Fixing the skin barrier: past, present and future – man and dog compared

Skin barrier dysfunction exists in both human and canine atopic dermatitis, leading to increased water loss and potentially facilitating allergen penetration and sensitization. Both lipid (e.g. ceramides) and protein (e.g. filaggrin) abnormalities have been described. Some are genetically inherited (e.g. filaggrin mutations are one of the major risk factors in humans) and some are secondary and linked to inflammation. In humans, numerous studies have shown efficacy of emollients and moisturizers in barrier restoration, and this approach has been for years the mainstay of therapy. Recently, this strategy has shown promise as a preventative function. In veterinary medicine, evidence regarding skin barrier impairment is rapidly building. Decreased ceramides and filaggrin (in some subsets of dogs) have been described. Altered metabolism of ceramides has also been proposed. Despite these preliminary data and the availability of products marketed to improve the skin barrier, evidence regarding the clinical benefit of skin repair intervention is still limited. Preliminary studies have demonstrated that topical application of fatty acids and ceramides and systemic administration of fatty acids improve lipid deficiencies in the skin of dogs with atopic dermatitis, but limited clinical evidence exists. Disease remission in humans is paralleled by an improved skin barrier, both with calcineurin inhibitors and glucocorticoids. In veterinary medicine, a preliminary study on ciclosporin and prednisone failed to detect significant improvement of water loss, while successful immunotherapy correlated with an improved skin barrier. Controlled, large studies are needed to address the question of which skin repair approach is clinically most effective and whether this can be used as a preventative strategy. Resume Des anomalies de barriere cutanee existent dans la dermatite atopique humaine et canine, menant a une augmentation de la perte hydrique et facilitant potentiellement la penetration des allergenes et la sensibilisation. A la fois, les anomalies des lipides (e.g. les ceramides) et des proteines (e.g.la filaggrine) ont ete decrites. Certaines sont genetiques (e.g. les mutations de la filaggrine sont un des facteurs de risque principaux chez l’homme) et certains sont secondaires et lies a l’inflammation. Chez l’homme, de nombreuses etudes ont montre l’efficacite des emollients et hydratants dans la restauration de barriere et cette approche a ete pendant des annees un pilier de la therapie. Recemment, cette strategie s’est averee prometteuse en prevention. En medecine veterinaire, les preuves concernant les defauts de barriere cutanee se developpent rapidement. Une diminution des ceramides et de la filaggrine (chez certaines categories de chiens) ont ete decrites. Un metabolisme modifie des ceramides a egalement ete propose. Malgre ces donnees preliminaires et la disponibilite des produits commercialises afin d’ameliorer la barriere cutanee, les preuves d’efficacite clinique de reparation cutanee est encore limitee. Des etudes preliminaires ont demontre que l’application topique d’acides gras et de ceramides ainsi que l’administration systemique d’acides gras ameliorent les defauts de lipides dans la peau de chiens atteints de dermatite atopique mais peu de preuves cliniques existent. La remission de la maladie chez l’homme est accompagnee par une amelioration de la barriere cutanee a la fois par les inhibiteurs de la calcineurine et par les glucocorticoides. En medecine veterinaire, une etude preliminaire sur la cyclosporine et la prednisone n’a pas permis de detecter une amelioration significative de la perte hydrique alors qu’une immunotherapie efficace correlait avec une amelioration de la barriere cutanee. De larges etudes controlees sont necessaires pour savoir quelle approche de reparation cutanee serait la plus efficace et si cela peut etre utilise comme une strategie preventive. Resumen Tanto en la dermatitis atopica humana como canina se observa una alteracion de la funcion de barrera de la piel, lo cual lleva a una perdida elevada de agua y potencialmente favorece la penetracion y la sensibilizacion a alergenos. Se han descrito tanto anormalidades en los lipidos (por ejemplo ceramidas) como en las proteinas (por ejemplo filagrina). Algunos defectos son hereditarios (por ejemplo las mutaciones en la molecula de filagrina son uno de los factores de riesgo principales en seres humanos) y algunas son secundarias y ligadas a inflamacion. En seres humanos numerosos estudios han demostrado la eficacia de emolientes y de cremas hidratantes en la restauracion de la barrera, y este acercamiento ha sido durante anos la base principal de la terapia. Recientemente, esta estrategia terapeutica tambien ha demostrado ser prometedora como funcion preventiva. En veterinaria, existen cada vez mas evidencias respecto a la alteracion de la funcion de barrera de la piel. Se han descrito disminuciones en las ceramidas y la filagrina (en algunos grupos de perros). Tambien se ha propuesto un metabolismo alterado de las ceramidas. A pesar de estos datos preliminares y de la disponibilidad de productos para mejorar la funcion de barrera de la piel, las pruebas con respecto al beneficio a nivel clinico de la mejora esa funcion de barrera son todavia limitadas. Estudios preliminares han demostrado que el uso topico de acidos grasos y de ceramidas y la administracion sistemica de acidos grasos mejoran las deficiencias en los lipidos en la piel de perros con dermatitis atopica, pero existen minimas evidencias clinicas. La remision de la enfermedad en seres humanos es paralela a una mejora de la funcion de barrera de la piel, en personas tratadas tanto con inhibidores de calcineurina como con glucocorticoides. En veterinaria, un estudio preliminar utilizando ciclosporina y prednisona no pudo detectar una mejora significativa de la perdida de agua, mientras que la inmunoterapia se correlaciono con una funcion de barrera mejorada. Se necesitan estudios controlados con mayor numero de animales para abordar la cuestion de cual es la mejor estrategia para mejorar la alteracion de la barrera de la piel y si esta estrategia podria utilizarse como terapia preventiva. Zusammenfassung Eine Dysfunktion der Hautbarriere besteht sowohl beim Menschen als auch bei Hunden mit atopischer Dermatitis, was zu erhohtem Wasserverlust fuhrt und moglicherweise das Eindringen der Allergene und in der Folge eine Sensibilisierung ermoglicht. Es wurden Abweichungen sowohl bei den Lipiden (z.B. bei den Ceramiden) als auch bei Proteinen (z.B. bei Filaggrin) beschrieben. Einige sind genetisch bedingt (z.B. sind Filaggrinmutationen unter den wichtigsten Risikofaktoren beim Menschen), einige treten sekundar auf und stehen im Zusammenhang mit einer Entzundung. Beim Menschen haben zahlreiche Studien die Wirksamkeit von Weichmachern und Feuchtigkeitsspendern bei der Wiederherstellung der Barriere beschrieben und diese Ansicht spielte seit Jahren eine zentrale Rolle bei der Therapie. Unlangst konnte auch gezeigt werden, dass diese Strategie auch eine praventative Wirkung hat. In der Veterinarmedizin steigt die Evidenz im Bezug auf eine Beeintrachtigung der Hautbarriere drastisch an. Verminderte Konzentrationen an Ceramiden und Filaggrin (in einigen Untergruppen von Hunden) sind beschrieben. Die Hypothese eines veranderten Metabolismus der Ceramide wurde auch aufgestellt. Trotz dieser vorlaufigen Daten und der Verfugbarkeit von Produkten, die die Verbesserung der Hautbarriere bewerben, ist die Evidenz, dass Interventionen im Bereich der Hautreparatur einen klinischen Nutzen bringen, noch immer limitiert. Vorlauferstudien haben gezeigt, dass die topische Applikation von essentiellen Fettsauren und Ceramiden, sowie die systemische Administration von essentiellen Fettsauren die Lipiddefizite in der Haut von Hunden mit atopischer Dermatitis, verbessern; klinische Evidenz liegt allerdings nur begrenzt vor. Die Remission der Erkrankung ist beim Menschen von einer verbesserten Hautbarriere begleitet, die sowohl durch Calcineurin Inhibitoren wie auch durch Glukokortikoide erreicht wird. In der Veterinarmedizin konnte eine Vorlauferstudie mit Ciclosporin und Prednisolon keine signifikanten Verbesserungen des Wasserverlusts zeigen, wahrend eine erfolgreiche Immuntherapie mit einer verbesserten Hautbarriere einherging. Kontrollierte, grose Studien sind notwendig, um abzuklaren in welcher Form eine Reparatur der Haut klinisch am effektivsten ist und ob dieses Vorgehen praventativ eingesetzt werden kann.