Investigation of the effect of probiotic exposure on filaggrin expression in an experimental model of canine atopic dermatitis.

Background Atopic dermatitis (AD) results from complex interactions between an impaired skin barrier and immunological stimulation. Filaggrin is a key protein for the skin barrier, and its expression is decreased in subsets of atopic dogs and can be modified by inflammation; thus, immunomodulatory approaches may alter its expression. Probiotics have been explored for the prevention and treatment of allergies, owing to their immunomodulatory properties; however, it is currently unknown whether they can modulate filaggrin expression. Objective The purpose of this study was to evaluate whether probiotics can modulate filaggrin expression in an experimental model of canine AD. Animals and methods Eighteen atopic (11 probiotic exposed and seven control) and five normal beagles were challenged for three consecutive days with Dermatophagoides farinae. Skin biopsies were taken before (day 0), at the peak (day 3) and after the end of the allergen challenge (day 10). Immunohistochemistry for filaggrin was done using a polyclonal antibody specific for canine filaggrin, and staining was scored both subjectively (for intensity, granularity and continuity) and objectively, by tracing the stratum granulosum and calculating the percentage of filaggrin per unit traced area. Results Analysis of variance of the percentage of filaggrin in the stratum granulosum showed a significant effect of group (P = 0.0414, AD day 0) and marginal group × time interaction (P = 0.0606). Within the atopic group, exposure to probiotics did not change filaggrin expression. No significant differences were found in the subjective scores among groups. Conclusions and clinical importance It is concluded that probiotic exposure early in life does not alter filaggrin expression in this AD model. Resume Contexte La dermatite atopique (AD) resulte d'interactions complexes entre une barriere cutanee defectueuse et une stimulation immunologique. La filaggrine est une proteine cle de la barriere cutanee et son expression est diminuee chez les chiens atopiques et peut etre modifiee par l'inflammation; ainsi, les approches immunomodulatrices peuvent modifier son expression. Les probiotiques ont ete etudies pour la prevention et le traitement des allergies en raison de leurs proprietes immunomodulatrices; cependant, on ignore actuellement s'ils peuvent moduler l'expression de la filaggrine. Objectif Le but de cette etude etait d'estimer si les probiotiques peuvent modifier l'expression de la filaggrine dans un modele experimental de dermatite atopique canine. Sujets et methodes Dix huit beagles atopiques (11 exposes aux probiotiques et sept controles) et cinq beagles sains ont ete testes pendant trois jours consecutifs avec Dermatophagoides farinae. Des biopsies cutanees ont ete realisees avant (jour 0), au pic (jour 3) et apres la fin du test allergenique (jour 10). L'immunohistochimie de la filaggrine a ete realisee avec des anticorps polyclonaux specifiques de la filaggrine canine. La coloration a ete evaluee subjectivement (pour l'intensite, la granularite et la continuite) et objectivement en tracant la couche granuleuse et en calculant le pourcentage de filaggrine unitaire par zone tracee. Resultats L'analyse de la variance du pourcentage de la filaggrine dans la couche granuleuse a montre un effet significatif du groupe (P = 0.0414, AD jour 0) et l'interaction marginale du groupe × temps (P = 0.0606). Au sein du groupe atopique, l'exposition aux probiotiques n'a pas modifie l'expression de la filaggrine. Aucune difference significative n'a ete trouvee dans les notes subjectives entre les groupes. Conclusions et importance clinique On en conclut que l'exposition aux probiotiques tot dans la vie n'altere pas l'expression de la filaggrine dans ce modele d'AD. Resumen Introduccion La dermatitis atopica (AD) resulta tras complejas interacciones entre una funcion de barrera anormal en la piel y estimulos inmunologicos. La filagrina es una proteina clave para la funcion de barrera de la piel, y su expresion esta disminuida en algunos grupos de perros atopicos y puede ser modificada por la inflamacion; asi pues tratamientos inmunomodulatorios podrian alterar su expresion. Se ha explorado la posibilidad de utilizar probioticos para la prevencion y tratamiento de alergias, dadas sus propiedades inmunomodulatorias; sin embargo se desconoce si pueden modular la expresion de filagrina. Objetivo El proposito de este estudio fue evaluar si los probioticos pueden modular la expresion de filagrina en un modelo experimental de AD. Animales y metodos Dieciocho perros de raza Beagle atopicos (11 tratados con probioticos y siete control) y cinco perros Beagle normales fueron expuestos durante tres dias consecutivos a Dermatophagodies farinae. Se tomaron biopsias de la piel antes (dia 0), en el pico (dia 3) y al final de la exposicion a alergeno (dia 10). Se utilizo la tecnica de inmunohistoquimica para detectar la expresion de filagrina utilizando un anticuerpo policlonal especifico para la filagrina canina, y la tincion de evaluo subjetivamente (para intensidad, granularidad y continuidad) y objetivamente, mediante un trazo del estrato granuloso y calculo del porcentaje de filagrina por unidad de area trazada. Resultados El analisis de varianza del porcentaje de filagrina en el estrato granuloso mostro un efecto significativo en funcion del grupo (P= 0,0414, AD dia 0) y una interaccion marginal grupo x tiempo (P= 0,0606). En el grupo atopico, el tratamiento con probioticos no cambio la expresion de filagrina. No hubo diferencias significativas en la valoracion subjetiva entre los grupos. Conclusiones e importancia clinica concluimos que el tratamiento con pro bioticos a edad temprana no altera la expresion de filagrina en este modelo de AD. Zusammenfassung Hintergrund Die atopische Dermatitis (AD) ist das Ergebnis komplexer Interaktionen zwischen einer beeintrachtigten Hautbarriere und immunologischer Stimulation. Filaggrin ist ein Schlusselprotein der Hautbarriere, seine Exprimierung ist in Untergruppen von atopischen Hunden vermindert und kann durch Entzundung verandert werden; daher konnten immunmodulatorische Vorgange seine Exprimierung verandern. Probiotika sind aufgrund ihrer immunmodulatorischen Eigenschaften fur die Pravention und zur Behandlung von Allergien untersucht worden; es ist jedoch momentan nicht bekannt, ob sie die Fillagrin Exprimierung verandern konnen. Ziel Das Ziel dieser Studie war eine Evaluierung von Probiotika im Bezug auf ihre Fahigkeit, die Fillagrin Exprimierung in einem experimentellen Modell der caninen AD zu modifizieren. Tiere und Methoden Achtzehn atopische (11 mit Verabreichung von Probiotika und sieben Kontrollen) und funf normale Beagles wurden an drei aufeinanderfolgenden Tagen mit Dermatophagoides farinae stimuliert. Hautbiopsien wurden vorher (Tag 0), am Hohepunkt (Tag 3) und am Ende der Allergenstimulierung (Tag 10) entnommen. Es wurde eine immunhistochemische Untersuchung auf Fillagrin mit Hilfe eines polyklonalen Antikorpers, der spezifisch fur canines Fillagrin war, durchgefuhrt. Die Farbung wurde sowohl subjektiv (auf Intensitat, Granularitat und Kontinuitat) als auch objektiv beurteilt, wobei das Stratum granulosum durchgesehen wurde und der Prozentsatz von Fillagrin pro durchgesehenem Gebiet kalkuliert wurde. Ergebnisse Eine Varianzanalyse des Filaggrin im Stratum granulosum zeigte einen signifikanten Einfluss der Gruppe (P=0,0414, AD Tag 0) und der marginalen Gruppe x Zeit Interaktion (P=0,0606). Innerhalb der atopischen Gruppe anderte die Verabreichung von Probiotika die Fillagrin Exprimierung nicht. Es wurden keine signifikanten Anderungen in der subjektiven Bewertung zwischen den Gruppen gefunden. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung Es kann hieraus geschlossen werden, dass fruhzeitig im Leben verabreichte Probiotika die Fillagrin Exprimierung in diesem AD Modell nicht verandern. 摘要 背景 异位性皮 炎(AD) 起因于受损的皮肤屏障和免疫刺激间复杂的相互作用。丝聚蛋白是皮肤屏障中一种关键蛋白质,其表达可使异位性疾病患犬亚型减少,并可因炎症变化;因此,免疫调节方法可能改变其表达。益生菌由于其免疫调节性能,被开发用于防治过敏症;然而,目前未知它是否能够调节丝聚蛋白表达。 目的 本研究目的是评估益生菌是否能调节犬异位性皮炎试验模型丝聚蛋白的表达。 动物和方法 18只异位性(11只益生菌,7只对照)和5只正常比格犬接受连续3日的粉尘螨试验。在实验前(0日)、峰值(3日)和过敏原激发最后(10日)进行皮肤活检。丝聚蛋白免疫组化使用一个特定的犬丝聚蛋白多克隆抗体,染色进行主观(强度、颗粒度和连续性)和客观评分,追踪颗粒层并计算追踪地区每单位丝聚蛋白百分比。 结果 颗粒层丝聚蛋白百分比方差分析显示效果显著,组间(P = 0.0414, AD 0日),边缘组×时间相互作用(P = 0.0606)。在异位性疾病组中,使用益生菌不能改变丝聚蛋白表达。组间主观评分未发现显著差异。 结论和临床价值 结论是在异位性疾病模型中益生菌使用早期不改变丝聚蛋白表达。 要約 背景 アトピー性皮膚炎(AD)は皮膚のバリア傷害と免疫的な刺激の複雑な相互作用の結果によって生じる。フィラグリンは皮膚のバリアにおける重要な蛋白質でその発現はアトピー犬の一部で減少し、炎症によっても修飾を受ける;したがって免疫調節的なアプローチがその発現を変える可能性がある。プロバイオティクスは,それらが免疫調整作用を有するために,アレルギーを予防し治療することができるかどうかを探索されてきた;しかし、それらがフィラグリンの発現を調節するかどうかは未だ知られていない。 目的 この研究の目的は実験的な犬ADモデルで,プロバイオティクスがフィラグリン発現を調節することができるかどうかを評価することである。 供与動物と方法 18頭のアトピー(11頭がプロバイオティクスを投与、7頭が対照)と5頭の正常ビーグルを連続した3日間 Dermatophagoides farinaeに感作した。皮膚生検材料は感作前(0日目)、最大(3日目)とアレルゲン感作後(10日目)に採取した。フィラグリンの免疫組織化学染色はイヌフィラグリン特異的ポリクローナル抗体を用いて行い、染色を主観的(濃さ、粒度と連続性)ならびに客観的に顆粒層の面積当たりのフィラグリンの割合を計算することでスコア化した。 結果 顆粒層におけるフィラグリンの割合の分散の解析は群(P = 0.0414, AD 0日目)、限界の群×時間相互作用(P = 0.0606)の有意な効果を示していた。アトピー群内では、プロバイオティクスへの暴露はフィラグリンの発現を変化させなかった。客観的なスコアは群間で有意差はみられなかった。 結論と臨床的な重要性 若年期でのプロバイオティクスの暴露はADモデルにおいてフィラグリンの発現を変化させないという結論であった。