Background:
Canine atopic dermatitis (CAD) is an inflammatory and pruritic allergic skin disease caused by interactions between genetic and environmental factors. Previously, a genome-wide significant risk locus on canine chromosome 27 for CAD was identified in German shepherd dogs (GSDs) and Plakophilin-2 (PKP2) was defined as the top candidate gene. PKP2 constitutes a crucial component of desmosomes and also is important in signalling, metabolic and transcriptional activities.
Objectives:
The main objective was to evaluate the role of PKP2 in CAD by investigating PKP2 expression and desmosome structure in nonlesional skin from CAD-affected (carrying the top GWAS SNP risk allele) and healthy GSDs. We also aimed at defining the cell types in the skin that express PKP2 and its intracellular location.
Animals/methods:
Skin biopsies were collected from nine CAD-affected and five control GSDs. The biopsies were frozen for immunofluorescence and fixed for electron microscopy immunolabelling and morphology.
Results:
We observed the novel finding of PKP2 expression in dendritic cells and T cells in dog skin. Moreover, we detected that PKP2 was more evenly expressed within keratinocytes compared to its desmosomal binding-partner plakoglobin. PKP2 protein was located in the nucleus and on keratin filaments attached to desmosomes. No difference in PKP2 abundance between CAD cases and controls was observed.
Conclusion:
Plakophilin-2 protein in dog skin is expressed in both epithelial and immune cells; based on its subcellular location its functional role is implicated in both nuclear and structural processes.
Contexte:
La dermatite atopique canine (CAD) est une dermatose allergique prurigineuse et inflammatoire due à des interactions entre les facteurs génétiques et environnementaux. Précédemment, un locus de risque significatif sur le chromosome 27 de chien du génome sauvage du Berger Allemand (GSD) a été identifié et la Plakophilin‐2 (PKP2) a été défini comme principal gène candidat. PKP2 constitue un composant crucial des desmosomes et est également important dans les activités signal, métabolique et transcription.
Objectifs:
L'objectif principal était d’évaluer le rôle de PKP2 dans la CAD par étude de l'expression de PKP2 et de la structure desmosomique dans la peau non lésionnelle de GSDs atteint de CAD (porteurs de l’’allèle GWAS SNP majeur de risque) et des GSD sains. Nous voulons aussi définir le type cellulaire qui exprime PKP2 et sa localisation intracellulaire.
Sujets/Méthodes:
Des biopsies cutanées ont été prélevées pour neuf GSDs atteints de CAD et cinq contrôles sains. Les biopsies ont été congelées pour immunofluorescence et fixées pour morphologie et immunomarquage par microscopie électronique.
Résultats:
Nous observons l'expression de PKP2 dans les cellules dendritiques et les cellules T dans la peau de chien. En outre, nous détectons que PKP2 a été plus intensément exprimé par les kératinocytes comparé à la plakoglobine. La protéine PKP2 a été localisée dans le noyau et sur des filaments de kératine attachés aux desmosomes. Aucune différence de quantité de PKP2 entre les cas atopiques et contrôles n'a été observée.
Conclusion:
La protéine Plakophiline‐2 dans la peau de chien est exprimée à la fois par les cellules épithéliales et par les cellules immunitaires et, basé sur sa localisation subcellulaire, son rôle fonctionnel est impliqué à la fois dans les processus nucléaires et structurels.
Introducción:
La dermatitis atópica canina (CAD) es una enfermedad inflamatoria y pruriginosa alérgica de la piel causada por interacciones entre factores genéticos y ambientales. Anteriormente, se identificó un locus de riesgo significativo en el genoma del cromosoma 27 canino para CAD en perros de Pastor Alemán (GSD) y placofilina‐2 (PKP2) se definió como el gen candidato más posible. PKP2 constituye un componente crucial de los desmosomas y también es importante actividades de señal, metabólicas y transcripcionales.
Objetivos:
El objetivo principal fue evaluar el papel de la PKP2 en CAD mediante la investigación de la expresión de PKP2 y la estructura desmosómica en la piel no afectada de perros de raza GSD con CAD (portadores del alelo GWAS SNP de alto riesgo) y sanos. También se intentó definir los tipos de células en la piel que expresan PKP2 y su ubicación intracelular.
Animales/Métodos:
Se recolectaron biopsias cutáneas de nueve perros afectados por CAD y cinco controles de raza GSD. Las biopsias se congelaron para realizar inmunofluorescencia y se fijaron para inmunomarcaje y estudio morfológico mediante microscopía electrónica.
Resultados:
Se observó por vez primera la expresión de PKP2 en células dendríticas y células T en la piel del perro. Por otra parte, detectamos que PKP2 fue más uniformemente expresada dentro de queratinocitos en comparación con su proteína de unión en desmosomas, placoglobina. La proteína PKP2 se localizó en el núcleo y en filamentos de queratina unidos a desmosomas. No se observó diferencia en la abundancia de PKP2 entre los casos afectados por CAD y los controles.
Conclusión:
La proteína placofilina‐2 en la piel de perro se expresa tanto en las células epiteliales como inmunitarias, y basados en su ubicación subcelular su papel funcional estaría implicado en procesos nucleares y estructurales.
Hintergrund:
Die atopische Dermatitis des Hundes (CAD) ist eine entzündliche und juckende allergische Hauterkrankung, die durch Wechselwirkungen von genetischen und Umweltfaktoren verursacht wird. Bisher wurde ein Genom‐weiter signifikanter Risikolokus am caninen Chromosom 27 bei Deutschen Schäferhunden (GSs) für CAD identifiziert und Plakophilin‐2 (PKP2) wurde als Top Kandidatengen definiert. PKP2 stellt eine wesentliche Komponente der Desmosomen dar und ist auch wichtig bei der Nachrichtenübermittlung, dem Stoffwechsel und bei der Transkription.
Ziele:
Das Hauptziel war eine Evaluierung der Rolle von PKP2 bei der CAD mittels Untersuchung der PKP2 Exprimierung und der Desmosomenstruktur in nichtveränderter Haut von Schäferhunden mit CAD (Träger des Top GWAS SNP Risikoallels) und gesunden Schäferhunden. Wir versuchten auch die Zelltypen in der Haut, die PKP2 exprimieren zu definieren und ihre intrazelluläre Lokalisation zu bestimmen.
Tiere/Methoden:
Es wurden Hautbiopsien von neun Schäferhunden mit CAD und fünf Schäferhunden als Kontrolle genommen. Die Biopsien wurden für eine Immunfluoreszenzuntersuchung eingefroren und fixiert für die Immunmarkierung und Morphologie‐Analyse mittels Elektronenmikroskop.
Ergebnisse:
Als neue Beobachtung fanden wir die Exprimierung von PKP2 in denritischen Zellen und in T Zellen der Hundehaut. Zusätzlich fanden wir, dass PKP2 im Vergleich zum desmosomalen Bindungspartner Plakoglobin innerhalb der Keratinozyten gleichmäßiger exprimiert wurde. PKP2 Protein war im Kern lokalisiert und durch Keratinfilamente an den Desmosomen fixiert. Es wurde kein Unterschied im Ausmaßs des PKP2 zwischen den CAD Fällen und den Kontrollen beobachtet.
Schlussfolgerung:
Plakophilin‐2 Protein in der Hundehaut wird sowohl in epithelialen wie auch in Immunzellen exprimiert und aufgrund seiner subzellulären Lokalisation wird seine funktionelle Rolle sowohl in Vorgängen im Kern wie auch in der Struktur vermutet.
背景:
犬アトピー性皮膚炎(CAD)は、遺伝的要因と環境的要因との相互作用によって引き起こされる炎症性および掻痒性アレルギー性皮膚疾患である。これまで、ジャーマンシェパードドッグ(GSD)のCADゲノムワイド解析により、その重要な危険遺伝子座としてイヌ第27染色体が同定され、最重要候補遺伝子としてPlakophilin‐2(PKP2)が同定された。PKP2は、デスモソームの重要な構成要素であり、シグナル伝達、代謝および転写活性においても重要である。
目的:
主要な目的は、CADに罹患しているGSD(GWASにおける最重要SNP危険対立遺伝子を保有する)の非正常皮膚および健常なGSDのPKP2発現およびデスモソーム構造を調べることにより、CADにおけるPKP2の役割を評価することであった。我々はまた、皮膚におけるPKP2を発現する細胞の種類およびその細胞内での位置を同定することを目的とした。
供与動物/方法:
CAD罹患した9頭のGSDおよび5頭のコントロールGSDから皮膚生検を採取した。 生検材料を免疫蛍光検査のために凍結させ、電顕免疫標識検査および形態検査のために固定した。
結果:
我々は、犬の皮膚における樹状細胞およびT細胞におけるPKP2発現を新たに発見した。さらに、PKP2は、デスモソームの結合相手であるプラコグロビンと比較して、ケラチノサイト内でより均一に発現していた。PKP2タンパク質は核内およびデスモソームに付着したケラチンフィラメント上に局在していた。CAD症例とコントロールとの間にPKP2発現量に差異は認められなかった。
結論:
イヌの皮膚において、プラコフィリン‐2タンパク質は、上皮および免疫細胞の両方に発現していた。また、細胞内の発現位置により、その機能的役割は、核および構造形成過程の両方に関与すると考えられる。
背景:
犬异位性皮炎(CAD)由遗传和环境因素的相互作用而引起,是一种炎性和瘙痒性过敏皮肤病。已有研究证实,在患异位性皮炎德国牧羊犬(GSDs)的第27号染色体上,存在一组重要风险基因,桥粒斑菲素蛋白2(PKP2)被认为是最高风险的候选基因。PKP2是构成桥粒的关键组分,在信号传导,代谢和转录活性中也十分重要。
目的:
主要目的是研究发生CAD(携带GWAS SNP风险等位基因的顶部)和健康GSDs的无病灶性皮肤中,PKP2的表达和细胞桥粒结构,来评估PKP2在CAD中的作用。同时,我们期望能确定在皮肤中表达PKP2的细胞类型,及其在细胞内的位置。
动物/方法:
从9只CAD和5只健康对照的德国牧羊犬上收集皮肤活检样品。将活检样品冷冻用免疫荧光检测,固定后用于电子显微镜免疫标记检测和形态学观察。
结果:
我们首次发现,在犬皮肤的树突状细胞和T细胞中存在PKP2的表达。结果显示,与桥粒斑珠蛋白相比,PKP2在角质细胞内能更均匀地表达。PKP2蛋白位于细胞核内和附着于桥粒的角蛋白丝上。PKP2的丰度在CAD病例组与对照组之间没有差异。
结论:
犬皮肤中的PKP2蛋白在上皮细胞和免疫细胞中均有表达,根据其亚细胞定位推测,其功能可能涉及细胞核和细胞结构的构建过程。
Contexto:
A dermatite atópica canina (DAC) é uma dermatopatia alérgica inflamatória e pruriginosa causada por interações entre fatores genéticos e ambientais. Anteriormente, um loco no cromossomo canino 27 foi identificado por métodos genômicos como um risco significativo para DAC em pastores alemães (PAs), e o gene placofilina‐2 (PKP2) foi definido como o principal candidato. PKP2 é um componente crucial dos desmossomos e também é importante nas atividades metabólicas, transcricionais e de sinalização.
Objetivos:
O principal objetivo foi avaliar o a função da PKP2 na DAC a partir da investigação na expressão de PKP2 e da estrutura dos desmossomos na pele alesional de cães com DAC (portadores do alelo de risco GWAS SNP) e PAs saudáveis.
Animais/métodos:
Biópsias cutâneas foram coletadas de nove cães atópicos e cinco PAs saudáveis (controle). Os fragmentos foram congelados para imunofluorescência e fixados para imunomarcação e análise de morfologia em microscópio eletrônico.
Resultados:
Observou‐se a expressão de PKP2 em células dendríticas e células T em cães, um achado inédito. Além disto, detectou‐se que PKP2 foi expressada mais uniformemente dentro de queratinócitos quando comparado com a placoglobina, seu complemento de ligação desmossômico. A proteína PKP2 foi localizada no núcleo e nos filamentos de queratina ligados aos desmossomos. Não foi observada diferença na abundância de PKP2 entre cães atópicos e cães controle.
Conclusão:
A placofilina‐2 é um proteína expressada tanto em células epiteliais quanto do sistema imunológico, e, baseado em sua localização subcelular, a sua função está relacionada tanto a processos nucleares quanto estruturais.
© 2017 The Authors. Veterinary Dermatology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of the ESVD and ACVD.