The upper epidermis of atopic dogs is altered at the functional and structural levels. Issue 6 (14th September 2021) - Combarros, Daniel
Abstract : Background: The pathogenesis of human atopic dermatitis (AD) is complex. Like humans, dogs develop spontaneous AD so this species could be a useful model of study. However, AD has been less characterised in dogs than in humans. Objectives: To compare the epidermis of normal and spontaneously atopic dogs at the functional and structural levels. Animals: Six healthy and five atopic laboratory Beagle dogs. Methods and materials: Dogs were clinically characterised by general examination, Canine Atopic Dermatitis Extent and Severity Index, 4th iteration (CADESI‐04) evaluation and trans‐epidermal water loss (TWEL) measurement. Skin biopsies were taken from healthy skin from normal dogs and on nonlesional and lesional skin from atopic dogs. Samples were analysed using transmission electron microscopy (TEM). Cornified envelopes were extracted and examined for their visual aspects (smooth versus ruffled). Results: CADESI‐04 and TWEL were significantly higher in atopic dogs. Healthy and nonlesional skin could be distinguished from lesional skin by histopathological evaluation. TEM examination revealed abnormal morphology of the stratum corneum (SC) in atopic skin. The SC compactum corneocyte layer was larger. Thicker and wrinkled corneocytes were more prominent ( P = 0.005) in the lesional skin. Similar changes were observed in the nonlesional skin, but less pronounced. The proportion of immature ruffled envelopes was increased in atopic samples ( P < 0.05), both from lesional and nonlesional areas. Conclusions: The morphology of the SC was altered in the lesional and apparently nonlesional skin of spontaneously atopic dogs. Abstract : Background – The pathogenesis of human atopic dermatitis (AD) is complex. Like humans, dogs develop spontaneous AD so this species could be a useful model of study. However, AD has been less characterised in dogs than in humans. Objectives – To compare the epidermis of normal and spontaneously atopic dogs at the functional and structural levels. Conclusions – The morphology of the SC was altered in the lesional and apparently nonlesional skin of spontaneously atopic dogs. Résumé: Contexte: La pathogénie de la dermatite atopique de l'homme (AD) est complexe. Comme l'homme, le chien développe une AD spontanée, cette espèce pourrait donc être un modèle d'étude utile. Cependant l'AD a été moins caractérisée chez le chien que chez l'homme. Objectifs: Comparer l'épiderme de chiens sains et spontanément atopiques au niveau structural et fonctionnel. Sujets: Six chiens sains et cinq Beagle de laboratoire atopiques. Matériels et méthodes: Les chiens étaient cliniquement caractérisés par un examen général, un CADESI‐04 (Canine Atopic Dermatitis Extent and Severity Index, 4th iteration) et une mesure de TEWL ( trans‐epidermal water loss). Des biopsies cutanées ont été réalisées de la peau saine des chiens normaux et de peau lésionnelle et non lésionnelle de chiens atopiques. Les échantillons ont été analysés par TEM (transmission electron microscopy). Les enveloppes cornifiées ont été extraites et examinées pour leur aspect visuel (lisse versus rugeux). Résultats: Les CADESI‐04 et TWEL étaient significativement plus élevés chez les chiens atopiques. La peau saine et non lésionnelle pourrait être différentiée par examen histopathologique. L'examen TEM a révélé une morphologie anormale du stratum corneum (SC) du chien atopique. La couche de cornéocytes compactes du SC était plus élevée. Les cornéocytes plus épais et déformés étaient plus proéminents ( P = 0.005 ) dans la peau lésionnelle et tendaient à être de même dans la peau non lésionnelle. La proportion d'enveloppes rugueuses immatures était augmentée dans les échantillons atopiques ( P < 0.05 ) à la fois pour les zones lésionnelles et non lésionnelles. Conclusions: La morphologie du SC était altérée dans la peau lésionnelle et apparemment non lésionnelle de chiens spontanément atopiques. Resumen: Introducción: la patogenia de la dermatitis atópica en seres humanos (AD) es compleja. Al igual que en humanos, los perros desarrollan AD espontánea, por lo que esta especie podría ser un modelo de estudio útil. Sin embargo, la AD se ha caracterizado menos en perros que en humanos. Objetivos: Comparar la epidermis de perros normales y espontáneamente atópicos a nivel funcional y estructural. Animales: Seis perros Beagle de laboratorio sanos y cinco atópicos. Métodos y material: los perros se caracterizaron clínicamente mediante un examen general, evaluación de el índice de gravedad y extensión de la dermatitis atópica canina, cuarta revisión (CADESI‐04) y la medición de la pérdida de agua transepidérmica (TWEL). Se tomaron biopsias de piel de piel sana de perros normales y de piel no lesionada y no lesionada de perros atópicos. Las muestras se analizaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Las membranas cornificados se extrajeron y examinaron por sus aspectos visuales (lisas u onduladas). Resultados: CADESI‐04 y TWEL fueron significativamente más altos en perros atópicos. La piel sana y no lesionada se pudo distinguir de la piel lesionada mediante una evaluación histopatológica. El examen TEM reveló una morfología anormal del estrato córneo (SC) en la piel atópica. La capa de corneocitos compactos del SC era más gruesa. Fueron más prominente corneocitos más gruesos y arrugados ( P = 0, 005) en la piel lesionada y tendían a serlo en la piel no lesionada. La proporción de membranas cornificadas inmaduras onduladas se incrementó en muestras atópicas ( P <0, 05), tanto en áreas lesionadas como no lesionadas. Conclusiones: La morfología del SC estaba alterada en la piel lesionada y aparentemente no lesionada de perros espontáneamente atópicos. Zusammenfassung: Hintergrund: Die Pathogenese der atopischen Dermatitis (AD) des Menschen ist komplex. Wie der Mensch entwickeln auch Hunde spontan AD, daher könnte diese Spezies ein nützliches Modell zur Untersuchung darstellen. Die AD ist jedoch beim Hund weniger genau beschrieben wie beim Menschen. Ziele: Ein Vergleich der Epidermis von normalen und spontan atopischen Hunden auf funktioneller und struktureller Ebene. Tiere: Sechs gesunde und fünf atopische Labor Beagles. Methoden und Materialien: Die Hunde wurden klinisch durch eine Allgemeinuntersuchung, den Canine Atopic Dermatitis Extent and Severity Index, 4 te Auflage (CADESI‐04) und durch Messungen des transepidermalen Wasserverlusts (TEWL) beschrieben. Es wurden Hautbiopsien von gesunder Haut der normalen Hunde und von nicht‐läsionaler und läsionaler Haut von atopischen Hunden entnommen. Die Proben wurden mittels Transmissionselektronenmikroskop (TEM) analysiert. Die verhornte Umhüllung (cornified envelope) wurden extrahiert und visuell beurteilt (glatt versus rau). Ergebnisse: CADESI‐04 und TEWL waren bei atopischen Hunden signifikant höher. Gesunde und nicht‐läsionale Haut konnte mittels histopathologischer Evaluierung von läsionaler Haut unterschieden werden. Die TEM Untersuchung zeigte eine abnormale Morphologie des Stratum corneum (SC) der atopischen Haut. Die Compactum Korneozytenschicht des SC lag höher. Dickere und gefaltete Korneozyten dominierten ( P = 0, 005) in der läsionalen Haut und tendierten auch in der nicht läsionalen Haut dazu. Die Proportion von unreifen gefalteten Hüllen war in atopischen Proben sowohl von läsionalen wie auch von nicht läsionalen Stellen erhöht ( P < 0, 05). Schlussfolgerungen: Die Morphologie des SC war in läsionaler und offensichtlich auch in nicht‐läsionaler Haut spontan atopischer Hunde verändert. 要約: 背景: ヒトのアトピー性皮膚炎 (AD) の病因は複雑である。ヒトと同様に犬もアトピー性皮膚炎を自然に発症するため、研究の有用なモデルとなりうる。しかし、犬アトピー性皮膚炎の特徴はヒトに比べてあまり明らかにされていない。 目的: 本研究の目的は、健常犬とアトピーを発症した犬の表皮を機能的、構造的に比較することであった。 被験動物: 6頭の健常ビーグル犬および5頭の実験室アトピービーグル犬。 材料と方法: 犬は一般的な検査、Canine Atopic Dermatitis Extent and Severity Index, 4th iteration (CADESI‐04)の評価、経皮水分蒸散量(TWEL)の測定により、臨床的に特徴づけられた。皮膚生検は、健常犬の健常皮膚、アトピー犬の非病変部および病変部の皮膚から採取した。サンプルは透過型電子顕微鏡 (TEM) で解析された。Cornified envelopeを抽出し、その外観 (平坦かひだがあるか) を調べた。 結果: CADESI‐04およびTWELはアトピー犬で有意に高かった。健常皮膚およびアトピー犬の非病変部皮膚は、病理組織学的な評価によって区別することができた。TEM検査では、アトピー皮膚の角質層 (SC) の形態異常が認められた。SCの緻密な角質層が高くなっていた。角質細胞の厚さやしわは病変部でより顕著であり (P = 0.005) 、非病変部でもその傾向が見られた。未熟なひだ状のエンベロープの割合は、病変部と非病変部の両方のアトピーサンプルで増加していた (P < 0.05) 。 結論: 自然発症したアトピー犬の病変部と明らかに非病変部の皮膚では、SCの形態が変化していた。 摘要: 背景: 人类特应性皮炎(AD)的发病机制复杂。与人类一样, 犬也会出现自发性AD, 因此该物种可能是有用的研究模型。然而, 犬中的AD特征少于人。 目的: 在功能和结构水平上, 比较正常和自发性特应性犬的表皮。 动物: 6只健康和5只特应性实验室比格犬。 方法和材料: 通过全身检查、犬特应性皮炎程度和严重指数、第4版(CADESI‐04)评价和经表皮水分流失(TWEL)测量对犬进行临床表征。从正常犬的健康皮肤以及特应性犬的非病变和病变皮肤上进行皮肤活检。使用透射电子显微镜(TEM)分析样品。提取角化包膜并检查其外观 (平滑与褶皱) 。 结果: CADESI‐04和TWEL在特应性犬中显著较高。通过组织病理学评估可区分健康和非病变皮肤与病变皮肤。TEM检查发现特应性皮肤角质层(SC)形态异常。SC角化细胞层的压实程度较高。较厚和起皱的角化细胞在病变中更明显(P = 0.005), 在非病变中也有此倾向。特应性样本中未成熟皱褶包膜的比例增加(P < 0.05), 无论是病变区还是非病变区。 结论: 自发性特应性犬的病变和明显非病变皮肤中SC的形态发生了改变。 Resumo: Contexto: A patogênese da dermatite atópica humana (DA) é complexa. Como seres humanos, os cães desenvolvem DA espontaneamente o que torna esta espécie um modelo útil de estudo. No entanto, DA foi tem sido menos caracterizada em cães do que em humanos. Objetivos: Comparar a epiderme de cães normais e espontaneamente atópicos nos níveis funcional e estrutural. Animais: Seis cães de Beagle de laboratório saudáveis e cinco atópicos. Métodos e materiais: Os cães foram avaliados clinicamente pelo exame geral, da extensão da dermatite atópica canina e índice de gravidade, 4ª iteração ( Canine Atopic Dermatitis Extent and Severity Index, 4 th iteration CADESI‐04) e perda de água transepidérmica (TEWL). Biópsias de pele foram coletadas de pele saudável de cães normais e na pele não‐lesional e lesional de cães atópicos. As amostras foram analisadas usando microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os envelopes cornificados foram extraídos e examinados para seus aspectos visuais (lisos versus rugosos). Resultados: CADESI‐04 e TEWL foram significativamente maiores em cães atópicos. A pele saudável e não‐lesional pode ser diferenciada da pele lesional pela avaliação histopatológica. As análises por MET revelaram morfologia anormal do estrato córneo (SC) na pele atópica. A camada de cormeócitos compactos do SC foi maior. Corneócitos mais espessos e rugosos estavam mais proeminentes (p = 0, 005) na pele lesional e tendiam a ser assim também na pele não‐lesional. A proporção de envelopes rugosos imaturos estava aumentada em amostras de atópicos ( p <0, 05), tanto das áreas lesionais quanto nas não‐lesionais. Conclusões: A morfologia do SC apresentou‐se alterada na pele lesional e aparentemente não‐lesional de cães espontaneamente atópicos.