SEARCH

SEARCH BY CITATION

Abstract

Impairment of skin barrier function has been hypothesized in canine atopic dermatitis (AD). In this prospective, controlled study, the ultrastructure of the upper epidermal layers was investigated using an experimental model of canine AD. Seven atopic Beagles sensitized to Dermatophagoides farinae and four healthy Beagles were used as controls. Both normal and atopic dogs were challenged with D. farinae for 3 days. Clinical signs were scored and skin biopsies were taken from the inguinal area before and 3 days after allergen exposure. Samples were processed to enhance lipid visibility and evaluated by Transmission Electron Microscopy. Emphasis was placed on evaluation of the lipid lamellae (LL), and lamellar bodies (LB) of the stratum corneum.

After allergen challenge, atopic Beagles developed severe pruritic dermatitis while no skin lesions were noted in the controls. Ultrastructurally, before allergen challenge, atopic Beagles displayed focally severe abnormalities in LL organization and wider intercellular spaces containing abnormal lipid material. In atopic Beagles, LBs were frequently found inside corneocytes while this finding was not observed in the controls. After allergen challenge, further increase of intercellular spaces was observed in the stratum corneum of atopic Beagles while no appreciable changes were observed in the normal dogs. Intercellular spaces in atopic Beagles were filled with abundant amounts of abnormal lipid material and highly disorganized LL. It is concluded that baseline differences in the ultrastructure of the skin exist between normal and experimentally sensitized atopic Beagles and that these changes are aggravated by allergen challenge and the resulting flare-up of dermatitis.

Résumé

Un défaut de la fonction barrière cutanée a été supposé dans la dermatite atopique canine. Dans cette étude prospective, contrôlée, l’ultrastructure des couches épidermiques superficielles a étéétudiée en utilisant un modèle expérimental de dermatite atopique canine. Sept beagles atopiques sensibilisés àDermatophagoides farinae et quatre beagles sains ont été utilisés come contrôles. Les chiens normaux et atopiques ont été soumis àD. farinae pendant 3 jours. Les signes cliniques ont étéévalués et des biopsies cutanées ont été réalisées en zone inguinale avant et 3 jours après l’exposition allergénique. Les échantillons ont été traités afin d’améliorer la visibilité des lipides et analysés par microscopie électronique à transmission. L’accent a été mis sur l’étude des lamelles lipidiques (LL) et des corps lamellaires (LB) du stratum corneum. Après provocation allergénique, les beagles atopiques ont développés une dermatite sévèrement prurigineuse alors qu’aucune lésion n’était notée chez les chiens contrôles. Avant l’exposition allergénique, d’un point de vue ultrastructural, les beagles atopiques montraient focalement de sévères anomalies d’organisation des LL et des espaces intercellulaires, plus larges, contenaient un matériel lipidique anormal. Chez les beagles atopiques, les LB étaient fréquemment à l’intérieur des cornéocytes, contrairement aux chiens contrôles. Après provocation allergénique, une augmentation plus marquée des espaces intercellulaires a été observée au niveau du stratum corneum des beagles atopiques tandis qu’aucun changement n’était observable chez les chiens normaux. Les espaces intercellulaires des beagles atopiques étaient remplis d’amas abondants d’un matériel lipidique anormal et de LL hautement désorganisés. Il a ainsi été conclu que des différences de base de l’ultrastructure de la peau existe entre les beagles normaux et les beagles atopiques sensibilisés expérimentalement et que ces changements sont aggravés par une provocation allergénique ce qui résulte en une dermatite. Ultrastructurally, avant le défi d’allergènes, Beagles atopiques affichent focally graves anomalies dans LL organisation et les plus larges intercellulaires espaces contenant des matériels de lipides anormale. Dans Beagles atopiques, lb fréquemment trouvées à l’intérieur corneocytes alors que cette conclusion n’était pas respectée dans les contrôles. Après le défi d’allergènes, nouvelle augmentation des espaces intercellulaires a été observée dans le stratum corneum de Beagles atopiques alors qu’aucune modifications sensibles ont été observées dans les chiens normales. Espaces intercellulaires en Beagles atopiques ont été remplis avec des montants abondantes de matériel de lipides anormale et LL hautement désorganisée. Il est conclu que les différences de configuration de référence dans l’ultrastructure de la peau existent entre la normale et sensibilisés expérimentalement atopiques Beagles et que ces modifications sont aggravées par défi allergènes et l’accès résultante de la maladie de Dermatite.

Resumen

Se ha propuesto la hipótesis de que una anormalidad en la función de barrera de la piel está implicada en el desarrollo de dermatitis atópica canina (AD). En este estudio prospectivo controlado se investigó la ultraestructura de los estratos superiores de la piel utilizando un modelo experimental de AD. Se incluyeron siete perros atópicos de raza Beagle sensitizados frente a Dermatophagoides farinae y cuatro perros Beagle sanos fueron utilizados como controles. Tanto los perros normales como los atópicos fueron expuestos a D. farinae durante 3 días. Se valoraron los signos clínicos y se tomaron biopsias de piel de la zona inguinal antes y tres días tras la exposición al alergeno. Las muestras fueron procesadas para incrementar la visibilidad de los lípidos y se evaluaron mediante microscopia electrónica de transmisión. Se puso mas énfasis en la evaluación de las lamelas lipídicas (LL), cuerpos lamelares (LB) y el estrato corneo. Tras la exposición al alergeno, los perros Beagle atópicos desarrollaron dermatitis pruriginosa severa, mientras que no se observaron lesiones en los perros control. Ultraestructuralmente antes de la exposición al alergeno, los perros Beagle atópicos mostraron anormalidades severas en la organización de las LL y más amplios espacios intercelulares que contenían material lipídico anormal. En perros Beagle atópicos los LBs estaban con frecuencia dentro de corneocitos, algo que no se observó en perros control. Tras la exposición al alergeno se observó un mayor incremento en los espacios intercelulares en el estrato corneo de perros atópicos mientras que no hubo cambios apreciables en los perros normales. Los espacios intercelulares en los perros atópicos se rellenaron con abundante material lipídico anormal y LL desorganizadas. Se concluye que existen diferencias basales en la ultraestructura de la piel entre perros normales y perros atópicos Beagle sensitizados de forma experimental, y que estos cambios son agravados tras la exposición a alergeno y la dermatitis resultante.

Zusammenfassung

Es wird hypothetisiert, dass bei der caninen atopischen Dermatitis (AD) einer Funktionsschwäche der Hautbarriere besteht. In dieser prospektiven, kontrollierten Studie wurde die Ultrastruktur der oberen epidermalen Schichten mit Hilfe eines experimentellen Modells der caninen AD untersucht. Es wurden sieben atopische Beagles, die gegen Dermatophagoides farinae sensibilisiert worden waren und vier gesunde Beagles als Kontrolltiere verwendet. Sowohl normale als auch atopische Hunde wurden mit D. farinae 3 Tage lang provoziert. Die klinischen Symptome wurden bewertet und vor und drei Tage nach der Exposition zu den Allergenen von der Inguinalgegend Hautbiopsien entnommen. Die Proben wurden bearbeitet, um die Sichtbarkeit der Lipide zu verbessern und mittels Transmissionselektronenmikroskop untersucht. Ein Schwerpunkt war die Untersuchung der Lipidlamellen (LL) und der lamellären Körper (LB) des Stratum corneums.

Nach der Provokation mit Allergen entstand bei den atopischen Beagles eine hochgradige juckende Dermatitis, während bei den Kontrolltieren keine Hautveränderungen bemerkt wurden. Ultrastrukturell zeigten die atopischen Beagles vor der Provokation mit Allergenen fokale hochgradige Abweichungen der Organisation der LL und erweiterte Interzellularspalten, die abnormales Fettmaterial enthielten. Bei den atopischen Beagles wurden die LB häufig innerhalb der Korneozyten gefunden, was bei den Kontrolltieren nicht der Fall war. Nach der Provokation mit Allergenen wurde eine weitere Vergrößerung der Interzellularspalten im Stratum corneum der atopischen Beagles beobachtet, während keine merklichen Veränderungen bei den normalen Hunden gesehen wurden. Die Interzellularspalten der atopischen Beagles waren mit reichlichen Mengen an abnormalem Fettmaterial und ungeordneten LL gefüllt. Es wird daraus geschlossen, dass bei normalen und experimentell sensibilisierten atopischen Beagles bereits unterschiedliche Ausgangswerte im Bezug auf die Ultrastruktur der Haut bestehen und dass diese Veränderungen durch eine Provokation mit Allergenen und den daraus resultierenden Dermatitis Schüben verstärkt werden.