Increased transepidermal water loss and decreased ceramide content in lesional and non-lesional skin of dogs with atopic dermatitis

Authors


  • Sources of Funding
    This study is partly funded by Kao cooperation.

  • Conflict of Interest
    None declared.

Koji Nishifuji, Laboratory of Veterinary Internal Medicine, Division of Animal Life Sciences, Institute of Symbiotic Science and Technology, Tokyo University of Agriculture and Technology, 3-5-8 Saiwai-cho, Fuchu, Tokyo 160-8582, Japan. Email: kojimail@cc.tuat.ac.jp

Abstract

This study evaluated changes in transepidermal water loss (TEWL), skin hydration and intercorneal lipid content in dogs with atopic dermatitis (AD). TEWL and skin hydration were measured in the inguinal skin of 10 dogs with AD and 30 normal dogs. TEWL was significantly higher in both lesional skin (94.3 ± 38.8 g/m2/h) and non-lesional skin (28.8 ± 9.5) of dogs with AD than healthy controls (12.3 ± 2.3) (P < 0.05). Water content in the lesional skin of dogs with AD (15.8 ± 7.0 AU) was significantly lower than that of controls (24.2 ± 8.8) (P < 0.05), whereas no significant differences were recognized in water content between non-lesional skin of dogs with AD and controls. To compare the lipid content between lesional and non-lesional skin of dogs with AD and controls, intercorneal lipids, extracted from the stratum corneum, were quantified by thin-layer chromatography. The relative amounts of ceramides in the lesional skin (24.4 ± 5.6%) and non-lesional skin (25.6 ± 3.8%) of dogs with AD were significantly lower than those in controls (31.4 ± 6.9%) (P < 0.05). Conversely, no significant differences were recognized in the relative amounts of cholesterols and free fatty acids (FFA) between dogs with AD and controls. Moreover, there are statistical correlations between TEWL and the relative amounts of ceramides, but not those of cholesterols and FFA, in both lesional and non-lesional skin of dogs with AD. These results strongly suggest that decreased ceramide content accelerates TEWL in dogs with AD, similar to the situation seen in the corresponding human disease.

Résumé

Cette étude s’est intéressée aux modifications de la perte d’eau transépidermique (TEWL), de l’hydratation cutanée et de la composition en lipides intercellulaires de la couche cornée des chiens atteints de dermatite atopique (AD). La TEWL et l’hydratation cutanée ont été mesurées sur la peau inguinale de 10 chiens atopiques et de 30 chiens normaux. La TEWL était significativement plus élevée chez les chiens atopiques à la fois au niveau de la peau lésionnelle (94.3 ± 38.8 g/m2/h) et non lésionnelle (28.8 ± 9.5) que chez les contrôles sains (12.3 ± 2.3) (P < 0.05). Le contenu en eau de la peau lésionnelle des chiens atopiques (15.8 ± 7.0 AU) était significativement plus faible que celui des individus contrôles (24.2 ± 8.8) (P < 0.05) alors qu’il n’y avait pas de différence significative entre la peau non-lésionnelle des chiens atopiques et des contrôles. Afin de comparer le contenu lipidique entre la peau lésionnelle et non lésionnelle de chiens atopiques et sains, les lipides inter-cornéocytaires, ont été quantifiés pas chromatographie sur couche fine. Les quantités relatives de céramides de peau lésionnelle (24.4 ± 5.6%) et non-lésionnelle (25.6 ± 3.8%) de chiens atopiques étaient significativement plus faibles que pour les chiens contrôles (31.4 ± 6.9%) (P < 0.05). Réciproquement, aucune différence significative n’a été mise en évidence entre les quantités relative de cholestérols et d’acides gras libres (FFA) entre chiens atopiques et contrôles. En outre, il existe des corrélations statistiques entre la TEWL et les quantités relatives de céramides, mais pas pour les cholestérols et les FFA, à la fois au niveau de la peau lésionnelle et non-lésionnelle de chiens atopiques. Ces résultats suggèrent fortement qu’un défaut de céramides accélère la TEWL chez les chiens atopiques, résultats semblables à ce qui est observé dans la dermatite atopique humaine.

Resumen

Este estudio evaluó los cambios en la pérdida de agua transepidermal (TEWL), hidratación de la piel y contenido de lípidos intracorneal en perros con dermatitis atópica (AD). La pérdida de agua transepidermal y la hidratación de la piel se midieron en la piel de la zona inguinal en 10 perros con dermatitis atópica y en 30 perros normales. La pérdida de agua transepidermal fue significativamente mayor tanto en la piel con lesiones (94.3 ± 38.8 g/m2/h) como en la piel sin lesiones (28.8 ± 9.5) en perros con AD, comparados con controles sanos (12.3 ± 2.3) (P < 0.05). El contenido de agua en la piel con lesiones en perros con AD (15.8 ± 7.0 AU) fue significativamente menor que en los controles (24.2 ± 8.8) (P < 0.05), mientras que no hubo diferencias significativas en el contenido de agua entre la piel sin lesiones de perros con AD y los controles. Para comparar el contenido lipídico entre la piel con lesiones y sin lesiones de perros con AD y los controles, se cuantificaron mediante cromatografía de capa fina los lípidos intercorneales extraídos del estrato corneo Las cantidades relativas de ceramidas en la piel con lesiones (24.4 ± 5.6%) y sin lesiones (25.6 ± 3.8%) de perros con AD fue significativamente menor que en los controles (31.4 ± 6.9%) (P < 0.05). Por contra, no hubo diferencias significativas en la cantidad relativa de colesterol y de ácidos grasos esenciales entre perros con AD y controles. Además, existen correlaciones estadísticas entre la pérdida de agua transepidermal y las cantidades relativas de ceramidas, pero no con la cantidad de colesterol ni de ácidos grasos esenciales, tanto en piel con lesiones como sin lesiones en perros con AD. Estos resultados indican que una disminución de las ceramidas acelera la pérdida de agua transapidermal en perros con AD, de forma similar a la situación en seres humanos con la misma enfermedad.

Zusammenfassung

In dieser Studie wurden Veränderungen beim transepidermalen Flüssigkeitsverlust (TEWL), bei der Hydration der Haut und beim intercornealen Lipidgehalt bei Hunden mit atopischer Dermatitis (AD) gemessen. Der TEWL und die Hydration der Haut wurden in der Haut der Leistengegend von 10 Hunden mit AD und von 30 normalen Hunden gemessen. Der TEWL war sowohl in der läsionalen Haut (94,3 ± 38,8 g/m2/h) wie auch in der nicht-läsionalen Haut (28,8 ± 9,5) von Hunden mit AD signifikant höher als bei den gesunden Kontrollhunden (12,3 ± 2,3) (< 0,05). Der Wassergehalt in der läsionalen Haut von Hunden mit AD (15,8 ± 7,0 AU) war signifikant niedriger als der der Kontrolltiere (24,2 ± 8,8) (< 0,05), während keine signifikanten Unterschiede beim Wassergehalt zwischen der nicht-läsionalen Haut der Hunde mit AD und den Kontrollen festgestellt wurde. Um den Lipidgehalt zwischen läsionaler und nicht-läsionaler Haut von Hunden mit AD und den Kontrollen zu vergleichen, wurden intercorneale Lipide, die aus dem Stratum corneum extrahiert worden waren, mittels Dünnschichtchromatographie quantitativ bestimmt. Der relative Gehalt an Ceramiden in der läsionalen Haut (24,4 ± 5,6%) und in der nicht-läsionalen Haut (25,6 ± 3,8%) von Hunden mit AD war signifikant niedriger als bei den Kontrollhunden (31,4 ± 6,9%) (< 0,05). Umgekehrt wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen dem relativen Gehalt an Cholesterolen und freien Fettsäuren (FFA) zwischen den Hunden mit AD und den Kontrollen festgestellt. Darüber hinaus besteht sowohl in läsionaler als auch in nicht-läsionaler Haut von Hunden mit AD eine statistische Korrelation zwischen dem TEWL und dem relativen Gehalt an Ceramiden, aber nicht zwischen den Cholesterolen und den FFA. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass erniedrigte Ceramidgehalte den TEWL bei Hunden mit AD beschleunigen, eine ähnliche Situation wie sie bei der entsprechenden humanen Erkrankung vorkommt.

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