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Keywords:

  • Filaggrin;
  • natural moisturizing factor;
  • serine;
  • stratum corneum

Synopsis

The free amino acid (AA) composition of eccrine sweat is different from other biological fluids, for reasons which are not properly understood. We undertook the detailed analysis of the AA composition of freshly isolated pure human eccrine sweat, including some of the key derivatives of AA metabolism, to better understand the key biological mechanisms governing its composition. Eccrine sweat was collected from the axillae of 12 healthy subjects immediately upon formation. Free AA analysis was performed using an automatic AA analyser after ninhydrin derivatization. Pyrrolidine-5-carboxylic acid (PCA) and urocanic acid (UCA) levels were determined using GC/MS. The free AA composition of sweat was dominated by the presence of serine accounting for just over one-fifth of the total free AA composition. Glycine was the next most abundant followed by PCA, alanine, citrulline and threonine, respectively. The data obtained indicate that the AA content of sweat bears a remarkable similarity to the AA composition of the epidermal protein profilaggrin. This protein is the key source of free AAs and their derivatives that form a major part of the natural moisturizing factor (NMF) within the stratum corneum (SC) and plays a major role in maintaining the barrier integrity of human skin. As perturbations in the production of NMF can lead to abnormal barrier function and can arise as a consequence of filaggrin genotype, we propose the quantification of AAs in sweat may serve as a non-invasive diagnostic biomarker for certain atopic skin conditions, that is, atopic dermatitis (AD).

Résumé

La composition en acides aminés libres (AA) de la sueur eccrine est différente des autresfluides biologiques, pour des raisons qui ne sont pas bien comprises. Nous avons entrepris l'analyse détaillée de la composition des AA fraîchement isolés de la sueur eccrine humaine pure,y compris certains des dérivés clés du métabolisme des AA, afin de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui régissent sa composition. La sueur eccrinea été recueillie auprès des aisselles de 12 sujets sains immédiatement après la formation. L'analyse des AA libres étaitréalisée à l'aide d'un analyseur automatique AA après dérivatisation à la ninhydrine.Le Pyrrolidine-5-carboxylique (PCA) et l'acide urocanique (UCA) ont été déterminéspar GC / MS.

La composition en AA libres de la sueur a été dominée par la présence de la sérine, comptant pour un peu plus d'un cinquième de la composition totale en AA libres.La glycine est l'AA suivant en abondance, suivie par le PCA, l'alanine, la citrulline et lathréonine, respectivement. Les données obtenues indiquent que la teneur en AA de la sueurprésente une remarquablement grande similitude à la composition en AA de la protéine épidermiqueprofilaggrine. Cette protéine est la principale source d'AA libres et de leurs dérivés qui forment une partie importante du facteur d'hydratation naturel dans le stratum corneum (SC),et joue un rôle majeur dans le maintien de l'intégrité de la barrière de la peau humaine. Puisque des perturbations de la production de NMF peuvent conduire à un fonctionnement anormal de la barrière et peuventapparaître comme une conséquence du génotype filaggrine, nous proposons que la quantification des AA dans la sueur peut servir de biomarqueur de diagnostic non invasif de la peau atopiquetel que, par exemple la dermatite atopique (AD).