A comparative study of epidermal tight junction proteins in a dog model of atopic dermatitis

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Abstract

Background

Tight junctions (TJ) are important for skin barrier function and could be relevant in modulating allergen penetration in atopic dermatitis (AD). Humans with AD have been described to have decreased expressions of some TJ proteins in the skin.

Hypothesis/Objectives

This study aimed to investigate TJ protein expression using an experimental AD model in dogs.

Methods

Skin biopsies from six atopic (nonlesional skin) and five normal beagle dogs were stained for TJ proteins [zonula occludens 1 (ZO-1), occludin, claudin-1] by immunohistochemistry. Staining intensity was evaluated both objectively using imaging software and subjectively. Six images/sections were randomized and blindly scored by six investigators for intensity, distribution, integrity and staining pattern.

Results

The intensity of ZO-1 was significantly decreased in the atopic group objectively (P = 0.010) and subjectively (P = 0.002) relative to the normal group. Occludin was decreased significantly subjectively (P = 0.027) but not objectively. Claudin was not significantly different between groups by either quantification. Additionally, only ZO-1 demonstrated a significantly patchier staining pattern in the atopic group. There was no consistent staining pattern in this study.

Conclusions and clinical importance

ZO-1 and occludin, which have not been described to be associated with the development of AD in humans, could play a role in this atopic dog model. Further investigation on the expression and modulation of TJ proteins and their clinical relevance is needed.

Contexte

Les jonctions serrées (Tight Junctions TJ) sont importantes pour la fonction barrière cutanée et pourraient également l'être dans la régulation de la pénétration antigénique de la dermatite atopique (AD). L'homme atopique a été décrit comme ayant une expression augmentée de certaines protéines de TJ dans la peau.

Hypothèses/Objectifs

Cette étude porte sur l'expression des protéines TJ à l'aide d'un modèle expérimental d'AD chez le chien.

Méthodes

Des biopsies cutanées de six chiens atopiques (peau non lésionnelle) et cinq chiens beagle sains ont été colorées par immunohistochimie pour les protéines de TJ [zonula occludens 1 (ZO-1), occludine, claudine-1]. L'intensité de coloration a été évaluée à la fois subjectivement et objectivement. Six images/sections ont été réparties et notées en aveugle par six investigateurs pour l'intensité, la distribution, l'intégrité et les patrons de coloration.

Résultats

L'intensité de ZO-1 était significativement diminuée dans le groupe atopique objectivement (P = 0.010) et subjectivement (P = 0.002) comparé au groupe normal. L'occludine était diminuée significativement subjectivement (P = 0.027) mais pas objectivement. La claudine ne présentait pas de différence significative entre les groupes quelque soit la quantification. En outre, seule ZO-1 montrait un patron de coloration en patch significatif dans le groupe atopique. Il n'y avait pas de patron de coloration significatif dans cette étude.

Conclusions et importance clinique

ZO-1 et occludine, qui n'avaient pas été décrit comme étant associé au développement de l'AD humaine, pourraient jouer un rôle dans ce modèle de chien atopique. D'autres études sont nécessaires sur l'expression et la modulation des protéines de TJ et leur importance clinique.

Introducción

las uniones oclusivas intercelulares son importantes para la función de barrera de la piel y pueden ser relevantes en la modulación de la protección de alergenos en casos de dermatitis atópica (AD). Los seres humanos con dermatitis atópica tienen una expresión disminuida de algunas proteínas en estas uniones.

Hipótesis/Objetivos

este estudio está enfocado a investigar la expresión algunas proteínas en los uniones oclusivas en un modelo experimental de dermatitis atópica en perros

Métodos

muestras de piel de seis perros tópicos (piel sin lesiones) y cinco perros normales de la piel se tiñeron para las proteínas de unión de las uniones oclusivas (zónula occludens -1 (ZO-1), ocludina, claudina-1) mediante inmunohistoquímica. La intensidad de la tinción se evaluó objetivamente utilizando un programa de análisis de imagen y subjetivamente. Seis imágenes/secciones fueron distribuidas al azar y valoradas a ciegas por seis investigadores en referencia a distribución, integridad, y patrón de tinción.

Resultados

la intensidad de ZO-1 estuvo significativamente disminuida en el grupo atópico tanto de forma objetiva (P= 0,010) como subjetiva (P= 0.002) en relación al grupo normal. La ocludina estaba significativamente disminuida subjetivamente (P=0,027), pero no objetivamente. La claudina no fue significativamente diferente entre ambos grupos en ningún método cuantitativo. Además, sólo ZO-1 demostró un patrón de tinción más granular en perros atópicos. No hubo un patrón de tinción consistente en este estudio.

Conclusión e importancia clínica

ZO-1 y ocludina, que no han sido escritas como asociadas con el desarrollo de dermatitis atópica en humanos, podrían jugar un papel en este modelo de perros atópicos. Hace falta mayor investigación de la expresión y modulación de las proteínas de las zonas de unión oclusivas y de su importancia clínica

Hintergrund

“Tight Junctions” (TJ) sind wichtig für die Schutzfunktion der Haut und könnten bei der Regulierung der Penetration der Allergene bei atopischer Dermatitis (AD) wichtig sein. Bei Menschen mit AD wurde eine verminderte Exprimierung einiger TJ Proteine in der Haut beschrieben.

Hypothese/Ziele

Das Ziel dieser Studie war eine Untersuchung der Exprimierung der TJ Proteine mit einem experimentellen AD Modell bei Hunden.

Methoden

Es wurden Hautbiopsien von sechs atopischen (nicht veränderte Haut) und fünf normalen Beagles mittels Immunhistochemie auf TJ Proteine gefärbt [Zonula occludens 1 (ZO-1), Occludin, Claudin-1]. Die Intensität der Färbung wurde objektiv mittels bildgebender Software und subjektiv beurteilt. Sechs Bilder/Schnitte wurden zufällig und geblindet von sechs UntersucherInnen auf Intensität, Verteilung, Integrität und Färbeverhalten bewertet.

Ergebnisse

Die Intensität von ZO-1 war in der atopischen Gruppe im Vergleich zur normalen Gruppe objektiv (p=0,010) und subjektiv (p=0,002) vermindert. Occludin war subjektiv (p=0,027), aber nicht objektiv vermindert. Claudin war zwischen den Gruppen weder subjektiv noch objektiv signifikant unterschiedlich. Zusätzlich zeigte nur ZO-1 eine signifikant fleckigere Anfärbung als die atopische Gruppe. Es bestand keine konstante Anfärbung in dieser Studie.

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung

ZO-1 und Occludin, welche bisher nicht im Zusammenhang mit der Entstehung von AD beim Menschen beschrieben worden waren, könnten in diesem Modell des atopischen Hundes eine Rolle spielen. Es sind weitere Studien über die Exprimierung und die Modulierung der TJ Proteine und ihre klinische Relevanz nötig.

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