Фототоксические и фотодинамические реакции протекают с участием видимого или ультрафиолетового излучения и фотосенсибилизаторов, усиливающих фотохимические процессы и придающие им патологический характер. Клинические проявления в виде эритемы, отека кожи, пузырей, возникают в ближайшие часы после облучения.

Фотосенсибилизаторы, повышающие чувствительность кожи к видимой или ультрафиолетовой части солнечного спектра, могут быть эндогенной (результат нарушенного обмена веществ и накопления метаболитов в коже) или экзогенной природы. В этом случае вещества поступают в кожу либо изнутри (лекарства, пищевые добавки), либо снаружи (косметика, лекарства, растения, профессиональные факторы).

Фототоксические реакции (например, ПУВА-терапия с псораленами) практически не зависят от присутствия кислорода. Пространственная организация псораленов в виде грех плоских колец способствует их связыванию с двуспиральной ДНК. При этом молекулы псораленов встраиваются (интеркалируют) между двумя парами оснований ДНК. При УФ-облучении с длиной волны более 320 нм. псорален, поглотив квант света, переходит в электронно-возбужденное состояние и ковалентно присоединяется к тимину ДНК, что не требует участия кислорода.

Фотодинамические реакции протекают с участием кислорода, который, после взаимодействия с триплетными возбужденными молекулами сенсибилизатора, образует синглетный кислород или супероксидные анионрадикалы, повреждающие клетки. Подавляющее большинство фотосенсибилизированных реакций протекает с участием кислорода, то есть являются фотодинамическими. Типичный пример - порфирии.

У больных порфириями резко повышены процессы свободнорадикального окисления липидов, что приводит к изменению структуры и функции биологических мембран, их конформационным перестройкам. У больных с нарушенным порфириновым обменом выявлено снижение легкоокисляющихся фракций фосфолипидов клеточных мембран и увеличение содержания трудноокисляющихся фракций.

Проведенное изучение конфигурации эритроцитов периферической венозной крови и состояния их мембран методом растровой электронной микроскопии у больных с нарушенным порфириновым обменом и здоровых лиц позволило выявить их существенные изменения. У здоровых доноров в крови преобладали нормоциты - двояковогнутые дискоциты с ровным краем и гомогенной мембраной. Лишь в единичных случаях обнаруживались овалоциты с полушаровидными выбуханиями мембраны или в виде коротких отростков.

У больных порфириями на высоте клинических проявлений наблюдались различные стадии деформации нормоцитов: клетки с неровным краем и асимметрично изогнутым полюсом, стоматоциты с выбуханием мебраны в виде «ложноножки», сферостоматоциты с углублениями и пузырьками на мембране, напоминающие ежей эхиноциты и шиповидные сфероциты.

Финальные формы сфероцитарной трансформации нормоцитов являются стадиями необратимой деструкции клеток. Содержание измененных форм эритроцитов у здоровых не превышало 5%, в то время как у больных оно было в 6 раз нише - 30% и более.

Таким образом, молекулярные механизмы патогенеза фотодинамических реакций, сенсибилизированных порфиринами, обусловлены конформационными перестройками в мембранах, которые связаны с усилением перекисного окисления липидов. Это приводит к серьезным последствиям для функционального состояния клетки.

По аналогичным закономерностям развиваются фотодинамические реакции на экзогенные фотосенсибилизаторы: лекарственные препараты, косметические средства, растения или их экстракты, пестициды и гербициды, профессиональные факторы.

Фототоксические и фотодинамические реакции встречаются значительно чаще, чем фотоаллергические. Они могут наблюдаться у любого индивидуума без какой-либо предварительной предрасположенности. Необходимо лишь присутствие вещества, которое усиливает действие света, и достаточная его доза. Ответная реакция возникает быстро, в течение первых часов после облучения. Лишь в редких случаях запоздалый ответ наблюдается на следующий день, но в том и другом случае высыпания точно соответствуют открытым участкам кожного покрова. Обычно они выглядят как обыкновенная реакция на интенсивное солнечное облучение и заканчиваются гиперпигментацией.