SEARCH

SEARCH BY CITATION

Background

Cytosine-phosphate-guanine (CpG) oligodeoxynucleotides offer a novel promising immunotherapeutic approach for atopic dermatitis (AD) both in humans and animals. Gelatin nanoparticles (GNP) enhance and prolong CpG-associated immunomodulatory effects and minimize adverse effects both in vitro and in vivo. Information about the effects of this combination in dogs is lacking.

Hypothesis/Objectives

The aim of this study was to evaluate immunological effects of CpG coupled to GNP on canine peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in vitro.

Animals

Eight dogs with AD, diagnosed by standard criteria and with a concurrent immediate hypersensitivity to house dust mites were included. Control samples were taken from eight healthy, age-matched control dogs without history or evidence of cutaneous or systemic illness.

Methods

Peripheral blood mononuclear cells of healthy and allergic dogs were incubated with CpG-GNP and the uptake of CpG-GNP was demonstrated using confocal laser scanning microscopy. Cell culture supernatant concentrations of interferon gamma (IFN-γ), interleukin (IL)-4, IL-6 and IL-10 were measured by Canine Cytokine Milliplex.

Results

No significant changes in IFN-γ and IL-4 were found when comparing PBMCs incubated with CpG and CpG-GNP with the negative controls in atopic and healthy dogs. Interleukin-6 was not detected in any of the groups. However, a statistically significant increase in IL-10 concentration was found after 24 h stimulation with CpG-GNP compared with CpG alone both in atopic and healthy dogs.

Conclusions and clinical importance

As IL-10 is considered an immunosuppressive cytokine playing a key role in peripheral tolerance; the reported CpG-GNP formulation could be a new approach in allergy treatment.

Résumé

Contexte

Les oligodéoxynucléotides cytosine-phosphate-guanine (CpG) offrent une nouvelle approche immunothérapeutique prometteuse de la dermatite atopique (AD) à la fois chez l'homme et chez l'animal. Les nanoparticules de gélatine (GNP) améliorent et prolongent les effets immunomodulateurs associés aux CpG et minimisent les effets secondaires in vitro et in vivo. On ne connait aucune information sur les effets de cette combinaison chez le chien.

Hypothèses/Objectifs

Le but de cette étude était d'évaluer les effets immunologiques de CpG couplé à GNP sur les cellules mononucléées sanguines périphériques (PBMCs) in vitro.

Sujets

Huit chiens avec AD, diagnostiquée par les critères standards et avec une hypersensibilité immédiate concomitante aux acariens de poussière de maison ont été inclus. Des échantillons de contrôle ont été prélevés sur huit chiens sains du même âge sans antécédents ou de signes de maladie systémique ou cutanée.

Méthodes

Les cellules mononucléées sanguines périphériques des chiens sains et allergiques ont été incubées avec CpG-GNP et l'adjonction de CpG-GNP a été évaluée par microscopie laser confocale. Les concentrations de surnageant de culture cellulaire d'interféron gamma (IFN-γ), d'interleukine (IL)-4, IL-6 et IL-10 ont été mesurées par Canine Cytokine Milliplex.

Résultats

Aucune modification significative en IFN-γ et IL-4 n'a été trouvée en comparaison avec les PBMCs incubées avec CpG et CpG-GNP avec les contrôles négatifs chez les chiens atopiques et sains. L'interleukine-6 n'a été détectée pour aucun des groupes. Cependant, une augmentation statistiquement significative en concentration d'IL-10 a été trouvée après 24h de stimulation avec CpG-GNP comparé à CpG seul, à la fois chez les chiens atopiques et sains.

Conclusions et importance clinique

Comme l'IL-10 est considérée comme une cytokine immunosuppressive jouant un rôle clé dans la tolérance périphérique, la formulation rapportée CpG-GNP pourrait être une nouvelle approche du traitement de l'allergie.

Resumen

Introducción

los oligodeoxinucleótidos citosina-fosfato-guanina (CpG) ofrecen una nueva forma de tratamiento inmunoterapéutico frente a la dermatitis atópica (AD) en seres humanos y en animales. Las nanoparticulas de gelatina (GNP) aumentan y prolongan los efectos inmunomodulatorios asociados a CpG y minimizan los efectos adversos tanto in vitro como in vivo. La información acerca de los efectos de esta combinación en perros no está disponible

Hipótesis/Objetivos

el propósito de este estudio fue evaluar los efectos inmunológicos de CpG combinado con GNP en células mononucleares de sangre periférica (PBMCs) in vitro.

Animales

se incluyeron en el estudio ocho perros con AD diagnosticada con criterios estándar y con hipersensibilidad inmediata concurrente a ácaros del polvo. Las muestras control se obtuvieron de ocho perros sanos de edad similar sin historia clínica ni evidencia de enfermedades cutáneas o sistémicas.

Métodos

células mononucleares de sangre periférica de perros sanos y alérgicos se incubaron con CpG-GNP y la internalización de CpG-GNP se demostró utilizando microscopia confocal de barrido de láser. Se evaluaron la concentraciones de interferón gamma (IFN- γ), interleuquina 4 (IL-4), IL-6 y IL-10 mediante un Milliplex de citoquinas caninas.

Resultados

no se observaron diferencias significativas en las concentraciones de IFN- γ ni de IL-4 cuando se incubaron PBMCs con CpG y con CpG-GNP con los controles negativos de perros atópicos y sanos. No se detectó IL-6 en ninguno de los grupos. Sin embargo se observó un incremento estadísticamente significativo en las concentraciones de IL-10 tras 24 hr de estimulación con CpG-GNP comparado con CpG en solitario tanto en perros atópicos como en perros sanos.

Conclusiones e importancia clínica

ya que la IL-10 se considera una citoquina inmunosupresora que juega un papel importante en la inducción de tolerancia periférica, la formación de CpG-GNP puede ser un nuevo método para el tratamiento de la alergia.

Zusammenfassung

Hintergrund

Cytosin-Phosphat-Guanin (CpG) Oligodeoxynukleotide bieten sich als neue immuntherapeutische Herangehensweise für die atopische Dermatitis (AD) sowohl beim Menschen als auch beim Tier an. Gelatin Nanopartikel (GNP) verstärken und verlängern den CpG-assoziierten immunmodulatorischen Effekt und minimieren sowohl in vitro als auch in vivo Nebenwirkungen. Entsprechende Informationen über die Auswirkungen dieser Kombination fehlen bei Hunden.

Hypothese/Ziele

Das Ziel dieser Studie war es, die immunologischen Auswirkungen von CpG, gekoppelt an GNP, auf die peripheren Blutmononuklearzellen (PBMCs) in vitro zu untersuchen.

Tiere

Acht Hunde mit AD, die anhand von Standardkriterien und mittels begleitender Allergie vom Soforttyp auf Hausstaubmilben diagnostiziert worden waren, wurden inkludiert. Kontrollproben wurden von acht gesunden, alters-angepassten Hunden ohne einer Anamnese oder Evidenz einer Haut – oder systemischen Erkrankung, genommen.

Methoden

Periphere Blutmononuklearzellen von gesunden und allergischen Hunden wurden mit CpG-GNP inkubiert und die Aufnahme von CpG-GNP durch die Zellen mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie demonstriert. Die Konzentrationen von Interferon Gamma (IFN-γ), Interleukin (IL)-4, IL-6 und IL-10 wurden mittels Canine Zytokine Milliplex im Überstand gemessen.

Ergebnisse

Es wurden keine signifikanten Veränderungen bei IFN-γ und IL-4 beim Vergleich der PBMCs, die mit CpG und CpG-GNP inkubiert worden waren, mit den Negativkontrollen von atopischen und gesunden Hunden, gefunden. Interleukin-6 wurde in keiner der Gruppen gefunden. Trotzdem wurde ein statistisch signifikanter Anstieg der IL-10 Konzentration nach 24 stündiger Stimulation mit CpG-GNP im Vergleich mit CpG alleine, sowohl bei atopischen wie auch bei gesunden Hunden, gefunden.

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung

Da IL-10 als immunsuppressives Zytokin betrachtet wird, das eine Schlüsselrolle in der peripheren Toleranz spielt, könnte die CpG-GNP Formulierung eine neue Herangehensweise bei der Behandlung von Allergien darstellen.

Thumbnail image of graphical abstract
Thumbnail image of graphical abstract