Cytokine expression in feline allergic dermatitis and feline asthma. Issue 6 (14th September 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Older, Caitlin E.; Diesel, Alison B.; Heseltine, Johanna C.; Friedeck, Amanda; Hedke, Carolyn; Pardike, Stephanie; Breitreiter, Katrina; Rossi, Michael A.; Messamore, James; Bammert, Gary; Gonzales, Andrea J.; Rodrigues Hoffmann, Aline
• Other Names: Campbell‐Motsinger Karen L. guestEditor.; Roudebush Philip guestEditor.
• Is Part Of: Veterinary dermatology. Volume 32:Issue 6(2021)
• Page Start: 613
• Page End: e163
• Publication Date: 2021-09-14
• Subjects: Veterinary dermatology -- Periodicals; Pet medicine -- Periodicals; 636.08965
• DOI: 10.1111/vde.13022
• Languages: English
• ISSNs: 0959-4493

Abstract

Abstract : Background: The pathogenesis of feline allergic dermatitis (FAD) is unclear, with several differences from allergic dermatitis in dogs and humans. Hypothesis/objectives: To survey cytokine expression levels in healthy cats and cats affected with allergic dermatitis or asthma. Animals: Formalin‐fixed, paraffin‐embedded skin biopsies from 22 cats with allergic dermatitis and 21 cats without allergic dermatitis were used for cutaneous assays. Serum was obtained from 17 healthy cats, 18 cats with allergic dermatitis, and 18 cats with a presumptive diagnosis of asthma. Methods and materials: Cutaneous mRNA expression was evaluated with quantitative PCR [interleukin (IL)‐31 and IL‐31 Receptor A] and RNA in situ hybridisation (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 and Oncostatin M receptor (OSMR)‐β]. IL‐31 protein concentrations were evaluated in serum with an enzyme‐linked immunosorbent assay. Serum levels of 19 additional cytokines were evaluated using a Luminex panel. Results: IL‐31, IL‐31RA, IL‐5 and IL‐33 mRNA expression were either expressed in low quantities or undetectable in most samples. By contrast, OSMR‐β expression was significantly higher in the skin of allergic versus healthy cats ( P < 0.0001). Although serum IL‐31 was detected in a larger number of cats with allergic dermatitis than healthy cats, and concentrations appeared to be higher in cats with allergies, this difference was not statistically significant. Cats affected by asthma also exhibited insignificantly higher concentrations of IL‐31 in the serum. Conclusions and clinical relevance: Our results suggest that feline allergic diseases may exhibit different pathomechanisms from allergic diseases affecting other species. These findings are useful in guiding further therapeutic development toward targets that may have a role in the pathogenesis of feline allergic skin disease. Abstract : Background – The pathogenesis of feline allergic dermatitis (FAD) is unclear, with several differences from allergic dermatitis in dogs and humans. Hypothesis/objectives – To survey cytokine expression levels in healthy cats and cats affected with allergic dermatitis or asthma. Conclusions and clinical relevance – Our results suggest that feline allergic diseases may exhibit different pathomechanisms from allergic diseases affecting other species. These findings are useful in guiding further therapeutic development toward targets that may have a role in the pathogenesis of feline allergic skin disease. Résumé: Contexte: La pathogénie de la dermatite allergique féline (FAD) n'est pas claire, avec plusieurs différences par rapport à la dermatite allergique de l'homme et du chien. Hypothèses/Objectifs: Etudier le niveau d'expression des cytokines chez les chats sains et les chats atteints de dermatite allergique ou d'asthme. Sujets: Des biopsies cutanées fixées dans le formol et montées dans la paraffine de 22 chats avec dermatite allergique et 21 chats sans dermatite allergique ont été utilisées pour tests cutanés. Le serum a été obtenu de 17 chats sains, 18 chats avec dermatite allergique et 18 chats avec diagnostic présumé d'asthme. Matériels et méthodes: L'expression d'ARNm cutané a été évaluée par PCR quantitative [interleukine (IL)‐31 et IL‐31 Récepteur A] et hybridation d'ARN in situ (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 et Oncostatin M receptor (OSMR)‐β]. Les concentrations de protéine IL‐31 ont été évaluées dans le serum avec ELISA. Le niveau sérique de 19 cytokines additionnelles a été évalué par panel Luminex. Résultats: L'expression d' IL‐31, IL‐31RA, IL‐5 et IL‐33 mRNA était soit exprimée en faibles quantités ou non détectables dans la plupart des échantillons. A contrario, l'expression OSMR‐β était significativement plus élevée dans la peau des chats allergiques versus chats sains (P < 0.0001). Bien que l'IL‐31 sérique ait été détecté dans un plus grand nombre de chats avec dermatite allergique que de chats sains, et que les concentrations semblaient plus élevées chez les chats avec allergies, ces différences n'étaient pas statistiquement significatives. Les chats atteints d'asthme ont aussi montré des concentrations plus élevées non significatives d'IL‐31 dans le serum. Conclusions et importance clinique: Nos résultats suggèrent que les maladies allergiques félines peuvent présenter différents patho‐mécanismes des maladies allergiques touchant d'autres espèces. Ces données sont utiles pour guider le développement futur des cibles pouvant avoir un rôle dans la pathogénie des maladies allergiques félines allergiques. Resumen: Introducción: la patogenia de la dermatitis alérgica felina (FAD) no está clara, con varias diferencias con la dermatitis alérgica en perros y seres humanos. Hipótesis/objetivos: Estudiar los niveles de expresión de citoquinas en gatos sanos y gatos afectados por dermatitis alérgica o asma. Animales: para los ensayos cutáneos se utilizaron biopsias de piel fijadas con formalina e incluidas en parafina de 22 gatos con dermatitis alérgica y 21 gatos sin dermatitis alérgica. Se obtuvo suero de 17 gatos sanos, 18 gatos con dermatitis alérgica y 18 gatos con diagnóstico presuntivo de asma. Métodos y materiales: Se evaluó la expresión de RNAm cutáneo con PCR cuantitativa [receptor A de interleuquina (IL) ‐31 e IL‐31] e hibridación in situ de RNA (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 y receptor de oncostatina M (OSMR)‐β]. Las concentraciones de proteína IL‐31 se evaluaron en suero con un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas. Se evaluaron los niveles séricos de 19 citoquinas adicionales usando un panel Luminex. Resultados: la expresión de RNAm de IL‐31, IL‐31RA, IL‐5 e IL‐33 se expresó en cantidades bajas o no fue detectable en la mayoría de las muestras. Por el contrario, la expresión de OSMR‐β fue significativamente mayor en la piel de gatos alérgicos que en gatos sanos (P <0, 0001). Aunque se detectó IL‐31 sérica en un mayor número de gatos con dermatitis alérgica que en gatos sanos, y las concentraciones parecieron ser más altas en gatos con alergias, esta diferencia no fue estadísticamente significativa. Los gatos afectados por el asma también exhibieron concentraciones no significativamente más altas de IL‐31 en el suero. Conclusiones y relevancia clínica: Nuestros resultados sugieren que las enfermedades alérgicas felinas pueden presentar diferentes patomecanismos que‐ew las enfermedades alérgicas que afectan a otras especies. Estos hallazgos son útiles para orientar el desarrollo terapéutico adicional hacia objetivos que pueden tener un papel en la patogénesis de la enfermedad alérgica de la piel felina. Zusammenfassung: Hintergrund: Die Pathogenese der felinen allergischen Dermatitis (FAD) ist unklar, wobei einige Unterschiede zur allergischen Dermatitis von Hunden und Menschen bestehen. Hypothese/Ziele: Ein Überblick über die Zytokin Exprimierung von gesunden Katzen und Katzen mit allergischer Dermatitis oder Asthma. Tiere: In Formalin‐fixierte und in Paraffin‐eingebettete Hautbiopsien von 22 Katzen mit allergischer Dermatitis und 21 Katzen ohne allergische Dermatitis wurden für die Haut‐Assays verwendet. Es wurde Serum von 17 gesunden Katzen, von 18 Katzen mit allergischer Dermatitis, und von 18 Katzen mit einer vermeintlichen Diagnose von Asthma entnommen. Methoden und Materialien: Die mRNA Exprimierung in der Haut wurde mittels quantitativer PCR [Interleukin (IL)‐31 und IL‐31 Rezeptor A] und RNA in situ Hybridisierung (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 und Oncostatin M Rezeptor (OSMR)‐β] evaluiert. IL‐31 Proteinkonzentrationen wurden im Serum mittels Enzyme‐linked Immunosorbent Assay evaluiert. Serumwerte von 19 weiteren Zytokinen wurden mittels Luminex Panel evaluiert. Ergebnisse: IL‐31, IL‐31RA, IL‐5 und IL‐33 mRNA wurde in den meisten Proben entweder nur in niedrigem Ausmaß oder im nicht messbaren Bereich gefunden. Im Gegensatz dazu war die OSMR‐β Exprimierung in der Haut von allergischen im Gegensatz zu gesunden Katzen signifikant höher ( P < 0, 0001). Obwohl IL‐31 Werte im Serum in einer größeren Anzahl von Katzen mit allergischer Dermatitis als bei gesunden Katzen gefunden wurden und die Konzentrationen bei Katzen mit Allergien höher zu sein schienen, war dieser Unterschied statistisch nicht signifikant. Katzen mit Asthma zeigten ebenso unbedeutend höhere IL‐31 Konzentrationen im Serum. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die allergischen Erkrankungen von Katzen andere Pathomechanismen als die allergischen Krankheiten anderer Spezies aufweisen. Diese Ergebnisse sind nützlich, indem sie die weitere therapeutische Entwicklung in die Richtung der Ziele lenken, die eine Rolle bei der Pathogenese der allergischen Hauterkrankung von Katzen spielen könnten. 要約: 背景: 猫アレルギー性皮膚炎 (FAD) の病因は不明であり、犬や人のアレルギー性皮膚炎とはいくつかの違いがある。 仮説・目的: 本研究の目的は、健常猫およびアレルギー性皮膚炎や喘息に罹患した猫におけるサイトカインの発現レベルを調査することであった。 供試動物: アレルギー性皮膚炎の猫22頭およびアレルギー性皮膚炎のない猫21頭のホルマリン固定パラフィン包埋皮膚生検を皮膚アッセイ法に使用した。血清は、健常猫17頭、アレルギー性皮膚炎の猫18頭、喘息と推定診断された猫18頭から採取した。 材料と方法: 皮膚の mRNA 発現を定量的 PCR [インターロイキン (IL)‐31 および IL‐31 受容体 A] および RNA in situ ハイブリダイゼーション (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 およびオンコスタチン M 受容体 (OSMR)‐β] で評価した。血清中のIL‐31タンパク質濃度は、酵素結合免疫吸着法で評価した。さらに19種類のサイトカインの血清中の濃度をLuminexパネルを用いて評価した。 結果: IL‐31, IL‐31RA, IL‐5, IL‐33 の mRNA 発現は、ほとんどのサンプルで少量しか発現していないか、検出されなかった。一方、OSMR‐βの発現は、アレルギー猫および健常猫の皮膚で有意に高かった (P < 0.0001) 。血清中のIL‐31は、健常猫よりもアレルギー性皮膚炎の猫の方が多く検出され、アレルギー猫では濃度が高いようであったが、統計学的に有意差はなかった。喘息罹患猫も、血清中のIL‐31の濃度が有意に高くなかった。 結論と臨床的妥当性: 我々の結果は、猫のアレルギー疾患が、他の種が罹患するアレルギー疾患とは異なる病態メカニズムを示す可能性を示唆している。これらの知見は、猫のアレルギー性皮膚疾患の病因に関与している可能性のある標的に向けて、さらなる治療法の開発を導くのに有用である。 摘要: 背景: 猫过敏性皮炎(FAD)的发病机制尚不清楚, 与犬和人过敏性皮炎存在一些差异。 假设/目的: 调查患有过敏性皮炎或哮喘的健康猫和猫的细胞因子表达水平。 动物: 对22只过敏性皮炎猫和21只无过敏性皮炎猫进行皮肤试验, 将皮肤活检组织进行福尔马林固定、石蜡包埋。血清取自17只健康猫、18只过敏性皮炎猫和18只推定诊断为哮喘的猫。 方法和材料: 使用定量PCR[白介素(IL)‐31和IL‐31受体A]和RNA原位杂交(ISH)[IL‐5、IL‐31、IL‐31RA、IL‐33和制瘤素M受体(OSMR)‐β]评价皮肤mRNA表达。采用酶联免疫吸附试验评价血清中的IL‐31蛋白浓度。使用Luminex试剂盒评价19种其他细胞因子的血清水平。 结果: 在大多数样本中, IL‐31、IL‐31RA、IL‐5和IL‐33 mRNA表达量较低或检测不到。相比之下, 与健康猫相比, 过敏猫皮肤中OSMR‐β表达显著增高(P < 0.0001)。尽管与健康猫相比, 在更多过敏性皮炎猫中检测到血清IL‐31, 并且在过敏猫中的浓度似乎更高, 但该差异无统计学显著性。在血清中, 哮喘猫也表现出不显著更高浓度的IL‐31。 结论和临床相关性: 我们的结果表明, 猫过敏性疾病表现出的发病机制可能与其他物种的过敏性疾病不同。这些发现有助于指导进一步开发治疗方案, 以达到可能在猫过敏性皮肤病发病机制中发挥作用的靶点。 Resumo: Contexto: A patogênese da dermatite alérgica felina (DAF) não é clara, apresentando várias diferenças em comparação com a dermatite alérgica em cães e humanos. Hipótese/Objetivos: Estudar os níveis de expressão de citocinas em gatos saudáveis e gatos afetados por dermatite alérgica ou asma. Animais: Amostras de biópsia parafinadas e fixadas em formol oriundas de 22 gatos com dermatite alérgica e 21 gatos sem dermatite alérgica foram utilizadas para ensaios cutâneos. Soro foi obtido de 17 gatos saudáveis, 18 gatos com dermatite alérgica, e 18 gatos com diagnóstico presuntivo de asma. Métodos e materiais: A expressão cutânea de mRNA foi avaliada por PCR quantitativa de [interleucina (IL) ‐31 e receptor de IL‐31 A] e hibridação in situ (ISH) [IL‐5, IL‐31, IL‐31RA, IL‐33 e receptor de Oncostatina M (OSMR) ‐β]. As concentrações de proteína IL‐31 foram avaliadas no soro com um ensaio imunosorvente ligado à enzima. Níveis séricos de 19 citocinas adicionais foram avaliados usando um painel Luminex. Resultados: A expressão de mRNA para IL‐31, IL‐31RA, IL‐5 e IL‐33 foi indetectável ou em baixas quantidades na maioria das amostras. Em contraste, a expressão OSMR‐β foi significativamente maior na pele dos gatos alérgicos versus saudáveis ( p <0, 0001). Embora o soro IL‐31 tenha sido detectada em um número maior de gatos com dermatite alérgica do que gatos saudáveis, e concentrações aparentemente maiores em gatos com alergias, essa diferença não foi estatisticamente significativa. Os gatos afetados pela asma também exibiram concentrações maiores de IL‐31 no soro, mas não significativas. Conclusões e relevância clínica: Nossos resultados sugerem que as doenças alérgicas felinas podem exibir diferentes patomecanismos de doenças alérgicas que afetam outras espécies. Esses achados são úteis para orientar ainda mais o desenvolvimento terapêutico em relação aos alvos que possam ter um papel na patogênese da doença da pele alérgica felina.