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08.05.2020 | Original Paper Open Access

Protective effects of a comprehensive topical antioxidant against ozone-induced damage in a reconstructed human skin model

Zeitschrift:
Archives of Dermatological Research
Autoren:
Alessandra Pecorelli, David H. McDaniel, Mitchell Wortzman, Diane B. Nelson
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Tropospheric ozone (O3) is a source of oxidative stress. This study examined the ability of a topical antioxidant (WEL-DS) to inhibit O3-mediated damage in a human epidermal skin model. Four groups of tissues (N = 24) were compared: Group 1 (control) were untreated and unexposed; Group 2 were untreated and exposed to O3 (0.4 ppm, 4 h); Group 3 were pretreated with WEL-DS and unexposed; Group 4 were pretreated with WEL-DS and exposed to O3 (0.4 ppm, 4 h). Pretreated tissues were topically treated with 20 uL of WEL-DS and incubated for up to 20 h at 37 °C [humidified, 5% carbon dioxide (CO2)]. After 24 h, tissues were re-treated with WEL-DS and exposed to O3. Tissues were evaluated for Reactive Oxygen Species (ROS), hydrogen peroxide (H2O2), 4-hydroxynonenal (4-HNE) protein adducts, NF-κB p65 response and histology. In O3-exposed groups, WEL-DS significantly inhibited ROS formation vs. untreated tissues (p < 0.05). Pretreatment with WEL-DS inhibited H2O2 production vs. untreated tissues (p < 0.05), and decreased NF-κB p65 transcription factor signal. Oxidative stress induction in O3-exposed tissues was confirmed by increased levels of 4-HNE protein adducts (marker of lipid peroxidation); WEL-DS application reduced this effect. WEL-DS inhibited damage in tissues exposed to O3 with no significant changes in epidermal structure. A comprehensive topical antioxidant significantly diminished O3-induced oxidative damage in a human epidermal skin model.

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