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

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. Resume Contexte Les jonctions serrees (Tight Junctions TJ) sont importantes pour la fonction barriere cutanee et pourraient egalement l'etre dans la regulation de la penetration antigenique de la dermatite atopique (AD). L'homme atopique a ete decrit comme ayant une expression augmentee de certaines proteines de TJ dans la peau. Hypotheses/Objectifs Cette etude porte sur l'expression des proteines TJ a l'aide d'un modele experimental d'AD chez le chien. Methodes Des biopsies cutanees de six chiens atopiques (peau non lesionnelle) et cinq chiens beagle sains ont ete colorees par immunohistochimie pour les proteines de TJ [zonula occludens 1 (ZO-1), occludine, claudine-1]. L'intensite de coloration a ete evaluee a la fois subjectivement et objectivement. Six images/sections ont ete reparties et notees en aveugle par six investigateurs pour l'intensite, la distribution, l'integrite et les patrons de coloration. Resultats L'intensite de ZO-1 etait significativement diminuee dans le groupe atopique objectivement (P = 0.010) et subjectivement (P = 0.002) compare au groupe normal. L'occludine etait diminuee significativement subjectivement (P = 0.027) mais pas objectivement. La claudine ne presentait pas de difference 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 etude. Conclusions et importance clinique ZO-1 et occludine, qui n'avaient pas ete decrit comme etant associe au developpement de l'AD humaine, pourraient jouer un role dans ce modele de chien atopique. D'autres etudes sont necessaires sur l'expression et la modulation des proteines de TJ et leur importance clinique. Resumen Introduccion las uniones oclusivas intercelulares son importantes para la funcion de barrera de la piel y pueden ser relevantes en la modulacion de la proteccion de alergenos en casos de dermatitis atopica (AD). Los seres humanos con dermatitis atopica tienen una expresion disminuida de algunas proteinas en estas uniones. Hipotesis/Objetivos este estudio esta enfocado a investigar la expresion algunas proteinas en los uniones oclusivas en un modelo experimental de dermatitis atopica en perros Metodos muestras de piel de seis perros topicos (piel sin lesiones) y cinco perros normales de la piel se tineron para las proteinas de union de las uniones oclusivas (zonula occludens -1 (ZO-1), ocludina, claudina-1) mediante inmunohistoquimica. La intensidad de la tincion se evaluo objetivamente utilizando un programa de analisis de imagen y subjetivamente. Seis imagenes/secciones fueron distribuidas al azar y valoradas a ciegas por seis investigadores en referencia a distribucion, integridad, y patron de tincion. Resultados la intensidad de ZO-1 estuvo significativamente disminuida en el grupo atopico tanto de forma objetiva (P= 0,010) como subjetiva (P= 0.002) en relacion 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 ningun metodo cuantitativo. Ademas, solo ZO-1 demostro un patron de tincion mas granular en perros atopicos. No hubo un patron de tincion consistente en este estudio. Conclusion e importancia clinica ZO-1 y ocludina, que no han sido escritas como asociadas con el desarrollo de dermatitis atopica en humanos, podrian jugar un papel en este modelo de perros atopicos. Hace falta mayor investigacion de la expresion y modulacion de las proteinas de las zonas de union oclusivas y de su importancia clinica Zusammenfassung Hintergrund “Tight Junctions” (TJ) sind wichtig fur die Schutzfunktion der Haut und konnten 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 veranderte Haut) und funf normalen Beagles mittels Immunhistochemie auf TJ Proteine gefarbt [Zonula occludens 1 (ZO-1), Occludin, Claudin-1]. Die Intensitat der Farbung wurde objektiv mittels bildgebender Software und subjektiv beurteilt. Sechs Bilder/Schnitte wurden zufallig und geblindet von sechs UntersucherInnen auf Intensitat, Verteilung, Integritat und Farbeverhalten bewertet. Ergebnisse Die Intensitat 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. Zusatzlich zeigte nur ZO-1 eine signifikant fleckigere Anfarbung als die atopische Gruppe. Es bestand keine konstante Anfarbung 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, konnten in diesem Modell des atopischen Hundes eine Rolle spielen. Es sind weitere Studien uber die Exprimierung und die Modulierung der TJ Proteine und ihre klinische Relevanz notig.