Increased susceptibility of skin from HERDA (Hereditary Equine Regional Dermal Asthenia)-affected horses to bacterial collagenase degradation: a potential contributing factor to the clinical signs of HERDA

    loading  Checking for direct PDF access through Ovid

Abstract

Background

Hereditary equine regional dermal asthenia (HERDA) is a genetic disorder of collagen resulting in fragile, hyper-extensible skin and ulcerative lesions. The predominance of skin lesions have been shown to occur on the dorsum of HERDA-affected horses. While this has been postulated to be due to increased exposure to sunlight of these areas, the precise pathological mechanism which causes this to occur is unclear.

Hypothesis/objectives

We hypothesized that an increase in collagenase activity, that has been associated with the exposure of dermal fibroblasts to sunlight, will significantly degrade the material properties of skin from HERDA-affected horses when compared to unaffected controls.

Animals

Six unaffected and seven HERDA-affected horses, all euthanized for other reasons.

Methods

Full-thickness skin samples from similar locations on each horse were collected and cut into uniform strips and their material properties (tensile modulus) determined by mechanical testing before (n = 12 samples/horse) or after (n = 12 samples/horse) incubation in bacterial collagenase at 37°C for 6 h. The change in modulus following treatment was then compared between HERDA-affected and unaffected horses using a Student's t-test.

Results

The modulus of skin from HERDA-affected horses decreased significantly more than that from unaffected horses following collagenase treatment (54 ± 7% versus 30 ± 16%, P = 0.004).

Conclusions and clinical importance

The significant decrease in the modulus of skin from HERDA-affected horses following collagenase exposure suggests that their altered collagen microarchitecture is more susceptible to enzymatic degradation and may explain the localization of skin lesions in HERDA-affected horses to those areas of the body most exposed to sunlight. These findings appear to support the previously reported benefits of sunlight restriction in HERDA-affected horses.

Contexte

L'HERDA (Hereditary equine regional dermal asthenia) est un trouble génétique du collagène résultant en une peau fragile, hyper-extensible et des lésions ulcératives. La prédominance des lésions cutanées sont principalement localisées sur le dos des chevaux atteints. Alors qu'il a été suggéré que cette localisation était due à une exposition augmentée aux rayons solaires, le mécanisme pathologique précis reste obscur.

Hypothèses/Objectifs

Nous supposons qu'une augmentation de l'activité de collagénase associée à une exposition des fibroblastes dermiques au soleil, va dégrader significativement les propriétés matérielles de la peau des chevaux atteints de HERDA en comparaison avec la peau de contrôles sains.

Sujets

Six chevaux sains et sept chevaux atteints de HERDA, tous euthanasiés pour d'autres raisons.

Méthodes

Des échantillons de peau (dans toute son épaisseur) ont été prélevées sur des zones identiques de chaque cheval et coupés uniformément. Leurs propriétés matérielles (module de traction) ont été déterminées par des tests mécaniques avant (n = 12 échantillons/cheval) et après (n = 12 échantillons/cheval) incubation dans la collagénase bactérienne à 37°C pendant 6h. Les modifications de module avant et après traitement ont ensuite été comparées entre les chevaux atteints de HERDA et les chevaux sains à l'aide d'un test de Student.

Résultats

Le module de peau des chevaux atteints de HERDA diminuait significativement plus que celui des chevaux sains après le traitement à la collagénase (54 _ 7% contre 30 _ 16%, P = 0.004).

Conclusions et importance clinique

La diminution significative du module de peau des chevaux atteints d'HERDA après exposition à la collagénase suggère que la microarchitecture de collagène altérée est plus sensible à la destruction enzymatique, ce qui pourrait expliquer la localisation des lésions cutanées des chevaux atteints de HERDA aux zones du corps les plus exposées au soleil. Ces données semblent supporter les recommandations préexistantes des bénéfices de l'éviction solaire chez les chevaux atteints de HERDA.

Introducción

la astenia hereditaria regional dermal equina (HERDA) es una enfermedad genética del colágeno que resulta en piel hiperextensible y frágil y lesiones ulcerativas. El predominio de lesiones de la piel es fundamentalmente en el dorso de los caballos afectados. Mientras se ha postulado que este hecho es debido a la mayor exposición a la luz solar en estas áreas, el mecanismo patológico preciso que lo causa aún está poco determinado

Hipótesis/Objetivos

nuestra hipótesis es que un incremento de la actividad colagenasa, que ha sido asociado con la exposición de los fibroblastos dérmicos a radiación solar, producirá una degradación significativa de las propiedades de los materiales de la piel en caballos afectados por HERDA comparados con los controles no afectados.

Animales

seis caballos no afectados y siete caballos afectados por HERDA, todos ellos eutanasiados por diferentes razones.

Métodos

se obtuvieron muestras de biopsia del grosor total de la piel de localizaciones similares de cada caballo y se cortaron tiras para terminar sus propiedades materiales (modulus de tensión) determinado por pruebas mecánicas antes (n=12 muestras/caballo) o después (n=12 muestras/caballo) de incubación con colagenasa bacteriana a 37°C durante seis horas. El cambio en el modulus tras el tratamiento fue entonces comparado entre caballos afectados y no afectados utilizando una prueba t de Student.

Resultados

los modulus de la piel de caballos afectados por HERDA disminuyeron significativamente más que aquellos de los caballos no afectados tras el tratamiento con colagenasa (54,7% frente a un 30,16%, P = 0,004

Conclusiones e importancia clínica

la disminución significativa del modulus de la piel en caballos afectados por HERDA tras el tratamiento con colagenasa sugiere que su microarquitectura alterada de colágeno es más susceptible a la degradación enzimática, lo cual explicar la localización de las lesiones de la piel en caballos afectados por HERDA en aquellas áreas con mayor exposición al sol. Estos hallazgos apoyan la descripción del beneficio previamente indicado de la restricción a la exposición solar en caballos afectados por HERDA.

Hintergrund

Die hereditäre equine regionale dermale Asthenie (HERDA) ist eine genetische Erkrankung des Kollagens, welches in sehr fragiler, hyperextensibler Haut und ulzerativen Veränderungen resultiert. Es wurde gezeigt, dass der Hauptanteil der Hautveränderungen am Rücken der HERDA-betroffenen Pferde auftritt. Während angenommen wird, dass die Ursache darin liegt, dass diese Körperregionen vermehrt dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, sind die genauen pathologischen Mechanismen, die dazu führen unklar.

Hypothese/Ziele

Wir stellten die Hypothese auf, dass eine Zunahme der Kollagenaseaktivität, die mit der Sonnenlicht Exponierung von dermalen Fibroblasten in Zusammenhang gebracht wird, signifikant die Gewebeeigenschaften der Haut von HERDA-betroffenen Pferden im Vergleich zu nicht betroffenen Kontrolltieren vermindern wird.

Tiere

Sechs normale und sieben HERDA-erkrankte Pferde, die alle aus anderen Gründen euthanasiert worden waren.

Methoden

Hautproben in voller Dicke wurden von ähnlichen Regionen eines jeden Pferdes genommen und in einheitliche Streifen geschnitten und ihre Gewebeeigenschaften (tensile Module) mittels mechanischem Austesten vor (n=12 Proben/Pferd) oder nach (n=12 Proben/Pferd) Inkubation in bakterieller Kollagenase bei 37° C für 6h bestimmt. Die Veränderung der Module nach der Behandlung wurde dann zwischen den HERDA-betroffenen und den nicht betroffenen Pferden mittels Studenten T-Test verglichen.

Ergebnisse

Die Elastizitätsmodule der Haut von HERDA-betroffenen Pferden nahmen nach der Kollagenasebehandlung signifkant mehr ab, als jene von gesunden Pferden (54_7% versus 30_16%, P=0,004).

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung

Die signifikante Abnahme der Elastizitätsmodule der Haut von HERDA-betroffenen Pferden nach Kollagenase Exponierung ist ein Hinweis darauf, dass ihre geänderte Kollagen Mikroarchitektur empfindlicher ist in Bezug auf enzymatische Degradierung und könnte die Lokalisierung der Hautläsionen bei HERDA-betroffenen Pferden auf Körperregionen, die dem Sonnenlicht mehr ausgesetzt sind, erklären. Diese Ergebnisse scheinen den zuvor beschriebenen Sinn der reduzierten Exponierung zu Sonnenlicht bei HERDA-erkrankten Pferden zu unterstützen.

Related Topics

    loading  Loading Related Articles