 3 d. Only scattered T cells accumulated in the skin when grafted mice received vaseline plus T cells, nickel sulfate alone, T cells alone, or nickel sulfate plus an allogeneic nickel-nonreactive T cell clone. When the T cell lines were labeled with the fluorochrome PKH-26 before cell injection, spots of fluorescent label in the size and shape of cells were found in the grafts challenged with nickel. Together, these results clearly demonstrate that human T cells can migrate to human skin in this chimeric human/mouse model.
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Ultraviolet A (UVA) radiation represents an important oxidative stress to human skin and certain forms of oxidative stress have been shown to modulate intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) expression. ICAM-1 has been shown to play an important part in many immune reactions and the perturbations of this molecule by ultraviolet radiation could have implications in many inflammatory responses. An enhancement immunohistochemical method with avidin/biotin was used for analysing the early effects of UVA radiation on human cell cultures and human skin (340-400 nm). Both in vitro and in vivo data show that ICAM-1 staining in epidermal keratinocytes, which was expressed constitutively, decreased in a UVA dose-dependent manner. The decrease was most noted at 3-6 h following UVA radiation with some ICAM-1 staining returning by 48 h post-UVA. ICAM-1 positive staining in the dermis was specific for vascular structures and was increased 24 h after UVA radiation. Cultured dermal fibroblasts exhibited ICAM-1 staining which increased slightly within 6-48 h post-UVA radiation. As epidermal ICAM-1 expression is depleted following UVA radiation and dermal expression increases due to an increase in the vascular structures, ICAM-1 provides a valuable marker following UVA radiation in human skin that can be readily measured in situ.