Articles

utfodring filaggrin: effekter av L-histidintillskott vid atopisk dermatit

introduktion

atopisk dermatit (AD) är ett vanligt, obotligt, kroniskt inflammatoriskt hudtillstånd med hög prevalens hos spädbarn som orsakar betydande minskning av livskvaliteten.1-4 trots dess prevalens och sjuklighet finns det för närvarande få riktade terapier för AD. Grunden för hanteringen är symptomatisk lättnad baserad på användning av icke-specifika antiinflammatoriska topiska steroider, kalcineurinhämmare och systemiska immunsuppressiva medel såsom azatioprin, cyklosporin och prednisolon.4,5 dessa terapier är förknippade med negativa biverkningar, och det finns ett stort ouppfyllt kliniskt behov av utveckling av riktade ad-terapier som är effektiva, ekonomiska och säkra för användning, särskilt hos yngre barn.5

en seminal rapport 20066 visade att för alla markörer som hittills identifierats visar funktionsförlustmutationer i genen för epidermal barriärprotein profilaggrin (FLG) den starkaste associeringen med AD.7,8 Profilaggrin, ursprungligen kallat ”histidinrikt protein”på grund av dess mycket höga (~10%) histidininnehåll,9 är en stor (>400 kDa) polypeptid syntetiserad i det epidermala granulära skiktet. Det ackumuleras i keratohyalin granuler före defosforylering och bearbetning, via mellanprodukter med lägre vikt, till ~37 kDa filaggrinmonomerer.10,11 Filaggrin aggregerar cytokeratiner 1 och 10 och andra mellanliggande filament i det granulära skiktet av keratinocyter, ”kollapsar” dem som en del av den epidermala terminala differentieringsprocessen för att bilda corneocyter och platta squames som är kritiska för hudbarriärfunktion.12,13 Filaggrin avelimineras och klyvs slutligen av proteaser, inklusive kallikrein 5, caspase-14, elastas-2, matripas och prostatin, i dess komponenthygroskopiska aminosyror som är huvudbeståndsdelen i ”natural moisturizing factor” (NMF) som ytterligare bidrar till barriärfunktion genom hudhydrering och underhåll av stratum corneum surhet.14-16

trots den genetiska kopplingen mellan FLG-mutationer och AD är den starkaste av någon markör,6 majoriteten av AD-individer är vildtyp för FLG.17 hos dessa individer minskar epigenetiska effekter kopplade till sjukdomens svårighetsgrad och inflammatorisk cytokinmiljö filaggrinbehandling och NMF-nivåer, vilket försämrar hudens hydrering och barriärintegritet.18,19 onormal proteolytisk bearbetning av profilaggrin till funktionella filaggrinmonomerer på grund av obalans mellan proteas och antiproteas kan också spela en roll i sjukdomsutvecklingen hos patienter med vildtyp FLG.20 en komprometterad hudbarriär, oavsett om det beror på FLG-mutationer eller epigenetiskt komprometterad profilaggrinbehandling, resulterar i xeros, allergeninträngning och AD-sjukdomsinitiering och förvärring.21

mycket av den nuvarande forskningsaktiviteten syftar till att ytterligare förstå involveringen av filaggrin i etiologin av AD och översätta dessa insikter till nya terapeutiska metoder för detta kroniska och inaktiverande tillstånd.7,21 Otsuka et al22 screenade ett 1120 sammansatt bibliotek av bioaktiva ämnen och rapporterade att JTC801, ett fyra-aminokinolinderivat, hade förmågan att öka FLG-transkription och översättning i en human hudekvivalent modell. En genterapimetod har använts för att framgångsrikt leverera en filaggrin monomer kodande konstruktion i FLG-bristfällig (flagnande svans) musmodell, vilket återställer en normal hudbarriärfenotyp.23

i detta dokument föreslår vi att ett enklare näringstillskott av l-histidin kan ha en fördelaktig potential i AD.

l-histidin är en proteinogen aminosyra som inte syntetiseras av däggdjur. Hos mänskliga spädbarn anses det vara ”väsentligt” på grund av låga nivåer av histidin-syntetiserande tarmmikroflora och minimal karnosinasaktivitet, vilket hjälper till att frigöra fri l-histidin från karnosin.24 vårt intresse för användning av l-histidin i AD stimulerades av flera observationer. För det första, hos både spädbarn och vuxna, resulterar en histidinbristande diet i ett ekosematöst utslag.25 hos gnagare införlivas 3H-histidin snabbt (1-2 timmar) i profilaggrin i keratohyalingranulat efter intraperitoneal eller intradermal injektion14,26 och inom 1-7 dagar frisätts som en fri NMF-aminosyra i övre stratum corneum.14 dessutom är reducerade stratum corneumnivåer av fria NMF-aminosyror, inklusive histidin och dess surgörande metabolit urokansyra (UCA), associerade med AD-sjukdomssvårighet och FLG-genotyp.27,28

Med tanke på detta bevis för beroendet av filaggrinbehandling och NMF-bildning på lämpliga nivåer av l-histidin, antog vi att l-histidin både skulle förbättra filaggrinbehandling i en in vitro, organotypisk, mänsklig hudmodell och ha fördelaktiga effekter som näringstillskott hos personer med atopisk dermatit.

metoder

in vitro-studier

humant keratinocytkulturtillstånd

Immortalized human hacat keratinocytes29 av passager 35-41 (gåva från Dr J. Wood, University Of Dundee; origin-German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Tyskland) såddes i sex-brunnscellodlingsplattor (Corning Incorporated, Corning, NY, USA) I d-MEM/F-12-medium med GlutaMAX (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) kompletterat med 10% fetalt bovint serum och 1% penicillin/streptomycin. Monolagerkulturer var vanligtvis sammanflytande efter 48-72 timmar. Från dag 15-21 kompletterades odlingsmedier med ytterligare 1-5 mM aminosyror (l-lysin, l-histidin eller d-histidin; Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA). Celler skördades och lyserades med Laemmli-buffert (Sigma-Aldrich Co.) på dag 21.

SDS-PAGE och Western-blotting

totalt cellulärt protein från hacat-monolager löstes med 9% natriumdodecylsulfat polyakrylamidgelelektrofores (SDS-PAGE) och Western blotting med standardprotokoll. Primära antikroppar mot följande antigener användes: filaggrin (goat polyclonal antikropp; Santa Cruz Biotechnology Inc., Dallas, TX, USA) och keratin 10 (kanin monoklonal; Abcam, Cambridge, Storbritannien). Densitometrisk analys utfördes med VersaDoc Imaging System (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA); alla band var bakgrundskorrigerade och normaliserade till keratin 10.

Organotypiska hudekvivalenta modeller och Lucifer Yellow penetration assay

vuxna humana dermala fibroblaster (HDFs; Thermo Fisher Scientific) av passager 3-5 blandades med råttsvans kollagen i (Thermo Fisher Scientific) och lämnades för att sätta i sex-brunns cellodlingsplattor. Efter 20-30 minuter såddes hacats av passager 35-41 på den apikala aspekten av gelerna. När HaCaT-cellerna uppnådde sammanflöde placerades hela kulturerna (inklusive de HDFS-innehållande kollagenstrukturerna) på plastgaller, vilket skapade ett luft–vätskegränssnitt med den apikala aspekten utsatt för luft. Hudekvivalenta kulturer bibehölls i totalt 19 dagar och kompletterades vid dag 13-19 med 5 mM av antingen l-lysin, l-serin eller l-histidin (Sigma-Aldrich Co.). Prover tvättades två gånger i PBS, fixerades i formalin, inbäddades i paraffin och sektionerades. Standardprotokoll användes för hematoxylin-och eosinfärgning. På dag 19 uppvisade hudmodellerna keratin 10, involucrin, filaggrin och loricrin (data presenteras inte), särskilt i de suprabasala skikten, vilket indikerar epidermal-liknande differentiering.

för penetrationsanalysen, 50 occl av 5 mM Lucifer gul CH dikaliumfärgämne (Sigma-Aldrich Co.) applicerades på den apikala ytan av varje hudmodell i mitten med 5 minuters intervall i totalt 10 minuter innan den tvättades av med PBS, fixerades i formalin och inbäddades i paraffin. Avvaxade och hydratiserade 3 kg tvärgående sektioner visualiserades med användning av fluorescens vid 455-495 / 505-555 nm. Lucifer Yellow är ett vattenlösligt fluorescerande disulfonsyraanjoniskt färgämne som ofta används för att studera neuronal morfologi. Det har använts för att bedöma permeabilitetsbarriären hos möss och hudekvivalenta modeller.30-33

även om vår hudmodell inte visade en väletablerad epidermal stratum corneum under hematoxylin-och eosinfärgning, sågs minimal färgpenetration genom hudmodellen vid 5 minuter, vilket indikerar en funktionell barriär som motsvarar den för mänsklig epidermis. Färgpenetrationen var inte sammanflytande genom hela provet. Därför beräknades den genomsnittliga procentuella färgpenetrationen i tre, icke-överlappande, på varandra följande mikroskopfält på varje sektion (totalt fem sektioner gjordes från varje hudmodell).

klinisk näringstillskott pilotstudie

försökspersoner

vuxen (>18 år) försökspersoner med diagnos av AD enligt ”Storbritanniens arbetsgrupps diagnostiska kriterier för atopisk dermatit” 34 rekryterades. Uteslutningskriterier var graviditet eller amning, leversjukdom, exponering för naturlig eller artificiell ultraviolett strålning, immunsuppression på grund av sjukdom eller medicinering eller användning av kinesisk örtmedicin under de 3 månaderna före studien. Ämnen tilläts fortsätta användningen av icke-medicinska mjukgörare och intermittent räddningsterapi av topiska steroidkrämer, som registrerades i fallrapportformulären vid varje besök.

studiedesign

detta var en randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad, crossover, näringstillskott pilotstudie som undersökte effekterna av l-histidin hos vuxna försökspersoner med AD. Försökspersonerna randomiserades med hjälp av forskning Randomizer (www.randomizer.org) i antingen grupp A eller grupp B. Initial ad-sjukdomens svårighetsgrad bedömdes av en utbildad dermatologiforskningssjuksköterska med hjälp av validerad poäng atopisk dermatit (SCORAD) åtgärd.35 försökspersonerna utbildades också för att genomföra den första veckovisa självbedömningen av deras svårighetsgrad av AD-sjukdom med hjälp av validerad patientorienterad Eksemmått (dikt).35 efter en 2-veckors tvättperiod där försökspersonerna ombads att inte använda något läkemedel för deras AD, upprepades samma åtgärder och patienterna fick identiska dospåsar innehållande antingen 4 g l-histidin (Grupp A) eller 4 g placebo (erytritol); grupp B) som togs en gång om dagen, löst i en morgonfruktdryck. Patienterna återvände 4 och 8 veckor senare och SCORAD utfördes av en enda utbildad dermatologiforskningssjuksköterska vid varje besök. Patienter i Grupp A gick sedan över till placebo och de i Grupp B tog l-histidin under de kommande 8 veckorna med SCORAD som utförs av den utbildade dermatologiforskningssjuksköterskan med 4 veckors intervall och POEM-frågeformulär slutfördes med veckovisa intervall.

Regulatory and ethics approval

UK Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency bekräftade att denna pilotstudie om näringstillskott om effekterna av en aminosyra inte klassificerades som en ”klinisk prövning av ett prövningsläkemedel”. Bolton Research Ethics Committee gav tillstånd för studien (#08 / H1009 / 52) som genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen 1964 och EMEA-noten för vägledning om god klinisk praxis med skriftligt, informerat samtycke från alla ämnen.

statistik

variansanalys (en – eller tvåvägs, med Dunnetts respektive Bonferroni post hoc-test utförda) och enkel linjär regressionsanalys användes för in vitro-studierna. Dessa utfördes med hjälp av GraphPad Prism version 4.00 för Windows (GraphPad software, San Diego, CA, USA). Data visas som medelvärden för standardavvikelse för normalvärde i enlighet med detta.

statistisk analys av den kliniska pilotstudien utfördes av en oberoende statistisk analytiker (StatSol, Sereetz, Tyskland) med SPSS version 15. Uppgifterna visas som genomsnittliga standardfel i tabellen och betydelsen av skillnader mellan medel uttrycktes som ett dubbelsidigt exakt P-värde för Wilcoxon rank-sum-test. I både de kliniska studierna och in vitro-studierna ansågs p-värden <0,05 vara signifikanta.

resultat

L-histidin effekter på profilaggrinbehandling och hudbarriärfunktion in vitro

tillsatsen av l-histidin till monolagerkulturer av hacat-keratinocyter (N=6) orsakade en minskning av ett stort 120 kDa profilaggrin-intermediat11 och en samtidig ökning av 37 kDa filaggrinmonomerer (Figur 1). Denna ökning i förhållandet 37 kDa:120 kDa (medelvärde 1,69, SD 0,46) var l-histidindos (0-5 mM) beroende (P<0,01) men sågs inte när keratinocyter inkuberades med 5 mM d-histidin (medelvärde 0,68, SD 0,13) eller l-lysin (medelvärde 1,02, SD 0.37) (Figur 1).

Figur 1 L-histidin ökar filaggrin proteinbildning i konfluenta humana (hacat) keratinocytmonolager. (A) representativa Västra blottar som visar en minskning av 120 kDa filaggrin och en ökning av 37 kDa filaggrinbildning efter behandling med L-histidin. (B) L-lysin och D-histidin hade ingen signifikant effekt på filaggrinproteinuttryck medan L-histidin ökade filaggrinförhållandet 37 kDa till 120 kDa (P<0,01), jämfört med kontroller. (C) L-histidin ökade 37 kDa:120 kDa filaggrin-förhållandet på ett dosberoende sätt (R2=0,54, P<0,01). Fel staplar representerar medelvärdet av SD, där n=6. Alla band standardiserades till hushållning protein keratin 10 lastningskontroll. ** p<0,01.

förkortningar: od, optisk densitet; WB, Western blot.

för att undersöka effekten av l-histidin på epidermal barriärfunktion inkuberades organotypiska hudekvivalenta kulturer (figur 2A) med 5 mM l-histidin (medelvärde 3, 60, SD 0, 88) vilket ledde till en signifikant minskning av penetrationen av Lucifer gult fluorescerande färgämne (n=5, p<0,01) jämfört med kontrollen (medelvärde 7,67, SD 0,37). Samma koncentration av l-lysin (medelvärde 8,78, SD 1,55) eller l-serin (medelvärde 7,64, SD 2,00) hade ingen effekt på färgpenetrationen (Figur 2B).

Figur 2 L-histidin förbättrar barriärfunktionen hos organotypisk hudmodell som indikeras genom penetration av Lucifer gul fluorescerande färgämne. (A) en representativ bild av organotypisk hudmodell med Lucifer gult färgämne sett under fluorescens och h&e färgning. (B) Hudmodeller odlade i 5 mM L-histidin hade minskad färgpenetration (N=5; P<0,01), medan L-lysin och L-serin inte hade någon effekt på barriärfunktionen.

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

förkortning: H&e, hematoxylin och eosin.

klinisk näringstillskott pilotstudie

försökspersonernas demografi och ad-svårighetsgrad

tjugofyra vuxna med AD screenades och randomiserades i två behandlingsgrupper. Patienter i Grupp A fick l-histidin under behandlingsperioden 1 av 8 veckor, följt av placebo under behandlingsperiod 2, medan patienter i Grupp B fick placebo följt av l-histidin (figur 3a). Tre patienter (en i Grupp A och två i Grupp B) förlorades till studien efter tvättperioden (figur 3B). De återstående patienterna som ingick i studien hade en genomsnittlig (standardfel i medelåldern ) ålder på 25,9 (1,6) år och 27,6 (1,6) år i grupperna A respektive B; 55% av patienterna i Grupp A och 70% i Grupp B var kvinnor. Majoriteten av patienterna var kaukasier med en patient av Asiatisk och en av Asiatisk / kaukasisk ras i grupperna A respektive B.

Figur 3 klinisk studieprotokoll och patientinformation. (A) Schema som visar studieprotokollet, (B) patienter slutförde POEM-frågeformulär varje vecka och (C) disposition av patienter.Det fanns en god korrelation mellan SCORAD-och POEM-poäng (R2=0,62) hos studiepatienter i Grupp A (msk) (n=11) och Grupp B (msk) (n=10) vid vecka 0. Det fanns ingen skillnad i genomsnittliga SCORAD-eller POEMPOÄNG mellan de två grupperna (P=0,86).

förkortningar: Dikt, patientorienterad Eksemmått; SCORAD, SCORing atopisk dermatit; WO, tvättperiod.

både clinician-scored SCORAD och patient-scored POEM användes som validerade mått på AD-sjukdomssvårighet.35 vid vecka 0 var det ingen signifikant skillnad i medelvärdet (SEM) SCORAD (31,9 och 28,3 ) och POEM (18,4 och 16,7 ) poäng mellan grupperna A (N=11) respektive B (N=10). Över alla patienter var det en stark korrelation mellan SCORAD och POEM-poäng vid vecka 0 (R2=0.62) (figur 3C).

effekter av L-histidin näringstillskott på AD svårighetsgrad

Efter L-histidin (period 1) tillskott var det en signifikant minskning från vecka 0 poäng i SCORAD (34%, P= 0.0029 och 32%, P=0.0029; figur 4A) och POEM (39%, P=0.0020 och 39%, P=0.0010; figur 4b) poäng i Grupp A vid vecka 4 respektive 8. Ingen signifikant minskning av sjukdomens svårighetsgrad sågs i Grupp B som fick placebo under period 1 vid vecka 4 eller 8 (SCORAD: -16%, P= 0,3223 och 6%, P=0,5391; dikt: 2%, P=0,8438 respektive 16%, P=0,2695) (figur 4A och B). Under period 2 fanns det bevis för att försökspersoner i Grupp B, som gick över från placebo till l-histidin, visade en förbättring av deras svårighetsgrad av AD-sjukdom, även om en överföringseffekt av l-histidin i Grupp A under denna period förhindrade meningsfull analys av studien efter crossover.

Figur 4 effekter av L-histidin näringstillskott på ad-sjukdomens svårighetsgrad. (A) SCORAD-och (B) POEM-poäng (medelvärde för sem för genomsnittsabborre) reducerades signifikant hos patienter i Grupp A (kg) vid vecka 4 och 8 (SCORAD, p=0,0029 och P=0,0029; POEM, p=0,0020 respektive P=0,0010) under period 1, medan placebo inte hade någon effekt hos patienter i grupp B (kg) under period 1 (SCORAD, p=0,3223 och P=0,5391; POEM, P=0,8438 respektive p=0,2695). Det finns en tydlig ”överföring”effekt av L-histidin i Grupp A mellan vecka 8 och 12, vilket utesluter meningsfull statistisk analys inom studieperioden 2.

förkortningar: AD, atopisk dermatit; dikt, patientorienterad Eksemmått; SCORAD, SCORing atopisk dermatit; SEM, standardfel i medelvärdet; WO, tvättperiod.

biverkningar

potentiella biverkningar övervakades och registrerades under studiens gång. Det fanns inga biverkningar som var direkt förknippade med administrering av antingen l-histidin eller placebo.

diskussion

aktuell AD-terapi baseras på palliativ användning av mjukgörare och antiinflammatoriska medel såsom topikala kortikosteroider eller kalcineurinhämmare, med behandling av superinfektion, särskilt på grund av Staphylococcus aureus och Herpes simplex, när det uppstår. Om topisk hantering misslyckas behövs systemisk behandling baserad på potenta läkemedel såsom kortikosteroider, metotrexat, azatioprin, ciklosporin A eller mykofenolatmofetil. Kända effekter av långvarig användning av systemiska kortikosteroider inkluderar osteoporos, grå starr, hypertoni och hyperglykemi. Immunsuppressiva medel som cyklosporin A och azatioprin har också allvarliga potentiella biverkningar inklusive hematologiska avvikelser, predisposition till livshotande infektioner, lever-och njursvikt, vilket kräver intensiv övervakning av den övervakande läkaren.5-36 med tanke på den höga förekomsten av AD (upp till 16% av barnen1 och 10% av vuxna2 över hela världen) medför dessa negativa effekter en avsevärd börda för den enskilda patienten och en hög ekonomisk kostnad för hälso-och sjukvårdssystemen och samhället. Kliniska prövningar genomförs för närvarande med biologiska medel som verkar på delar av immunsystemet, men om de är effektiva kommer dessa att vara dyra och kommer sannolikt att begränsas till den mest allvarliga och behandlingsresistenta AD. Oro över säkerheten för denna klass av medel fortsätter, särskilt över ökade infektionsrisker och malignitet.5,36 ett stort ouppfyllt kliniskt behov kvarstår därför för säkra, praktiska, riktade icke-steroida ingrepp som är lämpliga för långvarig användning vid hantering av AD, särskilt hos barn.

hacat-monolager odlade i l-histidinberikade medier associerades med signifikant ökat uttryck av 37 kDa filaggrinmonomererna relativt 120 kDa filaggrin-mellanprodukten. Ingen ökning av uttrycket av filaggrinmonomererna sågs med media berikat med l-lysin och d-histidin, de strukturellt liknande men biologiskt inaktiva isomererna av l-histidin. Mekanismen genom vilken l-histidin förbättrade filaggrinbehandling på ett enantiomerspecifikt sätt är oklart, även om l-histidin är en vanlig deltagare i enzymatiska reaktioner37 på grund av amfotericiteten hos dess imidazolsidokedja.

de 37 kDa filaggrinmonomererna är mellanprodukter av filaggrinproteolys som ytterligare bryts ned till mindre filaggrinpeptidfragment av proteaser inklusive calpain-1 och caspase-14 och slutligen till fria aminosyror med bleomycinhydrolas.38 ökad bildning av 37 kDa filaggrinmonomerer av l-histidin skulle förväntas förbättra keratinaggregering och leda till ökade nivåer av fri aminosyra NMF-komponenter. l-histidin är hygroskopisk, och denna förmåga att fånga och behålla vatten gör det till en viktig komponent i NMF.14 förmågan hos l-histidin att öka filaggrin bearbetning med åtföljande förbättring av hudbarriärfunktionen stöds av vår upptäckt att hudekvivalenter odlade i l-histidinberikade medier var mer resistenta mot penetration av Lucifer gul fluorescerande färgämne. Den observerade effekten kan bero på antingen förbättring av keratinaggregering eller ökad nivå av NMF i hudmodellerna på grund av ökat substrat (dvs mer filaggrinmonomerer) tillgänglighet för proteolytisk nedbrytning, eller båda. Hos individer med FLG av vildtyp eller heterozygot funktionsförlust FLG-mutationer kan l-histidin förbättra sjukdomssymptomen genom att förbättra filaggrinbildning och komplettera NMF-produktion, medan L-histidin hos patienter med homozygota FLG-mutationer kan öka mängden NMF i huden. I samtliga fall förväntas förbättring av filaggrinbildning och / eller komplettering av NMF förbättra hudbarriärfunktionen och minska sjukdomsbördan för AD.

användningen av primära humana keratinocyter istället för HaCaT-celler för barriärfunktionsanalysen kan hävdas vara mer ”fysiologisk”. Dock, vår egen hud-ekvivalent modell är en anpassning av den teknik som demonstreras av Schoop et al,39 som har visat att HaCaT–celler, odlade vid ett luft-vätskegränssnitt på olika matriser som fungerar som dermala ekvivalenter, kan användas för att generera mycket differentierade organotypiska hud-ekvivalenta strukturer in vitro. Till skillnad från primära keratinocyter som normalt härrör från humana förhudsprover är HaCaT-cellinjen av standardiserad kvalitet eftersom den är oberoende av givarvariationer.

pilotstudien för klinisk näringstillskott tyder på att oral l-histidin, administrerad en gång dagligen under en period av 4 veckor, är förknippad med förbättring av de kliniska tecknen och symtomen hos vuxna AD-patienter. I både clinician-scored (SCORAD) och patient-scored (POEM) mått på sjukdomens svårighetsgrad var det en ~40% minskning av AD-aktivitet under 4 veckors behandling vilket liknar det som rapporterats från användning av medelpotens (Grupp III) topikala kortikosteroider.40 de positiva effekterna hos Grupp A-patienter kvarstod i flera veckor efter övergång från l-histidin till placebo vilket tyder på en långvarig fördel med l-histidinbehandlingen. Det är viktigt att inga biverkningar rapporterades som kan hänföras till l-histidintillskott.

Vi har in vitro visat en l-histidin-koncentrationsberoende ökning av 37 kDa filaggrinmonomerbildning och l-histidinassocierad förbättring av barriärfunktionen hos en hudekvivalent modell. Denna observation korrelerar med bevis från den kliniska näringspilotstudien att oral l-histidin kan ha terapeutiska fördelar i AD. Även om det finns begränsningar relaterade till provstorleken i vår pilotstudie, om det är konsekvent, tyder resultaten på att oral L-histidin en gång om dagen har liknande effekter i AD som de som rapporterats för topikala kortikosteroider (Grupp III).40

dessa observationer, i kombination med dess etablerade säkerhetsprofil, tyder på att L-histidin näringstillskott kan vara ett säkert, bekvämt, icke-steroidalt ingrepp som är lämpligt för långvarig användning vid hantering av AD, särskilt hos barn.

bekräftelser

denna studie stöddes av bidrag från Scottish Overseas Research Student Award, University of Edinburgh College of Medicine and Veterinary Medicine PhD Scholarship och University of Manchester. CEMG är en Senior utredare i National Institute for Health Research. Vi tackar Manchester Dermatology Center research nurses för att hantera den kliniska delen av detta projekt och tackar också alla patientvolontärer för att delta i denna studie.

Författarbidrag

alla författare bidrog till dataanalys, utarbetande och kritiskt revidering av papperet, gav slutligt godkännande av den version som skulle publiceras och är överens om att vara ansvarig för alla aspekter av arbetet.

Disclosure

CEMG rapporterar bidrag från Zymogenetics, Stiefel och Regeneron, bidrag och personliga avgifter från Novartis och Pfizer. NKG är grundare av Curapel, ett spin-out-företag från University of Manchester som äger patent inom detta område. De andra författarna rapporterar inga intressekonflikter i detta arbete.

Williams H, Robertson C, Stewart A, et al. Globala variationer i förekomsten av symtom på atopiskt eksem i den internationella studien av astma och allergier i barndomen. J Allergi Clin Immunol. 1999;103:125–138.

r TD-märkning EP, Ekerljung L, L Tcrvall J, et al. Eksem bland vuxna: prevalens, riskfaktorer och relation till luftvägssjukdomar. Resultat från en storskalig befolkningsundersökning i Sverige. Br J Dermatol. 2012;166:1301–1308.

Watson W, Kapur S. atopisk dermatit. Allergi Astma Clin Immunol. 2011; 7 (Suppl 1): S4.

Weidinger S, Novak N. atopisk dermatit. Lancet. 2016;387:1109–1122.

Katoh N. framtida perspektiv vid behandling av atopisk dermatit. J Dermatol. 2009;36:367–376.

Palmer CNA, Irvine AD, Terron-Kwiatkowski A, et al. Vanliga funktionsförlustvarianter av epidermal barriärprotein filaggrin är en viktig predisponeringsfaktor för atopisk dermatit. Nat Genet. 2006;38:441–446.

brun SJ, McLean WHI. Eksemgenetik: nuvarande kunskapstillstånd och framtida mål. J Investera Dermatol. 129:543–552.

Irvine AD, McLean WHI, Leung DYM. Filaggrinmutationer associerade med hud-och allergiska sjukdomar. N Engl J Med. 2011;365:1315–1327.

Voorhees JJ, Chakrabarti SG, Bernstein IA. Metabolismen av” histidinrikt ” protein vid normal och psoriasisk keratinisering. J Investera Dermatol. 1968;51:344–354.

brun SJ, McLean WHI. En anmärkningsvärd molekyl: filaggrin. J Investera Dermatol. 2012;132:751–762.

Robertson ED, Weir L, Romanowska M, Leigh IM, Panteleyev AA. ARNT styr uttrycket av epidermala differentieringsgener genom HDAC-och EGFR-beroende vägar. 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. Källa till de fria aminosyrorna, urokansyra och pyrrolidonkarboxylsyra i stratum corneum. Biochim Biophys Acta. 1982;719:110–117.

Hoste E, Kemperman P, Devos M, et al. Caspase – 14 krävs för filaggrin nedbrytning till naturliga fuktgivande faktorer i huden. J Investera Dermatol. 2011;131:2233–2341.

McAleer MA, Irvine AD. Filaggrins multifunktionella roll i allergisk hudsjukdom. J Allergi Clin Immunol. 2013;131:280–291.

brun SJ, Relton CL, Liao H, et al. Filaggrin nollmutationer och atopiskt eksem hos barn: en populationsbaserad fallkontrollstudie. J Allergi Clin Immunol. 2008;121:940–946.e3.

Kezic S, O ’ Regan GM, Yau N, et al. Nivåerna av filaggrin-nedbrytningsprodukter påverkas av både filaggringenotyp och atopisk dermatit svårighetsgrad. Allergivänlig. 2011;66:934–940.

Howell MD, Kim BE, Gao P, et al. Cytokinmodulering av atopisk dermatit filaggrin huduttryck. 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. Möjlig ny terapeutisk strategi för att reglera atopisk dermatit genom uppreglering av filaggrinuttryck. J Allergi Clin Immunol. 2014;133:139–146.e1-10.

Stout TE, McFarland T, Mitchell JC, Appukuttan B, Stout JT. Rekombinant filaggrin internaliseras och bearbetas för att korrigera filaggrinbrist. J Investera Dermatol. 2014;134:423–429.

Bando K, Shimotsuji T, Toyoshima H, Hayashi C, Miyai K. Fluorometrisk analys av humant serumkarnosinasaktivitet hos normala barn, vuxna och patienter med myopati. Ann Clin Biochem. 1984; 21 (Pt 6): 510-514.

Kopple JD, Swendseid mig. Bevis för att histidin är en essentiell aminosyra hos normal och kroniskt uremisk man. J Clin Investera. 1975;55:881–891.

Fukuyama K, Nakamura T, Benstein IA. Differentiellt lokaliserad inkorporering av aminosyror i förhållande till epidermal keratinisering hos den nyfödda råttan. Anat Rec. 1965;152:525–535.

Tanaka M, Okada M, Zhen YX, et al. Minskat hydratiseringstillstånd i stratum corneum och minskat aminosyrainnehåll i hudytan hos patienter med säsongsallergisk rinit. Br J Dermatol. 1998;139:618–621.

Kezic S, O ’ Regan GM, Yau N, et al. Nivåerna av filaggrin-nedbrytningsprodukter påverkas av både filaggringenotyp och atopisk dermatit svårighetsgrad. Allergivänlig. 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. Störd epidermal struktur hos möss med temporärt kontrollerad Fatp4-brist. J Investera Dermatol. 2005;125:1228-1235.

Jennemann R, Sandhoff R, Langbein L, et al. Epidermis integritet och barriärfunktion beror kritiskt på glukosylceramidsyntes. J Biol Chem. 2007;282:3083-3094.

Epp N, F. 12R-lipoxygenasbrist stör epidermal barriärfunktion. J Cell Biol. 2007;177:173-182.

Williams HC, Burney PG, Pembroke AC, hö RJ. Den brittiska arbetsgruppens diagnostiska kriterier för atopisk dermatit. III. oberoende sjukhusvalidering. Br J Dermatol. 1994;131:406–416.

Schmitt J, Langan S, Williams HC. Vilka är de bästa resultatmätningarna för atopiskt eksem? En systematisk översyn. J Allergi Clin Immunol. 2007;120:1389–1398.

Walling HW, Swick BL. Uppdatering om hantering av kroniskt eksem: nya tillvägagångssätt och nya behandlingsalternativ. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2010;3:99.

Meth-Cohn O, Barton D, Nakanishi K. omfattande naturprodukter Kemi. London: Elsevier Science Ltd;1999:459.

Kamata Y, Taniguchi A, Yamamoto M, et al. Neutralt cysteinproteas bleomycinhydrolas är väsentligt för nedbrytning av aviminerat filaggrin till aminosyror. 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.