Innate immune defense system of the skin

Background – Antimicrobial peptides (AMPs) have a pivotal role in cutaneous innate immunity. They are present in the skin of many animals, including mammals, and are both constitutively present and inducible by infection and injury. Functions – Antimicrobial peptides exhibit antimicrobial activity against bacteria, viruses, fungi and parasites, with different potencies depending on their peptide structure. They also act as multifunctional effector molecules that influence diverse cellular processes, including cell migration, proliferation and differentiation, cytokine production, angiogenesis and wound healing. Suppressed AMP production has been associated with increased susceptibility to microbial insults and the pathogenesis of atopic dermatitis. This review highlights recent observations on the expression and role of AMPs, particularly the AMPs cathelicidin and β-defensin, in healthy and diseased skin. Resume Contexte – Les peptides antimicrobiens (AMPs) ont un role crucial dans l’immunite cutanee innee. Ils sont presents dans la peau de nombreux animaux, dont celle des mammiferes, et sont a la fois presents constitutivement ou induits pas une infection ou une blessure. Fonctions – Les peptides antimicrobiens presentent une activite antimicrobienne contre bacteries, virus, champignons et parasites avec differentes puissances dependantes de leur structure peptidique. Ils agissent aussi comme molecules effectrices multifonctionnelles qui influencent divers processus cellulaires, comme la migration cellulaire, la proliferation et la differentiation, la production de cytokine, l’angiogenese et la cicatrisation. La suppression de la production d’AMP a ete associee a une augmentation de sensibilite aux microbes et a la pathogenie de la dermatite atopique. Cette revue appuie sur les recentes observations de l’expression et du role des AMPs, particulierement la cathelicidine et la s-defensine dans la peau saine et malade. Resumen Introduccion – los peptidos antimicrobianos (AMPs) tienen un papel crucial en la inmunidad natural cutanea. Estan presentes en la piel de muchos animales, incluyendo mamiferos, y estan tanto presentes constitutivamente como son inducibles por infecciones y lesiones. Funciones – los peptidos antimicrobianos desarrollan actividad antimicrobiana frente a bacterias, virus, hongos y parasitos, con diversa potencia dependiendo de su estructura peptidica. Tambien actuan como moleculas efectoras multifuncionales que influyen en procesos celulares diversos, incluyendo migracion celular, proliferacion y diferenciacion, produccion de citoquinas, angiogenesis y cicatrizacion de heridas. Una reduccion en la produccion de AMPs se ha asociado con susceptibilidad creciente a insultos microbianos y con la patogenia de la dermatitis atopica. Esta revision destaca observaciones recientes respecto a la expresion y al papel de los AMPs, particularmente la catelicidina y la s-defensina, en piel sana y enferma. Zusammenfassung Hintergrund – Antimikrobielle Peptide (AMPs) spielen eine entscheidende Rolle bei der angeborenen kutanen Immunitat. Sie sind in der Haut vieler Tiere, so auch bei den Saugetieren vorhanden, wobei sie sowohl grundsatzlich prasent als auch durch Infektion und Verletzung induzierbar sind. Funktionen – Antimikrobielle Peptide zeigen eine antimikrobielle Wirksamkeit gegenuber Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten, wobei die unterschiedliche Wirkung auf ihrer Peptidstruktur beruht. Sie wirken auch als multifunktionelle Effektormolekule, die die diversen zellularen Prozesse beeinflussen. Davon betroffen sind die Zellmigration, Proliferation und Differenzierung, Zytokinproduktion, Angiogenese und Wundheilung. Eine unterdruckte AMP Produktion wird mit zunehmender Empfindlichkeit auf mikrobielle Insulte und der Pathogenese der atopischen Dermatitis in Zusammenhang gebracht. Diese Review unterstreicht jungste Beobachtungen bei der Exprimierung und der Rolle von AMPs, vor allem der AMPs Cathelicidin und s-Defensin, in gesunder und erkrankter Haut.