Articles

Feeding filaggrin: effekter Av L-histidin-tilskudd i atopisk dermatitt

Introduksjon

Atopisk dermatitt (AD) Er en vanlig, uhelbredelig, kronisk inflammatorisk hudtilstand med høy prevalens hos spedbarn som forårsaker betydelig reduksjon i livskvaliteten.1-4 Til tross for prevalens og sykelighet, finnes det få målrettede terapier for AD. Bærebjelken i behandlingen er symptomatisk lindring basert på bruk av ikke-spesifikke antiinflammatoriske topikale steroider, kalsinevrinhemmere og systemiske immunsuppressive midler som azatioprin, ciklosporin og prednisolon.4,5 disse terapiene er forbundet med uønskede bivirkninger, og det er et stort udekket klinisk behov for utvikling av målrettede ANNONSEBEHANDLINGER som er effektive, økonomiske og trygge for bruk, spesielt hos yngre barn.5

en seminal rapport i 20066 viste at av noen markør så langt identifisert, tap av funksjon mutasjoner i genet for epidermal barriereprotein profilaggrin (FLG) viser den sterkeste assosiasjonen MED AD.7,8 Profilaggrin, opprinnelig kalt «histidinrikt protein» på grunn av dets meget høye (~10%) histidininnhold,er 9 et stort (>400 kDa) polypeptid syntetisert i det epidermale granulære laget. Det akkumuleres i keratohyalin granulater før defosforylering og behandling, via lavere vekt mellomprodukter, til ~37 kDa filaggrin monomerer.10,11 Filaggrin aggregater cytokeratiner 1 og 10 og andre mellomliggende filamenter i det granulære laget av keratinocytter, «kollapser» dem som en del av epidermal terminal differensieringsprosess for å danne corneocytter og flattede squames som er kritiske for hudbarrierefunksjonen.12,13 Filaggrin deimineres og spaltes til slutt av proteaser, inkludert kallikrein 5, caspase-14, elastase-2, matripase og prostatin, i komponenthygroskopiske aminosyrer som er hovedbestanddelen av «naturlig fuktighetsgivende faktor» (NMF) som ytterligere bidrar til barrierefunksjon gjennom hudhydrering og vedlikehold av stratum corneum surhet.14-16

til tross for at den genetiske assosiasjonen MELLOM FLG-mutasjoner og AD er den sterkeste av alle markører,6 er flertallet AV AD-individer villtype FOR FLG.17 hos disse individene reduserer epigenetiske effekter knyttet til sykdomsgrad og inflammatorisk cytokinmiljø filaggrinbehandling og NMF-nivåer, og derved svekker hudhydrering og barriereintegritet.18,19 Unormal proteolytisk behandling av profilaggrin til funksjonelle filaggrinmonomerer på grunn av protease-antiprotease-ubalanse kan også spille en rolle i sykdomsutviklingen hos pasienter med villtype FLG.20 en kompromittert hudbarriere, enten på GRUNN AV FLG-mutasjoner eller epigenetisk kompromittert profilaggrinbehandling, resulterer i xerose, allergeninntrenging og AD – sykdom initiering og forverring.21

Mye av dagens forskningsaktivitet er rettet mot å forstå involvering av filaggrin i ADS etiologi og oversette denne innsikten til nye terapeutiske tilnærminger for denne kroniske og invalidiserende tilstanden.7,21 Otsuka et al22 screenet et 1120 sammensatt bibliotek av bioaktive stoffer og rapporterte AT JTC801, et fire-aminokinolinderivat, hadde evnen til å øke flg transkripsjon og oversettelse i en menneskelig hud-ekvivalent modell. En genterapi-tilnærming har blitt brukt til å levere en filaggrin monomer kodingskonstruksjon i FLG-mangelfull (flaky tail) musemodell, og dermed gjenopprette en normal hudbarrierefenotype.23

i dette papiret foreslår vi at et enklere næringstilskudd av l-histidin kan ha et gunstig potensial i AD.

l-histidin er en proteinogen aminosyre som ikke syntetiseres av pattedyr. Hos spedbarn anses det som «essensielt» på grunn av lave nivåer av histidin-syntetiserende tarmmikroflora og minimal karnosinaseaktivitet, noe som bidrar til å frigjøre fri l-histidin fra carnosin.24 vår interesse for bruk av l-histidin i AD ble stimulert av flere observasjoner. For det første, hos både spedbarn og voksne, resulterer et histidin-mangelfullt diett i et eksemematøst utslett.25 hos gnagere blir 3H-histidin raskt (1-2 timer) inkorporert i profilaggrin i keratohyalingranulat etter intraperitoneal eller intradermal injeksjon14,26 og innen 1-7 dager frigis SOM en FRI NMF-aminosyre i øvre stratum corneum.14 videre er reduserte nivåer av frie NMF-aminosyrer i stratum corneum, inkludert histidin og dets surgjørende metabolitt urokansyre (UCA), forbundet med ALVORLIGHETSGRAD AV AD-sykdom og FLG-genotype.27,28

Gitt dette beviset for avhengigheten av filaggrinbehandling og NMF-dannelse på egnede nivåer av l-histidin, antydet vi at l-histidin både ville forbedre filaggrinbehandling i en in vitro, organotypisk, human hudmodell og ha gunstige effekter som kosttilskudd hos personer med atopisk dermatitt.

Metoder

in vitro studier

Human keratinocyte kultur tilstand

Immortalized human HaCaT keratinocytes29 av passasjer 35-41 (gave Fra Dr J. Wood, University Of Dundee; origin-German Cancer Research Center (Dkfz), Heidelberg, Tyskland) ble sådd i seks brønncellekulturplater (Corning Incorporated, Corning, NY, USA) I D-MEM / F-12 medium med GlutaMAX (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) supplert med 10% føtalt bovint serum og 1% penicillin/streptomycin. Monolagskulturer var vanligvis konfluente etter 48-72 timer. Fra dag 15-21 ble kulturmedier supplert med ytterligere 1-5 mM aminosyrer(l-lysin, l-histidin eller D-histidin; Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA). Cellene ble høstet og lysert Med Laemmli buffer (Sigma-Aldrich Co.) på dag 21.

SDS-PAGE og Western-blotting

Totalt celleprotein fra HaCaT-monolag ble løst ved 9% natriumdodecylsulfat polyakrylamidgelelektroforese (SDS-PAGE) og Western-blotting ved hjelp av standardprotokoller. Primære antistoffer mot følgende antigener ble brukt: filaggrin (goat polyclonal antibody; Santa Cruz Biotechnology Inc., Dallas, TX, USA) og keratin 10 (kanin monoklonal; Abcam, Cambridge, STORBRITANNIA). Densitometrisk analyse ble utført Med VersaDoc Imaging System (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA); alle bandene ble bakgrunnskorrigert og normalisert til keratin 10.

Organotypiske hud-ekvivalente modeller og Lucifer Gul penetrasjonsanalyse

voksne humane dermale fibroblaster (HDFs; Thermo Fisher Scientific) av passasjer 3-5 ble blandet med rottehale Kollagen I (Thermo Fisher Scientific) og igjen for å sette i seks-brønncellekulturplater. Etter 20-30 minutter Ble HaCaTs av passasjer 35-41 sådd på det apikale aspektet av gelene. Da HaCaT-cellene oppnådde konfluens, ble hele kulturer (inkludert HDFs-holdige kollagenstrukturer) plassert på plastgitter, noe som skaper et luft–væske-grensesnitt med det apikale aspektet utsatt for luft. Hudekvivalente kulturer ble opprettholdt i totalt 19 dager og supplert på dag 13-19 med 5 mM av enten l-lysin, l-serin eller L-histidin (Sigma-Aldrich Co.). Prøver ble vasket to ganger i PBS, fast i formalin, innebygd i paraffin og seksjonert. Standardprotokoller ble brukt til hematoksylin og eosin-farging. På dag 19 viste hudmodellene keratin 10, involucrin, filaggrin og loricrin (data ikke presentert), spesielt i de suprabasale lagene, noe som indikerer epidermal-lignende differensiering.

for penetreringsanalysen, 50 µ av 5 mM Lucifer Gul CH dikalium fargestoff (Sigma-Aldrich Co.) ble påført den apikale overflaten av hver hudmodell i midten med 5-minutters intervaller i totalt 10 minutter, før den ble vasket av MED PBS, festet i formalin og innebygd i paraffin. Dewaxed og hydrert 3 µ tverrsnitt ble visualisert ved bruk av fluorescens ved 455-495 / 505-555 nm. Lucifer Gul er et vannløselig fluorescerende disulfonsyre anionisk fargestoff som ofte brukes til å studere nevronmorfologi. Det har blitt brukt til å vurdere permeabilitetsbarrieren til mus og hud-ekvivalente modeller.30-33

Selv om vår hudmodell ikke viste et veletablert epidermal stratum corneum under hematoksylin og eosin-farging, ble minimal fargestoffpenetrasjon gjennom hudmodellen sett på 5 minutter, noe som indikerer en funksjonell barriere som tilsvarer den menneskelige epidermis. Fargestoffinntrengningen var ikke konfluent gjennom hele prøven. Derfor gjennomsnittlig prosentandel fargestoff penetrasjon ble beregnet i tre, nonoverlapping, påfølgende mikroskop felt på hver seksjon (totalt fem seksjoner ble scoret fra hver hud modell).

klinisk ernæringstilskudd pilotstudie

Forsøkspersoner

Voksen (> 18 år) forsøkspersoner med DIAGNOSE AV AD i henhold til «DEN BRITISKE Arbeidsgruppens Diagnostiske Kriterier for Atopisk Dermatitt» 34 ble rekruttert. Eksklusjonskriterier var graviditet eller amming, leversykdom, eksponering for naturlig eller kunstig ultrafiolett stråling, immunsuppresjon på grunn av sykdom eller medisinering, eller Bruk Av Kinesisk urtemedisin i de 3 månedene før studien. Forsøkspersoner fikk lov til å fortsette bruken av ikke-medisinske emollienter og intermitterende redningsterapi av topiske steroidkremer, som ble registrert i saksrapportskjemaene ved hvert besøk.

Studiedesign

Dette var en randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert, crossover, ernæringstilskudd pilotstudie som undersøkte effekten av l-histidin hos voksne forsøkspersoner med AD. Forsøkspersonene ble randomisert Ved Hjelp Av Forskning Randomizer (www.randomizer.org) i Enten Gruppe A Eller Gruppe B. initial ALVORLIGHETSGRAD av AD-sykdom ble vurdert av en utdannet dermatologisk forskningssykepleier ved hjelp av det validerte SCORing Atopic Dermatitis (SCORAD) tiltaket.35 forsøkspersonene ble også opplært til å gjennomføre den første av ukentlige selvvurderinger av DERES ALVORLIGHETSGRAD VED HJELP av validert Pasientorientert Eksem-Mål (POEM).35 etter en 2 ukers utvaskingsperiode hvor forsøkspersonene ble bedt om ikke å bruke noen legemidler mot ALZHEIMERS sykdom, ble de samme tiltakene gjentatt og pasientene fikk identiske doseposer som inneholdt enten 4 g l-histidin (Gruppe A) Eller 4 g placebo (erytritol); Gruppe B) som ble tatt en gang daglig, oppløst i en fruktdrikk om morgenen. Pasientene kom tilbake 4 og 8 uker senere, OG SCORAD ble utført av en enkelt, utdannet dermatologisykepleier ved hvert besøk. Pasienter i Gruppe a gikk så over til placebo, og De I Gruppe B tok l-histidin i de neste 8 ukene med SCORAD utført av den trente dermatologiforskningssykepleieren med 4 ukentlige intervaller og POEM-spørreskjemaer ble fullført med ukentlige intervaller.

regulatorisk og etisk godkjenning

UK Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency bekreftet at denne ernæringstilskuddspilotstudien om effekten av en aminosyre ikke ble klassifisert som En «Klinisk Studie av Et Undersøkelseslegemiddel». Bolton Research Ethics Committee ga tillatelse til studien (#08/H1009/52) som ble utført i samsvar med Helsinkideklarasjonen 1964 og EMEA-Notatet for Veiledning Om God Klinisk Praksis med skriftlig, informert samtykke fra alle fag.

Statistikk

Analyse av varians (en – eller toveis, med dunnetts og Bonferroni post hoc-tester utført, henholdsvis) og enkel lineær regresjonsanalyse ble brukt for in vitro-studiene. Disse ble utført ved Hjelp Av GraphPad Prism versjon 4.00 For Windows (GraphPad software, San Diego, CA, USA). Data vises som middelverdier ± standardavvik.

Statistisk analyse av den kliniske pilotstudien ble utført av en uavhengig statistikkanalytiker (StatSol, Sereetz, Tyskland) ved BRUK AV SPSS versjon 15. Dataene er vist som gjennomsnittlige ± standardfeil, og betydningen av forskjeller mellom midler ble uttrykt som en tosidig eksakt P-verdi Av Wilcoxons rank-sum-tester. I både kliniske og in vitro studier ble P-verdier <0,05 ansett som signifikante.

Resultater

l-histidineffekter på profilaggrinbehandling og hudbarrierefunksjon in vitro

tilsetningen av l-histidin til monolagskulturer Av Hacatkeratinocytter (N=6) forårsaket en reduksjon i et stort 120 kDa profilaggrin intermediate11 og en samtidig økning i 37 kDa filaggrinmonomerer (Figur 1). Denne økningen i forholdet 37 kDa:120 kda (gjennomsnittlig 1,69, SD 0,46) var avhengig av l-histidindose (0-5 mM) (P<0,01), men ble ikke sett når keratinocytter ble inkubert med 5 mM d-histidin (gjennomsnittlig 0,68, SD 0,13) eller l-lysin (gjennomsnittlig 1,02, SD 0.37) (Figur 1).

Figur 1 L-histidin øker filaggrin proteindannelse i konfluente humane (hacat) keratinocyttmonolag. (A) Representative Western blots som viser en reduksjon i 120 kDa filaggrin og en økning i 37 kDa filaggrindannelse etter behandling Med L-histidin. (B) L-lysin og D-histidin hadde ingen signifikant effekt på filaggrinproteinuttrykk mens L-histidin økte 37 kDa til 120 kDa filaggrinforholdet(P < 0,01), sammenlignet med kontroller. (C) l-histidin økte 37 kDa:120 kda filaggrinforholdet på en doseavhengig måte(R2=0,54, P < 0,01). Feilfelt representerer gjennomsnittlig ± SD, hvor n=6. Alle bandene ble standardisert til housekeeping protein keratin 10 lasting kontroll. ** p < 0,01.

Forkortelser: od, optisk tetthet; WB, Western blot.

for å undersøke effekten av l-histidin på epidermal barrierefunksjon, ble organotypiske hudekvivalente kulturer (Figur 2a) inkubert med 5 mM l-histidin (gjennomsnittlig 3,60, SD 0,88) som førte til en signifikant reduksjon I Penetrasjonen Av Lucifer.gul fluorescerende fargestoff (n=5, p<0,01) sammenlignet med kontrollen (gjennomsnittlig 7,67, sd 0,37). Den samme konsentrasjonen av l-lysin (gjennomsnittlig 8,78, SD 1,55) eller L-serin (gjennomsnittlig 7,64, SD 2,00) hadde ingen effekt på fargestoffinntrengningen (Figur 2b).

Figur 2 L-histidin forbedrer barrierefunksjonen til organotypisk hudmodell som indikert ved penetrasjon av lucifer gul fluorescerende fargestoff. (A) et representativt bilde av organotypisk hudmodell med Lucifer Gul fargestoff sett under fluorescens og H & e farging. (B) Hudmodeller dyrket i 5 mM L-histidin hadde redusert penetrasjon av fargestoff(N=5; P < 0,01), Mens L-lysin og l-serin ikke hadde noen effekt på barrierefunksjonen.

Merk: **p < 0,01, n = 5.

Forkortelse: H & e, hematoksylin og eosin.

klinisk ernæringstilskudd pilotstudie

Individers demografi og AD alvorlighetsgrad

tjuefire voksne med AD ble screenet og randomisert til to behandlingsgrupper. Pasienter i Gruppe a fikk l-histidin i behandlingsperioden 1 av 8 uker, etterfulgt av placebo i behandlingsperiode 2, mens pasienter i Gruppe B fikk placebo etterfulgt av l-histidin (Figur 3a). Tre pasienter (En I Gruppe A og to I Gruppe B) gikk tapt i studien etter utvaskingsperioden (Figur 3b). De resterende pasientene som deltok i studien hadde en gjennomsnittlig (standardfeil av gjennomsnittlig ) alder på 25,9 (1,6) år og 27,6 (1,6) år i Henholdsvis Gruppe a og B; 55% av pasientene I Gruppe A og 70% I Gruppe B var kvinner. Flertallet av pasientene var Kaukasiere med en Pasient Av Asiatisk og En Av Asiatisk/Kaukasisk rase i Henholdsvis Gruppe a og B.

Figur 3 kliniske studieprotokoll og pasientdetaljer. (A) Skjema som viser studieprotokollen, (b) pasienter fullførte POEM spørreskjemaer ukentlig, Og (C) disponering av pasienter.DET var en god sammenheng mellom SCORAD-og POEM-score (R2=0,62) hos studiepasienter I Gruppe A (  ) (n=11) Og Gruppe B (  ) (n=10) ved uke 0. Det var ingen forskjell i gjennomsnittlig SCORAD eller POEM score mellom de to gruppene (P=0,86).

Forkortelser: POEM, Pasient Orientert Eksem Mål; SCORAD, SCORing Atopisk Dermatitt; WO, utvasking periode.

både kliniker-scoret SCORAD OG pasient-scoret DIKT ble brukt som validerte tiltak AV AD sykdom alvorlighetsgrad.35 ved uke 0 var det ingen signifikant forskjell i gjennomsnittlig (SEM) SCORAD (31,9 og 28,3 ) og POEM (18,4 og 16,7 ) skår mellom Henholdsvis Gruppe a (N=11) og B (N=10). På tvers av alle pasientene var DET en sterk korrelasjon MELLOM SCORAD og POEM score ved uke 0 (R2=0,62) (Figur 3c).

Effekter av l-histidin kosttilskudd på AD alvorlighetsgrad

Etter l-histidin (periode 1) tilskudd, var det en signifikant reduksjon fra uke 0 score I SCORAD (34%, P= 0,0029 og 32%, P=0,0029; Figur 4a) Og POEM (39%, P=0,0020 og 39%, P=0,0010; Figur 4b) score i Gruppe a ved henholdsvis uke 4 og 8. Ingen signifikant reduksjon i alvorlighetsgrad av sykdommen ble sett i Gruppe B som fikk placebo i periode 1 ved uke 4 eller 8 (SCORAD: -16%, P= 0,3223 og 6%, P=0,5391; POEM: 2%, P=0,8438 og 16%, p=0,2695), henholdsvis (Figur 4a og B). I periode 2 var det holdepunkter for at personer I Gruppe B, som gikk over fra placebo til l-histidin, viste en forbedring i ALVORLIGHETSGRADEN AV ALZHEIMERS sykdom, selv om en overføringseffekt av l-histidin I Gruppe A i Denne perioden forhindret meningsfull analyse av studien etter crossover.

Figur 4 Effekter Av l-histidin ernæringsmessige tilskudd på ad sykdom alvorlighetsgrad. (A) SCORAD-og (b) poem-score (gjennomsnittlig ± SEM) ble signifikant redusert hos Pasienter I Gruppe a () ved uke 4 og 8 (SCORAD, p=0,0029 OG p=0,0029; POEM, p=0,0020 og p=0,0010) i periode 1, mens placebo ikke hadde noen effekt hos Pasienter I gruppe b () i periode 1 (SCORAD, P=0,3223 og P=0,5391; POEM, P=henholdsvis 0,8438 og p=0,2695). Det er en klar «overføring»-effekt Av L-histidin i Gruppe a mellom uke 8 og 12, noe som utelukker meningsfull statistisk analyse i studieperioden 2.

Forkortelser: AD, atopisk dermatitt; DIKT, Pasientorientert Eksem Mål; SCORAD, SCORing Atopisk Dermatitt; SEM, standard feil av gjennomsnittet; WO, utvaskingsperiode.

Bivirkninger

Potensielle bivirkninger ble overvåket og registrert i løpet av studien. Det var ingen bivirkninger direkte forbundet med administrering av verken l-histidin eller placebo. Nåværende AD-behandling er basert på palliativ bruk av bløtgjøringsmidler og antiinflammatoriske midler som topikale kortikosteroider eller kalsinevrinhemmere, med behandling av superinfeksjon, spesielt På Grunn Av Staphylococcus aureus og Herpes simplex, når det oppstår. Hvis lokal behandling ikke lykkes, er systemisk behandling basert på potente legemidler som kortikosteroider, metotreksat, azatioprin, ciklosporin A eller mykofenolatmofetil nødvendig. Kjente effekter av langvarig bruk av systemiske kortikosteroider inkluderer osteoporose, katarakt, hypertensjon og hyperglykemi. Immunsuppressive midler som ciklosporin A og azatioprin har også alvorlige potensielle bivirkninger, inkludert hematologiske abnormiteter, predisponering for livstruende infeksjoner, lever-og nyresvikt, og krever derfor intensiv overvåking av tilsynslegen.5-36 Gitt DEN høye forekomsten AV ALZHEIMERS sykdom (opptil 16% av barn1 og 10% av voksne2 over hele verden), disse bivirkningene pålegge en betydelig belastning på den enkelte pasient og en høy økonomisk kostnad for helsevesenet og samfunnet. Kliniske studier blir for tiden gjennomført med biologiske midler som virker på immunsystemets elementer, men hvis de er effektive, vil disse være dyre og sannsynligvis være begrenset til den mest alvorlige OG behandlingsresistente AD. Bekymringer over sikkerheten til denne gruppen av legemidler fortsetter, spesielt over økt infeksjonsrisiko og malignitet.5,36 et stort udekket klinisk behov gjenstår derfor for trygge, praktiske, målrettede ikke-steroide intervensjoner som er egnet for langvarig bruk ved BEHANDLING av ALZHEIMERS sykdom, spesielt hos barn.

Hacatmonolag dyrket i l-histidinberigede medier var assosiert med signifikant økt ekspresjon av 37 kDa filaggrinmonomerer i forhold til 120 kDa filaggrin-intermediatet. Ingen økning i ekspresjonen av filaggrinmonomerer ble sett med medier beriket med l-lysin og d-histidin, de strukturelt like, men biologisk inaktive isomerer av l-histidin. Mekanismen for l-histidin-forbedret filaggrinbehandling på en enantiomerspesifikk måte er uklar, selv om l-histidin er en vanlig deltaker i enzymatiske reaksjoner37 på grunn av amfotericiteten til imidazolsidekjeden.

de 37 kDa filaggrinmonomerer er intermediære produkter av filaggrin proteolyse som videre nedbrytes til mindre filaggrinpeptidfragmenter av proteaser inkludert calpain-1 og caspase – 14 og til slutt til frie aminosyrer ved bleomycin hydrolase.38 Økt dannelse av 37 kDa filaggrin monomerer av l-histidin forventes å forbedre keratinaggregering og føre til økte nivåer av frie aminosyre NMF-komponenter. l-histidin er hygroskopisk, og denne evnen til å fange og beholde vann gjør det til en viktig komponent I NMF.14 l-histidins evne til å øke filaggrinbehandlingen med påfølgende forbedring av hudbarrierefunksjonen støttes av vår oppdagelse av at hudekvivalenter dyrket i l-histidinberigede medier var mer motstandsdyktige mot penetrasjon av Lucifergult fluorescerende fargestoff. Den observerte effekten kan skyldes enten forbedring i keratinaggregasjon eller økt NIVÅ AV NMF i hudmodellene på grunn av økt substrat (dvs. flere filaggrinmonomerer) tilgjengelighet for proteolytisk nedbrytning, eller begge deler. Hos personer med villtype FLG eller heterozygot funksjonstap FLG-mutasjoner, kan l-histidin forbedre sykdomssymptomene ved å øke filaggrindannelsen og supplere NMF-produksjonen, mens l-histidin kan øke MENGDEN NMF i huden hos pasienter med homozygot FLG-mutasjoner. I alle tilfeller forventes forbedring av filaggrindannelse og/eller supplering AV NMF å forbedre hudbarrierefunksjonen og redusere sykdomsbyrden AV AD.

bruk av primære humane keratinocytter i stedet For Hacatceller for barrierefunksjonsanalysen kan hevdes å være mer «fysiologisk». Imidlertid er vår in-house hud-ekvivalent modell en tilpasning av teknikken demonstrert Av Schoop et al,39 som har vist At HaCaT-celler, dyrket ved et luft-flytende grensesnitt på forskjellige matriser som tjener som dermale ekvivalenter, kan brukes til å generere svært differensierte organotypiske hud-ekvivalente strukturer in vitro. I motsetning til primære keratinocytter som normalt er avledet fra humane forhudsprøver, Er HaCaT-cellelinjen av standardisert kvalitet, da den er uavhengig av donorvariasjoner.den kliniske ernæringstilskuddspilotstudien antyder at oral l-histidin, administrert en gang daglig over en periode på 4 uker, er assosiert med forbedring av kliniske tegn og symptomer hos VOKSNE AD-pasienter. I både clinician-scores (SCORAD) og patient-scores (POEM) målinger av alvorlighetsgrad av sykdom, var det en ~40% reduksjon i AD-aktivitet over 4 ukers behandling, som er lik den som ble rapportert ved bruk av mid-potency (Gruppe III) topikale kortikosteroider.40 de gunstige effektene sett I Gruppe a-pasienter vedvarte i flere uker etter overgang fra l-histidin til placebo, noe som tyder på en langvarig fordel av l-histidin-behandlingen. Det er viktig at ingen bivirkninger ble rapportert som kunne tilskrives l-histidin-tilskudd.

Vi har vist in vitro en l-histidin-konsentrasjonsavhengig økning i 37 kDa filaggrinmonomerdannelse og l-histidinassosiert forbedring i barrierefunksjonen til en hud-ekvivalent modell. Denne observasjonen korrelerer med bevis fra klinisk ernæringspilotstudie at oral l-histidin kan ha terapeutiske fordeler ved ALZHEIMERS sykdom. Selv om det er begrensninger knyttet til prøvestørrelsen på vår pilotstudie, hvis det er konsistent, tyder resultatene på at oral l-histidin en gang daglig har lignende effekter i AD som de som er rapportert for mid-potency (Gruppe III) topikale kortikosteroider.40

disse observasjonene, kombinert med den etablerte sikkerhetsprofilen, antyder at l-histidin næringstilskudd kan være en trygg, praktisk, ikke-steroidal intervensjon egnet for langvarig bruk ved BEHANDLING av ALZHEIMERS sykdom, spesielt hos barn. Denne studien ble støttet av tilskudd fra Scottish Overseas Research Student Award, University Of Edinburgh College Of Medicine And Veterinary Medicine PhD Scholarship, Og University Of Manchester. CEMG Er Seniorforsker ved Nasjonalt Institutt for Helseforskning. Vi takker Manchester Dermatology Centre forskningssykepleiere for å administrere den kliniske delen av dette prosjektet, og også takke alle frivillige pasienter for å delta i denne studien.

Forfatterbidrag

alle forfattere bidro til dataanalyse, utkast og kritisk revisjon av papiret, ga endelig godkjenning av versjonen som skulle publiseres, og samtykker i å være ansvarlig for alle aspekter av arbeidet.CEMG rapporterer tilskudd Fra Zymogenetics, Stiefel og Regeneron, tilskudd og personlige avgifter Fra Novartis og Pfizer. NKG er grunnlegger av Curapel, Et spin-out-Selskap Ved University Of Manchester som eier patenter på dette feltet. De andre forfatterne rapporterer ingen interessekonflikter i dette arbeidet.

Palmer CNA, Irvine AD, Terron-Kwiatkowski A, et al. Vanlige varianter av tap av funksjon av epidermal barriereprotein filaggrin er en viktig predisponerende faktor for atopisk dermatitt. Nat Genet. 2006;38:441–446.

Brun SJ, McLean WHI. Eksem genetikk: nåværende tilstand av kunnskap og fremtidige mål. J Investere Dermatol. 129:543–552.

Irvine AD, McLean WHI, Leung DYM. Filaggrin mutasjoner assosiert med hud og allergiske sykdommer. N Engl J Med. 2011;365:1315–1327.

Brun SJ, McLean WHI. Et bemerkelsesverdig molekyl: filaggrin. J Investere Dermatol. 2012;132:751–762.

Kezic S, O ‘ Regan GM, Yau N, et al. Nivåer av filaggrin degraderingsprodukter påvirkes av både filaggrin genotype og atopisk dermatitt alvorlighetsgrad. Allergi. 2011;66:934–940.

Howell MD, Kim BE, Gao P, et al. Cytokin modulering av atopisk dermatitt filaggrin hud uttrykk. J Allergy Clin Immunol. 2009;124:R7–R12.

Kezic S, O ‘ Regan GM, Yau N, et al. Nivåer av filaggrin degraderingsprodukter påvirkes av både filaggrin genotype og atopisk dermatitt alvorlighetsgrad. Allergi. 2011;66:934–940.

Schmitt J, Langan S, Williams HC. Hva er de beste utfallsmålinger for atopisk eksem? En systematisk oversikt. J Allergi Clin Immunol. 2007;120:1389–1398.

Epidermal organization and differentiation of HaCaT keratinocytes in organotypic coculture with human dermal fibroblasts. J Invest Dermatol. 1999;112:343–353.

Williams H, Robertson C, Stewart A, Et al. Verdensomspennende variasjoner i forekomsten av symptomer på atopisk eksem i Den Internasjonale Studien Av Astma og Allergi I Barndommen. J Allergi Clin Immunol. 1999;103:125–138.

Rö Eksem blant voksne: prevalens, risikofaktorer og forhold til luftveissykdommer. Resultater fra En storstilt befolkningsundersøkelse I Sverige. Br J Dermatol. 2012;166:1301–1308.

Watson W, Kapur S. Atopisk dermatitt. Allergi Astma Clin Immunol. 2011; 7 (Tillegg 1): S4.

Weidinger S, Novak N. Atopisk dermatitt. Lancet. 2016;387:1109–1122.

Katoh N. Fremtidige perspektiver i behandlingen av atopisk dermatitt. J Dermatol. 2009;36:367–376.

Voorhees JJ, Chakrabarti SG, Bernstein IA. Metabolismen av» histidin-rik » protein i normal og psoriasis keratinisering. J Investere Dermatol. 1968;51:344–354.

Robertson ED, Weir L, Romanowska M, Leigh CHAT, Panteleyev AA. ARNT kontrollerer ekspresjonen av epidermale differensieringsgener gjennom HDAC-og EGFR-avhengige veier. J Celle 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. Kilden til de frie aminosyrene, urokansyre og pyrrolidonkarboksylsyre i stratum corneum. Biochim Biophys Acta. 1982;719:110–117.

Gjestgive E, Kemperman P, Devos M, et al. Caspase-14 er nødvendig for filaggrin nedbrytning til naturlige fuktighetsgivende faktorer i huden. J Investere Dermatol. 2011;131:2233–2341.

McAleer MA, Irvine ANNONSE. Den multifunksjonelle rollen som filaggrin i allergisk hudsykdom. J Allergi Clin Immunol. 2013;131:280–291.

Brun SJ, Relton CL, Liao H, et al. Filaggrin null mutasjoner og barndom atopisk eksem: en populasjonsbasert case-control studie. J Allergi Clin Immunol. 2008;121:940–946.e3.

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. Mulig ny terapeutisk strategi for å regulere atopisk dermatitt gjennom oppregulerende filaggrinuttrykk. J Allergi Clin Immunol. 2014;133:139–146.e1–10.

Stout TE, McFarland T, Mitchell JESUS kristus, Appukuttan B, Stout JT. Rekombinant filaggrin blir internalisert og behandlet for å korrigere filaggrinmangel. J Investere Dermatol. 2014;134:423–429.

Bando K, Shimotsuji T, Toyoshima H, Hayashi C, Miyai K. Fluorometrisk analyse av human serumkarnosinaseaktivitet hos normale barn, voksne og pasienter med myopati. Ann Clin Biochem. 1984; 21 (Pt 6): 510-514.

Kopple JD, Swendseid MEG. Bevis på at histidin er en essensiell aminosyre hos normal og kronisk uremisk mann. J Clin Invest. 1975;55:881–891.

Fukuyama K, Nakamura T, Benstein IA. Differensielt lokalisert inkorporering av aminosyrer i forhold til epidermal keratinisering hos nyfødte rotter. Anat Rec. 1965;152:525–535.

Tanaka M, Okada M, Zhen YX, et al. Redusert hydrering av stratum corneum og redusert aminosyreinnhold i hudoverflaten hos pasienter med sesongmessig allergisk rhinitt. Br J Dermatol. 1998;139:618–621.

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. Forstyrret epidermal struktur hos mus med temporalt kontrollert Fatp4-mangel. J Investere Dermatol. 2005;125:1228-1235.

Jennemann R, Sandhoff R, Langbein L, et al. Integritet og barrierefunksjon av epidermis er kritisk avhengig av glukosylceramidsyntese. J Biol Chem. 2007;282:3083-3094.

Epp N, Fü G, Mü K, Et al. 12R-lipoxygenase mangel forstyrrer epidermal barrierefunksjon. J Celle Biol. 2007;177:173-182.Det er Ingen grunn til å tro At Det er En feil. DEN BRITISKE Arbeidsgruppens Diagnostiske Kriterier For Atopisk Dermatitt. III. Uavhengig sykehusvalidering. Br J Dermatol. 1994;131:406–416.

Oppdatering på behandling av kronisk eksem: nye tilnærminger og nye behandlingsalternativer. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2010;3:99.Meth-Cohn O, Barton D, Nakanishi K. Omfattende Naturlige Produkter Kjemi. London: Elsevier Science Ltd; 1999: 459.

Kamata Y, Taniguchi En, Yamamoto M, et al. Nøytral cysteinprotease bleomycin hydrolase er avgjørende for nedbrytning av deiminert filaggrin i aminosyrer. J Biol Chem. 2009;284:12829–12836.

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.