Bevezetés

az atópiás dermatitis (AD) gyakori, gyógyíthatatlan, krónikus gyulladásos bőrbetegség, magas prevalenciával csecsemőknél, ami jelentősen csökkenti az életminőséget.1-4 prevalenciája és morbiditása ellenére jelenleg kevés célzott terápia létezik az AD számára. A kezelés alapja a nem specifikus gyulladáscsökkentő lokális szteroidok, kalcineurin inhibitorok és szisztémás immunszuppresszánsok, például azatioprin, ciklosporin és prednizolon használatán alapuló tüneti enyhítés.4,5 ezek a terápiák káros mellékhatásokkal járnak, és nagy a kielégítetlen klinikai igény olyan célzott AD terápiák kifejlesztésére, amelyek hatékonyak, gazdaságosak és biztonságosak, különösen a fiatalabb gyermekeknél.5

egy 2006-os alapjelentés6 kimutatta, hogy az eddig azonosított markerek közül az epidermális barrier fehérje profilaggrin (FLG) génjének funkcióvesztéses mutációi mutatják a legerősebb összefüggést az AD-vel.7,8 Profilaggrin, eredetileg “hisztidinben gazdag fehérje”nagyon magas (~10%) hisztidintartalma miatt az 9 egy nagy (>400 kDa) polipeptid,amelyet az epidermális szemcsés rétegben szintetizálnak. Keratohyalin granulátumokban halmozódik fel defoszforilálás és feldolgozás előtt, kisebb tömegű intermediereken keresztül ~37 kDa filaggrin monomerekké.10,11 a Filaggrin aggregálja az 1-es és 10-es citokeratinineket és más köztes szálakat a keratinociták szemcsés rétegében, “összeomlasztva” őket az epidermális terminális differenciálódási folyamat részeként, hogy corneocytákat és lapított squameket képezzenek, amelyek kritikus fontosságúak a bőr barrier funkciója szempontjából.12,13 a Filaggrint végül a proteázok, köztük a kallikrein 5, a kaszpáz-14, az elasztáz-2, a matripáz és a prostatin deziminálják és hasítják a komponens higroszkópos aminosavakká, amelyek a “természetes hidratáló faktor” (NMF) fő alkotóelemei, amelyek a bőr hidratálásán és a stratum corneum savasságának fenntartásán keresztül hozzájárulnak a barrier funkcióhoz.14-16

annak ellenére, hogy az FLG mutációk és az AD közötti genetikai kapcsolat a legerősebb bármely marker közül, 6 Az AD egyének többsége vad típusú az FLG számára.17 ezeknél az egyéneknél a betegség súlyosságához és a gyulladásos citokin miliőhöz kapcsolódó epigenetikus hatások csökkentik a filaggrin feldolgozás és az NMF szintjét, ezáltal rontják a bőr hidratációját és a barrier integritását.18,19 a profilaggrin kóros proteolitikus feldolgozása funkcionális filaggrin monomerekké a proteáz–antiproteáz egyensúlyhiány miatt szintén szerepet játszhat a betegség kialakulásában vad típusú FLG-ben szenvedő betegeknél.20 a sérült bőr gát, akár az FLG mutációk, akár az epigenetikusan veszélyeztetett profilaggrin feldolgozás miatt, xerózist, allergén behatolást, valamint az AD betegség megindítását és súlyosbodását eredményezi.21

a jelenlegi kutatási tevékenység nagy része arra irányul, hogy jobban megértsük a filaggrin részvételét az AD etiológiájában, és ezeket a felismeréseket új terápiás megközelítésekké alakítsuk át erre a krónikus és fogyatékos állapotra.7,21 Otsuka és szerzőtársai22 átvizsgáltak egy 1120 vegyületből álló bioaktív könyvtárat, és beszámoltak arról, hogy a JTC801, egy négy-aminokinolin származék, képes volt növelni az FLG transzkripciót és transzlációt egy emberi bőrrel egyenértékű modellben. Génterápiás megközelítést alkalmaztak a filaggrin monomer kódoló konstrukció sikeres leadására az FLG-hiányos (pelyhes farok) egér modellbe, ezáltal helyreállítva a normál bőr barrier fenotípust.23

ebben a cikkben azt javasoljuk, hogy az L-hisztidin egyszerűbb, táplálékkiegészítése előnyös potenciállal rendelkezzen az AD-ben.

az l-hisztidin egy proteinogén aminosav, amelyet emlősök nem szintetizálnak. Az emberi csecsemőknél “elengedhetetlennek” tekintik a hisztidin-szintetizáló bél mikroflóra alacsony szintje és a minimális karnozináz aktivitás miatt, ami elősegíti a szabad l-hisztidin felszabadulását a karnozinból.24 az l-hisztidin AD-ben történő alkalmazása iránti érdeklődésünket számos megfigyelés ösztönözte. Először is, mind a csecsemők, mind a felnőttek esetében a hisztidin-hiányos étrend ekcémás kiütést eredményez.25 rágcsálókban a 3H-hisztidin gyorsan (1-2 óra) beépül a profilaggrinbe a keratohyalin granulátumban intraperitoneális vagy intradermális injekció után14,26 és 1-7 napon belül szabad NMF aminosav formájában szabadul fel a felső stratum corneumban.14 ezenkívül a szabad NMF aminosavak, köztük a hisztidin és savasító metabolitja, az urokánsav (UCA) csökkent szarurétegszintje összefügg az AD betegség súlyosságával és az FLG genotípusával.27,28

tekintettel a filaggrin-feldolgozás és az NMF-képződés megfelelő l-hisztidin-szinttől való függőségére vonatkozó bizonyítékokra, feltételeztük, hogy az l-hisztidin mind in vitro, organotípusos, emberi bőrmodellben fokozza a filaggrin-feldolgozást, mind jótékony hatással van táplálékkiegészítőként atópiás dermatitisben szenvedő betegeknél.

módszerek

In vitro vizsgálatok

humán keratinocita kultúra állapota

halhatatlanná humán HaCaT keratinociták29 a 35-41. szakaszból (Dr. J. Wood ajándéka, Dundee Egyetem; eredet-Német Rákkutató Központ (DKFZ), Heidelberg, Németország) hat kút sejtkultúra lemezeken (Corning Incorporated, Corning, NY, USA) D-MEM/F-12 táptalajban GlutaMAX-szal (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) kiegészítve 10% magzati szarvasmarha szérummal és 1% penicillin/sztreptomicinnel. Az egyrétegű tenyészetek általában 48-72 óra elteltével összefolytak. A 15-21. naptól kezdve a táptalajt további 1-5 mM aminosavakkal (l-lizin, l-hisztidin vagy d-hisztidin; Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA). A sejteket laemmli pufferrel (Sigma-Aldrich Co.) a 21. napon.

SDS-PAGE és Western-blot

A HaCaT egyrétegekből származó összes sejtfehérjét 9%-os nátrium-dodecil-szulfát-poliakrilamid gélelektroforézissel (SDS-PAGE) és Western blot-tal oldottuk meg standard protokollok alkalmazásával. A következő antigének elleni elsődleges antitesteket használtuk: filaggrin (kecske poliklonális antitest; Santa Cruz Biotechnology Inc., Dallas, TX, USA) és keratin 10 (nyúl monoklonális; Abcam, Cambridge, Egyesült Királyság). A denzitometriás elemzést a VersaDoc képalkotó rendszerrel (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA); minden sávot háttér-korrigáltak és normalizáltak keratin 10-re.

organotípusos bőr-ekvivalens modellek és Lucifer Yellow penetration assay

felnőtt humán dermális fibroblasztokat (HDF-ek; Thermo Fisher Scientific) A 3-5-ös szakaszokból patkány farok kollagén I-vel (Thermo Fisher Scientific) kevertek, és hat kút sejttenyésztési lemezeken hagyták. 20-30 perc elteltével a gélek apikális aspektusára 35-41 átjárók Hacátjait vetettük be. Az összefolyást elérő HaCaT sejtek után az egész tenyészetet (beleértve a HDFs-t tartalmazó kollagénstruktúrákat is) műanyag rácsokra helyezték, levegő–folyadék interfészt hozva létre a levegőnek kitett apikális aspektussal. A bőr-ekvivalens tenyészeteket összesen 19 napig tartottuk fenn, és a 13-19.napon 5 mM L-lizinnel, l-szerinnel vagy l-hisztidinnel (Sigma-Aldrich Co.). A mintákat kétszer PBS-ben mostuk, formalinban rögzítettük, paraffinba ágyaztuk és szekcionáltuk. A hematoxilin és az eozin festésére Standard protokollokat alkalmaztak. A 19.napon a bőrmodellek keratin 10-et, involucrint, filaggrint és loricrint mutattak (az adatok nem kerültek bemutatásra), különösen a szuprabasalis rétegekben, ami epidermális-szerű differenciálódást jelez.

a penetrációs vizsgálathoz 50 db 5 mm-es Lucifer sárga CH dikáliumfesték (Sigma-Aldrich Co.) az egyes bőrmodellek apikális felületére a központban 5 perces időközönként, összesen 10 percig, mielőtt PBS-sel lemossák, formalinban rögzítve, paraffinba ágyazva. A viaszmentesített és hidratált 3 db 655-495/505-555 nm hullámhosszon fluoreszcenciával vizualizáltuk a keresztirányú metszeteket. A Lucifer Yellow egy vízben oldódó fluoreszcens diszulfonsav anionos festék, amelyet gyakran használnak az idegsejtek morfológiájának tanulmányozására. Az egerek és a bőrrel egyenértékű modellek permeabilitási gátjának értékelésére használták.30-33

bár a bőrmodellünk nem mutatott jól megalapozott epidermális stratum corneumot hematoxilin és eozin festés alatt, a festék minimális behatolása a bőrmodellen keresztül 5 perc alatt látható volt, ami funkcionális gátat jelez, ami megegyezik az emberi epidermiszével. A festék behatolása nem volt összefolyó az egész mintában. Ezért az átlagos százalékos festék penetrációt három, nem átfedő, egymást követő mikroszkóp mezőben számítottuk ki minden szakaszon (összesen öt szakaszt értékeltünk minden bőrmodellből).

klinikai táplálékkiegészítő kísérleti vizsgálat

alanyok

felnőtt (>18 éves kor) olyan alanyokat toboroztak, akiknél az “Egyesült Királyság munkacsoportjának az atópiás dermatitisz diagnosztikai kritériumai” 34 szerint diagnosztizálták az AD-t. A kizárási kritériumok a következők voltak: terhesség vagy szoptatás, májbetegség, természetes vagy mesterséges ultraibolya sugárzásnak való kitettség, betegség vagy gyógyszeres kezelés miatti immunszuppresszió, vagy kínai gyógynövény használata a vizsgálatot megelőző 3 hónapban. Az alanyok folytathatták a nem gyógyszeres bőrpuhító szerek használatát és a lokális szteroid krémek időszakos mentő terápiáját, amelyeket minden látogatás alkalmával rögzítettek az esetjelentési űrlapokon.

vizsgálati terv

Ez egy randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos, crossover, táplálékkiegészítő kísérleti vizsgálat volt, amely az l-hisztidin hatásait vizsgálta AD-ben szenvedő felnőtt alanyokban. Az alanyokat randomizálták kutatási Randomizer (www.randomizer.org az AD betegség kezdeti súlyosságát képzett dermatológiai kutató nővér értékelte a validált pontozási atópiás Dermatitis (SCORAD) méréssel.35 az alanyokat arra is kiképezték, hogy elvégezzék az AD-betegség súlyosságának első heti önértékelését a validált betegorientált ekcéma méréssel (POEM).35 egy 2 hetes kimosási időszak után, amelyben az alanyokat arra kérték, hogy ne alkalmazzanak semmilyen gyógyszert hirdetésükre, ugyanazokat az intézkedéseket megismételték, és a betegeket azonos tasakokkal látták el, amelyek vagy 4 g l-hisztidint (a csoport), vagy 4 g placebót (eritritol) tartalmaztak; B csoport), amelyeket naponta egyszer vettek be, Reggeli gyümölcsitalban oldva. A betegek 4 és 8 héttel később visszatértek, és a SCORAD-ot egyetlen, képzett dermatológiai kutató nővér végezte minden látogatáskor. Az A csoportba tartozó betegek ezután átkerültek a placebóra, a B csoportba tartozók pedig l-hisztidint szedtek a következő 8 hétben, a scorad-ot a képzett dermatológiai kutató nővér végezte 4 hetente, a POEM kérdőíveket pedig hetente töltötték ki.

szabályozási és etikai jóváhagyás

a UK Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency megerősítette, hogy ez a táplálékkiegészítő kísérleti tanulmány egy aminosav hatásairól nem minősül “vizsgálati gyógyszer klinikai vizsgálatának”. A Bolton kutatási Etikai Bizottsága engedélyt adott a tanulmányra (#08/H1009/52), amelyet az 1964.évi Helsinki nyilatkozattal és az EMEA helyes klinikai gyakorlatról szóló útmutatásával összhangban végeztek, minden alany írásos, tájékozott beleegyezésével.

statisztika

varianciaanalízist (egy – vagy kétirányú, Dunnett és Bonferroni post hoc tesztekkel) és egyszerű lineáris regresszióanalízist alkalmaztak az in vitro vizsgálatokban. Ezeket a GraphPad Prism 4.00-as verziójával hajtották végre Windows (GraphPad software, San Diego, Kalifornia, USA). Az adatok átlagértékként vannak feltüntetve, a standard deviáció (standard deviáció) szerint.

a klinikai kísérleti vizsgálat statisztikai elemzését egy független statisztikai elemző (StatSol, Sereetz, Németország) végezte az SPSS 15.verziójának felhasználásával. Az adatok átlagos standard hibák formájában jelennek meg, az átlagok közötti különbségek jelentőségét pedig a Wilcoxon rank-sum tesztek kétoldalas pontos P-értékeként fejeztük ki. Mind a klinikai, mind az in vitro vizsgálatokban a <0, 05 P-értékeket szignifikánsnak tekintették.

eredmények

az l-hisztidin hatása a profilaggrin feldolgozására és a bőr barrier funkciójára in vitro

Az l-hisztidin hozzáadása a HaCaT keratinocyták egyrétegű tenyészeteihez (N=6) egy nagy, 120 kDa-os profilaggrin intermediate11 mennyiségének csökkenését és 37 kDa-os filaggrin monomerek egyidejű növekedését okozta (1.ábra). A 37 kDa:120 kDa Arány (átlag 1,69, SD 0,46) növekedése l-hisztidin dózistól (0-5 mM) függő volt (P<0,01), de nem volt megfigyelhető, amikor a keratinocitákat 5 mM-es d-hisztidinnel (átlag 0,68, SD 0,13) vagy l-lizinnel (átlag 1,02, SD 0) inkubáltuk.37) (1. ábra).

1.ábra fehérje képződés összefolyó humán (hacat) keratinocita egyrétegekben. A) reprezentatív Western blot-ok, amelyek 120 kDa filaggrin csökkenést és 37 kDa filaggrin képződést mutatnak az L-hisztidin-kezelés után. (B) az L-lizin és a D-hisztidin nem volt szignifikáns hatással a filaggrin fehérje expressziójára, míg az L-hisztidin növelte a 37 kDa-120 kDa filaggrin arányt (P<0,01) a kontrollokhoz képest. (C) Az L-hisztidin dózisfüggő módon növelte a 37 kDa:120 kDa filaggrin arányt (R2=0,54, P<0,01). A hibasávok átlagot jelentenek 6 SD, ahol n=6. Az összes sávot standardizálták háztartási fehérje keratin 10 terhelésszabályozás. ** p<0.01. rövidítések: OD, optikai sűrűség; WB, Western blot.

az L-hisztidin epidermális gátfunkcióra gyakorolt hatásának vizsgálatához organotípusos bőr-ekvivalens tenyészeteket (2a ábra) inkubáltunk 5 mM-es l-hisztidinnel (átlag 3,60, SD 0,88), ami a Lucifer sárga penetrációjának jelentős csökkenéséhez vezetett fluoreszcens festék (n=5, p<0,01) a kontrollhoz képest (átlag 7,67, SD 0,37). Az l-lizin (átlag 8,78, SD 1,55) vagy az l-szerin (átlag 7,64, SD 2,00) azonos koncentrációja nem volt hatással a festék behatolására (2b ábra).

2.ábra organotípusos bőrmodell, amelyet a Lucifer sárga fluoreszcens festék behatolása jelez. (A) egy reprezentatív kép Organotípusos bőr modell Lucifer sárga festék látható fluoreszcencia és H&e festés. B) az 5 mM-es L-hisztidinben termesztett bőrmodellek csökkent festék penetrációt mutattak (N=5; P<0,01), míg az L-lizin és az L-szerin nem befolyásolta a barrier funkciót. Megjegyzés: **p<0,01, n=5. rövidítés: H& e, hematoxilin és eozin.

klinikai táplálékkiegészítő kísérleti vizsgálat

az alanyok demográfiai és AD súlyossága

huszonnégy AD-ben szenvedő felnőttet szűrtek és randomizáltak két kezelési csoportba. Az A csoportba tartozó betegek l-hisztidint kaptak az 1/8 hetes kezelési periódusban, majd placebót a 2. kezelési periódusban, míg a B csoportba tartozó betegek placebót, majd l-hisztidint kaptak (3a.ábra). Három beteg (egy az A csoportban, kettő a B csoportban) a kimosási periódus után veszett el a vizsgálat során (3b ábra). A vizsgálatba bevont többi beteg átlagéletkora (az átlag standard hibája ) 25,9 (1,6) év, illetve 27,6 (1,6) év volt az A és B csoportban; az A csoportban a betegek 55% – a, A B csoportban 70% – a nő volt. A betegek többsége kaukázusi volt, egy beteg Ázsiai, egy pedig ázsiai/kaukázusi rassz volt az a, illetve a B csoportban.

3.ábra klinikai vizsgálati protokoll és a beteg adatai. (A) A vizsgálati protokollt bemutató séma, (B) a betegek hetente kitöltötték a POEM kérdőíveket, és (C) a betegek diszpozíciója.Jó korreláció volt a SCORAD és a POEM pontszámok (R2=0,62) között az A csoportban (6) (n=11) és a B csoportban (n=10) a 0.héten. A két csoport között nem volt különbség az átlagos SCORAD vagy POEM pontszámokban (P=0,86). rövidítések: Vers, betegorientált ekcéma intézkedés; SCORAD, pontozási atópiás Dermatitis; WO, kimosási időszak.

mind a klinikus által pontozott SCORAD, mind a beteg által pontozott POEM-et használták az AD betegség súlyosságának validált méréseként.35 a 0. héten nem volt szignifikáns különbség az átlagos (SEM) SCORAD (31,9 és 28,3 ) és POEM (18,4 és 16,7 ) pontszámokban az A (N=11) és a B (N=10) csoport között. Minden betegnél erős korreláció volt a SCORAD és a POEM pontszámok között a 0. héten (R2=0,62) (3C ábra).

Az l-hisztidin táplálékkiegészítés hatása az AD súlyosságára

az l-hisztidin (1.periódus) kiegészítést követően a 0. héthez képest szignifikánsan csökkent a SCORAD (34%, P= 0,0029 és 32%, P=0,0029; 4a. Ábra) és a POEM (39%, P=0,0020 és 39%, P=0,0010; 4b. ábra) pontszám az a csoportban a 4., illetve a 8. héten. A betegség súlyosságának szignifikáns csökkenését nem észlelték a B csoportban, amely placebót kapott az 1.periódus alatt a 4. vagy 8. héten (SCORAD: -16%, P= 0,3223 és 6%, P=0,5391; POEM: 2%, P=0,8438 és 16%, P=0,2695), sorrendben (4a és B ábra). A 2. periódusban bizonyíték volt arra, hogy a B csoportba tartozó alanyok, akik a placebóról az l-hisztidinre léptek át, javulást mutattak az AD-betegség súlyosságában, bár az l-hisztidin átvitelének hatása az a csoportban ebben az időszakban megakadályozta a vizsgálat értelmes elemzését a keresztezés után.

4.ábra Az L-hisztidin táplálékkiegészítés hatása a ad betegség súlyossága. (A) SCORAD és (B) POEM pontszámok (átlag (6) sem) szignifikánsan csökkentek az a csoportba tartozó betegeknél a 4.és 8. héten (SCORAD, P=0,0029 és P=0,0029; POEM, P=0,0020 és P=0,0010) az 1. periódusban, míg a placebónak nem volt hatása a B csoportba tartozó (6) betegekre az 1. periódusban (SCORAD, P=0,3223 és P=0,5391; POEM, P=0, 8438 és P=0, 2695). Az L-hisztidin egyértelmű “átvitel”hatása van az a csoportban a 8.és 12. hét között, ami kizárja az érdemi statisztikai elemzést a 2. vizsgálati időszak alatt. rövidítések: AD, atópiás dermatitis; POEM, betegorientált ekcéma intézkedés; SCORAD, pontozási atópiás Dermatitis; SEM, az átlag standard hibája; WO, kimosási időszak.

nemkívánatos események

a lehetséges nemkívánatos eseményeket a vizsgálat során megfigyelték és feljegyezték. Sem az l-hisztidin, sem a placebo adásával közvetlenül összefüggő nemkívánatos események nem fordultak elő.

megbeszélés

a jelenlegi AD terápia bőrpuhító szerek és gyulladáscsökkentő szerek, például helyi kortikoszteroidok vagy kalcineurin inhibitorok palliatív alkalmazásán alapul, a felülfertőzés kezelésével, különösen a Staphylococcus aureus és a Herpes simplex miatt, amikor felmerül. Ha a helyi kezelés sikertelen, szisztémás kezelésre van szükség erős gyógyszerek, például kortikoszteroidok, metotrexát, azatioprin, ciklosporin A vagy mikofenolát-mofetil alapján. A szisztémás kortikoszteroidok hosszú távú alkalmazásának jól ismert hatásai közé tartozik az osteoporosis, a szürkehályog, a magas vérnyomás és a hiperglikémia. Az immunszuppresszánsok, mint például a ciklosporin A és az azatioprin szintén súlyos potenciális mellékhatásokkal járnak, beleértve a hematológiai rendellenességeket, az életveszélyes fertőzésekre való hajlamot, a máj-és veseelégtelenséget, ezért a felügyelő orvos intenzív ellenőrzést igényel.5-36 tekintettel az AD magas előfordulási gyakoriságára (a gyermekek 16% – A1 és a felnőttek 10% – A2 világszerte), ezek a káros hatások jelentős terhet rónak az egyes betegekre, és magas pénzügyi költségeket jelentenek az egészségügyi rendszerek és a társadalom számára. Jelenleg klinikai vizsgálatokat végeznek az immunrendszer elemeire ható biológiai szerekkel, de ha hatékonyak, ezek költségesek lesznek, és valószínűleg a legsúlyosabb és a kezelésre rezisztens AD-re korlátozódnak. Továbbra is aggályok merülnek fel ezen gyógyszercsoport biztonságosságával kapcsolatban, különösen a megnövekedett fertőzési kockázat és a rosszindulatú daganatok miatt.5,36 ezért továbbra is nagy a kielégítetlen klinikai igény a biztonságos, kényelmes, célzott nem szteroid beavatkozásokra, amelyek hosszú távú alkalmazásra alkalmasak az AD kezelésében, különösen gyermekeknél.

Az l-hisztidinnel dúsított táptalajban termesztett HaCaT monorétegek a 37 kDa filaggrin monomerek szignifikánsan megnövekedett expressziójával társultak a 120 kDa filaggrin intermedierhez képest. Az L-hisztidin szerkezetileg hasonló, de biológiailag inaktív izomerjei, az l-lizinnel és d-hisztidinnel dúsított táptalajok esetében nem tapasztalták a filaggrin monomerek expressziójának növekedését. Az a mechanizmus, amellyel az l-hisztidin enantiomer-specifikus módon fokozta a filaggrin feldolgozását, nem világos, bár az l-hisztidin az enzimatikus reakciókban37 az imidazol oldalláncának amfoteritása miatt.

a 37 kDa filaggrin monomerek a filaggrin proteolízis köztes termékei, amelyeket a proteázok, köztük a kalpain-1 és a kaszpáz-14 tovább bontanak kisebb filaggrin peptid fragmentumokká, végül pedig a bleomicin-hidroláz szabad aminosavakká.38 A 37 kDa filaggrin monomerek L-hisztidin általi fokozott képződése várhatóan javítja a keratin aggregációt, és a szabad aminosav NMF komponensek szintjének emelkedéséhez vezet. az l-hisztidin higroszkópos, és ez a képesség a víz megkötésére és visszatartására az NMF fontos összetevőjévé teszi.14 Az l-hisztidin azon képességét, hogy fokozza a filaggrin feldolgozását a bőr barrier funkciójának ebből következő fokozásával, alátámasztja az a megállapítás, hogy az l-hisztidinnel dúsított táptalajban termesztett bőr ekvivalensek ellenállóbbak voltak a Lucifer sárga fluoreszcens festék behatolásával szemben. A megfigyelt hatás oka lehet a keratin aggregáció javulása vagy a megnövekedett NMF szint a bőrmodellekben a megnövekedett szubsztrát (azaz több filaggrin monomer) elérhetősége a proteolitikus lebomláshoz, vagy mindkettő. Vad típusú FLG vagy heterozigóta funkcióvesztéses FLG mutációkban szenvedő egyéneknél az l-hisztidin javíthatja a betegség tüneteit a filaggrin képződés fokozásával és az NMF termelés kiegészítésével, míg homozigóta FLG mutációkban szenvedő betegeknél az l-hisztidin növelheti az NMF mennyiségét a bőrben. A filaggrin képződés fokozódása és/vagy az NMF kiegészítése minden esetben várhatóan fokozza a bőr barrier funkcióját és csökkenti az AD betegségterhelését.

az elsődleges humán keratinociták használata a HaCaT sejtek helyett a barrier funkció vizsgálat “fiziológiásabbnak”tekinthető. A házon belüli bőr-ekvivalens modellünk azonban a technika adaptációja, amelyet Schoop et al, 39, akik kimutatták, hogy a hacat sejtek, levegő–folyadék felületen tenyésztve különböző mátrixokon, amelyek dermális ekvivalensként szolgálnak, felhasználhatók erősen differenciált organotípusos bőr-ekvivalens struktúrák létrehozására in vitro. Ellentétben az elsődleges keratinocitákkal, amelyek általában emberi fityma mintákból származnak, a HaCaT sejtvonal standardizált minőségű, mivel független a donor variációitól.

a klinikai táplálékkiegészítő kísérleti vizsgálat azt sugallja, hogy az orális l-hisztidin, amelyet naponta egyszer, 4 héten keresztül adnak be, az AD-ben szenvedő felnőtt betegek klinikai tüneteinek javulásával jár. A betegség súlyosságának mind a klinikus által pontozott (SCORAD), mind a beteg által pontozott (POEM) mértékében ~40%-kal csökkent az AD aktivitás a kezelés 4 hete alatt, ami hasonló a közepes hatékonyságú (III.csoport) lokális kortikoszteroidok alkalmazásakor jelentett értékhez.40 az a csoportba tartozó betegeknél tapasztalt kedvező hatások több hétig fennmaradtak az l-hisztidinről a placebóra való áttérést követően, ami az l-hisztidin kezelés elhúzódó előnyére utal. Fontos, hogy nem jelentettek olyan nemkívánatos eseményeket, amelyek az l-hisztidin kiegészítésnek tulajdoníthatók.

in vitro igazoltuk a 37 kDa filaggrin monomer képződésének l-hisztidin-koncentráció-függő növekedését és az l-hisztidinnel összefüggő javulást a bőr-ekvivalens modell barrier funkciójában. Ez a megfigyelés korrelál a klinikai táplálkozási kísérleti vizsgálat bizonyítékaival, miszerint az orális l-hisztidin terápiás előnyökkel járhat az AD – ben. Bár vannak korlátozások a kísérleti vizsgálat mintaméretével kapcsolatban, ha konzisztens, az eredmények arra utalnak, hogy a napi egyszeri orális l-hisztidin hasonló hatással van az AD-ben, mint a közepes hatásfokú (III.csoport) lokális kortikoszteroidok esetében.40

Ezek a megfigyelések a megállapított biztonsági profillal kombinálva arra utalnak, hogy az l-hisztidin táplálékkiegészítés biztonságos, kényelmes, nem szteroid beavatkozás lehet, amely hosszú távú alkalmazásra alkalmas az AD kezelésében, különösen gyermekeknél.

elismerések

ezt a tanulmányt a Scottish Overseas Research Student Award, a University of Edinburgh College of Medicine and Veterinary Medicine PhD ösztöndíj és a Manchesteri Egyetem támogatta. A CEMG a Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézet vezető kutatója. Köszönjük a manchesteri dermatológiai Központ kutató nővéreinek a projekt klinikai részének kezelését, valamint köszönetet mondunk minden beteg önkéntesnek a tanulmányban való részvételért.

szerzői hozzájárulások

minden szerző hozzájárult az adatelemzéshez, a cikk szerkesztéséhez és kritikai felülvizsgálatához, végleges jóváhagyást adott a publikálandó változathoz, és vállalja, hogy elszámoltatható a munka minden aspektusáért.

közzététel

a CEMG beszámol a Zymogenetics, a Stiefel és a Regeneron támogatásairól, a Novartis és a Pfizer támogatásairól és személyes díjairól. Az NKG a Curapel alapító igazgatója, a Manchesteri Egyetem spin-out cége, amely szabadalmakat birtokol ezen a területen. A többi szerző nem számol be összeférhetetlenségről ebben a munkában.

		Williams H, Robertson C, Stewart A, et al. Az atópiás ekcéma tüneteinek prevalenciája világszerte változik a gyermekkori asztma és allergia nemzetközi vizsgálatában. J Allergia Clin Immunol. 1999;103:125–138.
		r Onconnmark EP, Ekerljung L, L Enterprises J, et al. Ekcéma a felnőttek körében: prevalencia, kockázati tényezők és a légúti betegségekkel való kapcsolat. Egy nagyszabású népességfelmérés eredményei Svédországban. Br J Dermatol. 2012;166:1301–1308.
		Watson W, Kapur S. atópiás dermatitis. Allergia Asztma Clin Immunol. 2011; 7 (1. Kiegészítés): S4.
		Weidinger s, Novak N. atópiás dermatitis. Lancet. 2016;387:1109–1122.
		Katoh N. jövőbeli perspektívák az atópiás dermatitis kezelésében. J Dermatol. 2009;36:367–376.
		Palmer CNA, Irvine AD, Terron-Kwiatkowski a, et al. Az epidermális barrier protein filaggrin gyakori funkcióvesztési változatai az atópiás dermatitisz egyik fő hajlamosító tényezője. Nat Genet. 2006;38:441–446.
		Brown SJ, McLean WHI. Ekcéma genetika: a tudás jelenlegi állapota és a jövőbeli célok. J Invest Dermatol. 129:543–552.
		Irvine AD, McLean WHI, Leung DYM. Filaggrin mutációk, amelyek bőr-és allergiás megbetegedésekhez kapcsolódnak. N Engl J Med. 2011;365:1315–1327.
		Voorhees JJ, Chakrabarti SG, Bernstein IA. A “hisztidinben gazdag” fehérje metabolizmusa normál és pszoriázisos keratinizációban. J Invest Dermatol. 1968;51:344–354.
		Brown SJ, McLean WHI. Egy figyelemre méltó molekula: filaggrin. J Invest Dermatol. 2012;132:751–762.
		Robertson ED, Weir L, Romanowska M, Leigh IM, Panteleyev AA. Az Arnt szabályozza az epidermális differenciálódási gének expresszióját HDAC-és EGFR-függő utakon keresztül. J Cell Sci. 2012;125:3320–3332.
		Lynley AM, Dale BA. The characterization of human epidermal filaggrin. A histidine-rich, keratin filament-aggregating protein. Biochim Biophys Acta. 1983;744:28–35.
		Gruber R, Elias PM, Crumrine D, et al. Filaggrin genotype in ichthyosis vulgaris predicts abnormalities in epidermal structure and function. Am J Pathol. 2011;178:2252–2263.
		Scott IR, Harding CR, Barrett JG. Histidine-rich protein of the keratohyalin granules. A szabad aminosavak, az urokánsav és a pirrolidon-karbonsav forrása a stratum corneumban. Biochim Biophys Acta. 1982;719:110–117.
		Hoste e, Kemperman P, Devos M, et al. A kaszpáz-14 szükséges a filaggrin lebomlásához a bőr természetes hidratáló tényezőire. J Invest Dermatol. 2011;131:2233–2341.
		McAleer MA, Irvine AD. A filaggrin multifunkcionális szerepe allergiás bőrbetegségben. J Allergia Clin Immunol. 2013;131:280–291.
		Brown SJ, Relton CL, Liao H, et al. Filaggrin null mutációk és gyermekkori atópiás ekcéma: populáción alapuló esettanulmány. J Allergia Clin Immunol. 2008;121:940–946.e3.
		Kezic S, O ‘ Regan GM, Yau N, et al. A filaggrin bomlástermékeinek szintjét mind a filaggrin genotípusa, mind az atópiás dermatitis súlyossága befolyásolja. Allergia. 2011;66:934–940.
		Howell MD, Kim BE, Gao P, et al. Az atópiás dermatitis citokin modulációja filaggrin bőr expresszió. J Allergy Clin Immunol. 2009;124:R7–R12.
		Tan SP, Abdul-Ghaffar S, Weller RB, Brown SB. Protease-antiprotease imbalance may be linked to potential defects in profilaggrin proteolysis in atopic dermatitis. Br J Dermatol. 2012;166:1137–1140.
		Cabanillas B, Novak N. Atopic dermatitis and filaggrin. Curr Opin Immunol. 2016;42:1–8.
		Otsuka A, Doi H, Egawa G, et al. Lehetséges új terápiás stratégia az atópiás dermatitis szabályozására a filaggrin expresszió szabályozásával. J Allergia Clin Immunol. 2014;133:139–146.e1–10.
		Stout TE, McFarland T, Mitchell JC, Appukuttan B, Stout JT. A rekombináns filaggrint internalizálják és feldolgozzák, hogy korrigálják a filaggrinhiányt. J Invest Dermatol. 2014;134:423–429.
		Bando K, Shimotsuji T, Toyoshima H, Hayashi C, Miyai K. A humán szérum karnozináz aktivitás fluorometriás vizsgálata normál gyermekeknél, felnőtteknél és myopathiában szenvedő betegeknél. Ann Clin Biochem. 1984; 21 (Pt 6):510-514.
		Kopple JD, Swendseid ME. Bizonyíték arra, hogy a hisztidin esszenciális aminosav normális és krónikus urémiás emberben. J Clin Invest. 1975;55:881–891.
		Fukuyama K, Nakamura T, Benstein IA. Az aminosavak differenciálisan lokalizált beépülése az újszülött patkány epidermális keratinizációjával kapcsolatban. Anat Rec. 1965;152:525–535.
		Tanaka M, Okada M, Zhen YX, et al. Szezonális allergiás rhinitisben szenvedő betegeknél a stratum corneum csökkent hidratációs állapota és a bőrfelület csökkent aminosav-tartalma. Br J Dermatol. 1998;139:618–621.
		Kezic S, O ‘ Regan GM, Yau N, et al. A filaggrin bomlástermékeinek szintjét mind a filaggrin genotípusa, mind az atópiás dermatitis súlyossága befolyásolja. Allergia. 2011;66:934–940.
		Boukamp P, Petrussevska R, Breitkreutz D, Hornung J, Markham A, Fusenig N. Normal keratinization in a spontaneously immortalized aneuploid human keratinocyte cell line. J Cell Biol. 1988;106:761–771.
		McMahon A, Butovich IA, Kedzierski W. Epidermal expression of an Elovl4 transgene rescues neonatal lethality of homozygous Stargardt disease-3 mice. J Lipid Res. 2011;52:1128–1138.
		Herrmann T, Gröne H-J, Langbein L, et al. Az epidermális szerkezet megzavarása időben kontrollált Fatp4-hiányban szenvedő egerekben. J Invest Dermatol. 2005;125:1228-1235.
		Jennemann R, Sandhoff R, Langbein L, et al. Az epidermisz integritása és barrier funkciója kritikusan függ a glükozilceramid szintézisétől. J Biol Chem. 2007;282:3083-3094.
		Epp N, F stb. A 12R-lipoxigenáz hiány megzavarja az epidermális gát működését. J Sejt Biol. 2007;177:173-182.
		Williams HC, Burney PG, Pembroke AC, Hay RJ. Az Egyesült Királyság munkacsoportja az atópiás dermatitisz diagnosztikai kritériumai. III. független kórházi validálás. Br J Dermatol. 1994;131:406–416.
		Schmitt J, Langan S, Williams HC. Melyek a legjobb eredménymérések az atópiás ekcéma esetén? Szisztematikus felülvizsgálat. J Allergia Clin Immunol. 2007;120:1389–1398.
		walling HW, Swick BL. Frissítés a krónikus ekcéma kezeléséről: új megközelítések és új kezelési lehetőségek. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2010;3:99.
		Meth-Cohn O, Barton D, Nakanishi K. átfogó természetes termékek kémia. London: Elsevier Science Ltd; 1999: 459.
		Kamata Y, Taniguchi a, Yamamoto M, et al. A semleges cisztein-proteáz-bleomicin-hidroláz elengedhetetlen a deziminált filaggrin aminosavakká történő lebontásához. J Biol Chem. 2009;284:12829–12836.
		Schoop VM, Mirancea N, Fusenig NE. Epidermal organization and differentiation of HaCaT keratinocytes in organotypic coculture with human dermal fibroblasts. J Invest Dermatol. 1999;112:343–353.
		Kirkup ME, Birchall NM, Weinberg EG, Helm K, Kennedy CTC. Acute and maintenance treatment of atopic dermatitis in children – two comparative studies with fluticasone propionate (0.05%) cream. J Dermatolog Treat. 2003;14:141–148.