IL-31 and IL-31 receptor expression in acute experimental canine atopic dermatitis skin lesions

Vet Dermatol. 2021 Dec;32(6):631-e169. doi: 10.1111/vde.13034.

Abstract

Background: To optimise the interleukin (IL)-31-blocking therapy in atopic dermatitis (AD), an understanding of the chronology in the expression of IL-31 and its receptor (IL-31RA) is needed.

Hypothesis/objectives: (i) To assess the chronological expression of IL-31 in canine AD skin lesions, (ii) to compare it with serum IL-31 levels and macroscopic skin lesion scores, and (iii) to determine the identity of IL-31- and IL-31RA-positive cells.

Animals: Four atopic dogs sensitised to house dust mites.

Methods and materials: Skin and blood samples were obtained 0 h, 24 h, 48 and 96 h after allergen provocation. IL-31 and IL-31RA single-staining immunofluorescence (IF), as well as IL-31/CD3, IL-31/CD4 and IL-31RA/β3-tubulin double-staining IF were performed. The IL-31-positive cells were counted subjectively.

Results: The peak IL-31 expression for three of four dogs occurred 24 h or 48 h postchallenge; it started to decrease at 96 h. There was no significant correlation between the IL-31 expression scores and the serum IL-31 concentrations or the macroscopic skin lesion scores (P = 0.35 and P = 0.36, respectively). The majority of IL-31-positive cells were positive for CD3 (range 91-100%) and CD4 (range 63-100%), indicating that they were helper T (Th) cells. Unexpectedly, sebaceous glands were strongly immunolabelled with IL-31; the extinction of this positivity after immunoabsorption with IL-31 further supported the validity of this immunostaining. The IL-31RA was visualised on keratinocytes and a small proportion of dermal nerves.

Conclusions and clinical importance: The early and transient production of IL-31 by Th cells supports the concept of using IL-31 inhibiting strategies as a proactive therapy to prevent flares of AD skin lesions.

Contexte: Pour optimiser la thérapie bloquant l'interleukine (IL)-31 dans la dermatite atopique (DA), une compréhension de la chronologie de l'expression de l'IL-31 et de son récepteur (IL-31RA) est nécessaire. HYPOTHÈSE/OBJECTIFS: (i) Évaluer l'expression chronologique de l'IL-31 dans les lésions cutanées de la DA chez le chien, (ii) la comparer aux taux sériques d'IL-31 et aux scores macroscopiques des lésions cutanées, et (iii) déterminer l'identité de l'IL -31 et des cellules positives pour IL-31RA.

Animaux: Quatre chiens atopiques sensibilisés aux acariens. MÉTHODE: Des échantillons de peau et de sang ont été obtenus 0 h, 24 h, 48 et 96 h après provocation allergénique. Une immunofluorescence à coloration unique (IF) pour IL-31 et IL-31RA ainsi qu’une IF à double coloration IL-31/CD3, IL-31/CD4 et IL-31RA/β3-tubuline ont été réalisées. Les cellules positives pour l'IL-31 ont été comptées subjectivement. RÉSULTATS: Le pic d'expression d'IL-31 pour trois des quatre chiens s'est produit 24 h ou 48 h après l'épreuve ; il a commencé à diminuer à 96 h. Il n'y avait pas de corrélation significative entre les scores d'expression d'IL-31 et les concentrations sériques d'IL-31 ou les scores de lésions cutanées macroscopiques (P = 0,35 et P = 0,36, respectivement). La majorité des cellules positives pour l'IL-31 étaient positives pour CD3 (plage de 91 à 100 %) et CD4 (plage de 63 à 100 %), indiquant qu'il s'agissait de cellules T auxiliaires (Th). De manière inattendue, les glandes sébacées ont été fortement immunomarquées avec de l'IL-31 ; l'extinction de cette positivité après immunoabsorption avec l'IL-31 a en outre soutenu la validité de cette immunocoloration. L'IL-31RA a été visualisée sur les kératinocytes et une faible proportion des nerfs dermiques.

Conclusions et importance clinique: La production précoce et transitoire d'IL-31 par les cellules Th soutient le concept d'utilisation de stratégies d'inhibition de l'IL-31 comme thérapie proactive pour prévenir les poussées de lésions cutanées de la DA.

INTRODUCCIÓN: para optimizar la terapia de bloqueo de interleucina (IL) -31 en la dermatitis atópica (AD), se necesita una comprensión de la cronología en la expresión de IL-31 y su receptor (IL-31RA). HIPÓTESIS / OBJETIVOS: (i) Evaluar la expresión cronológica de IL-31 en lesiones cutáneas de la EA canina, (ii) compararla con los niveles séricos de IL-31 y los valores de lesiones cutáneas macroscópicas, y (iii) determinar la identidad de células IL -31- e IL-31RA-positivas. ANIMALES: Cuatro perros atópicos sensibilizados a los ácaros del polvo doméstico. MÉTODO: Se obtuvieron muestras de piel y sangre 0 h, 24 h, 48 y 96 h después de la provocación con alérgenos. Se realizaron inmunofluorescencia de tinción simple (IF) de IL-31 e IL-31RA, así como IF de tinción doble de IL-31 / CD3, IL-31 / CD4 e IL-31RA / β3-tubulina. Las células positivas para IL-31 se contaron subjetivamente. RESULTADOS: La expresión máxima de IL-31 para tres de los cuatro perros se produjo 24 o 48 horas después del desafío; comenzó a disminuir a las 96 h. No hubo correlación significativa entre los valores de expresión de IL-31 y las concentraciones séricas de IL-31 o los valores de lesiones cutáneas macroscópicas (P = 0,35 y P = 0,36, respectivamente). La mayoría de las células positivas para IL-31 fueron positivas para CD3 (rango 91 a 100%) y CD4 (rango 63 a 100%), lo que indica que eran células T auxiliares (Th). Inesperadamente, las glándulas sebáceas fueron fuertemente inmunomarcadas con IL-31; la desaparición de esta positividad después de la inmunoabsorción con IL-31 demostró aún más la validez de esta inmunotinción. El IL-31RA se visualizó en queratinocitos y una pequeña proporción de nervios dérmicos. CONCLUSIONES E IMPORTANCIA CLÍNICA: la producción temprana y transitoria de IL-31 por las células Th apoya el concepto de utilizar estrategias de inhibición de IL-31 como una terapia proactiva para prevenir los brotes de lesiones cutáneas de la AD.

Hintergrund: Um die blockierende Therapie mit Interleukin (IL)-31 bei atopischer Dermatitis (AD) zu optimieren, ist ein besseres Verständnis der Chronologie bei der Exprimierung von IL-31 und seines Rezeptors (IL-31RA) nötig. HYPOTHESE/ZIELE: (i) Eine Erfassung der chronologischen Exprimierung von IL-31 in Hundehaut mit AD Veränderungen, (ii) ein Vergleich derselben mit Serum IL-31 Werten und Werten der makroskopischen Hautveränderungen, und (iii) eine Bestimmung der Identität IL-31 und IL-31RA-positiver Zellen.

Tiere: Vier atopische Hunde, die auf Hausstaubmilben sensibilisiert waren.

Methode: Es wurden Haut und Blutproben 0 h, 24 h, 48 h und 96 h nach der Allergenprovokation genommen. Es wurde IL-31 und IL-31RA Immunfluoreszenz Einfachfärbung (IF), sowie IL-31/CD3, IL-31/CD4 und IL-31RA/β3-tubulin Immunfluoreszenz Doppelfärbung durchgeführt. Die IL-31 positiven Zellen wurden subjektiv gezählt.

Ergebnisse: Die Spitze der IL-31 Exprimierung erfolgte bei drei von vier Hunden 24 h oder 48 h nach der Provokation; sie begann bei 96 h abzunehmen. Es gab keine signifikante Korrelation zwischen den Werten der Exprimierung von IL-31 und den Serum IL-31 Konzentrationen oder den makroskopischen Werten der Hautveränderungen (P = 0,35 bzw P = 0,36). Die Mehrheit der IL-31 positiven Zellen war positiv auf CD3 (Reichweite 91-100%) und CD4 (Reichweite 63-100%), was darauf hinweist, dass es sich um Helfer T (Th) Zellen handelt. Unerwarteterweise waren die Talgdrüsen mit IL-31 stark immungefärbt; die Auslöschung dieser positiven Färbung nach Immunabsorption mit IL-31 unterstützte weiter die Validität dieser Immunfärbung. Die IL-31RA wurde auf Keratinozyten und bei einer kleinen Anzahl an dermalen Nerven sichtbar gemacht.

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Die frühe und vorübergehende Produktion von IL-31 durch Th Zellen unterstützt das Konzept der Verwendung IL-31 blockierender Strategien als proaktive Therapie, um Schübe von AD Hautveränderungen zu verhindern.

背景: アトピー性皮膚炎 (AD) におけるインターロイキン (IL)-31遮断療法を最適化するためには、IL-31およびその受容体 (IL-31RA) の発現の時系列を理解する必要がある。 仮説/目的: 本研究の目的は、(i)犬のAD皮膚病変におけるIL-31の時系列的発現を評価すること、(ii)血清IL-31レベルおよび肉眼的皮膚病変スコアと比較すること、および(iii)IL-31およびIL-31RA陽性細胞の一致性を決定することであった。 被検動物: ハウスダストマイトに感作された4頭のアトピー犬。 方法: アレルゲン誘発0時間後、24時間後、48時間後、96時間後に皮膚および血液を採取した。IL-31およびIL-31RA単染色免疫蛍光法(IF) 、ならびにIL-31/CD3、IL-31/CD4およびIL-31RA/β3-tubulin二重染色IF法を行った。IL-31陽性細胞は主観的にカウントされた。 結果: IL-31発現のピークは、4頭中3頭がチャレンジ後24時間または48時間であり、96時間で減少し始めた。IL-31発現スコアと血清IL-31濃度または肉眼的皮膚病変スコアとの間には、有意な相関関係はなかった (それぞれP = 0.35およびP = 0.36) 。IL-31陽性細胞の大部分は、CD3 (範囲91-100%) およびCD4 (範囲63-100%) に陽性であり、ヘルパーT(Th) 細胞であることを示していた。予期せぬことに、皮脂腺はIL-31で強く免疫標識されていた。IL-31で免疫吸着した後、この陽性が消失したことは、この免疫染色の有効性をさらに裏付けた。IL-31RAは、ケラチノサイトおよびごく一部の皮膚神経で可視化された。 結論と臨床的重要性: Th細胞によるIL-31の早期かつ一過性の産生は、AD皮膚病変の再燃を予防するためのプロアクティブ療法としてIL-31阻害戦略を使用するという概念を支持するものである。.

背景: 为了优化特应性皮炎(AD)中的白介素(IL)-31阻断治疗, 需要了解IL-31及其受体(IL-31RA)表达的时间顺序。 假设/目的: (i)评估犬AD皮肤病变中IL-31的时间表达顺序, (ii)将其与血清IL-31水平和肉眼可见皮肤病变评分进行比较, 以及(iii)测定IL-31和IL-31RA阳性细胞的一致性。 动物: 4只对室内尘螨过敏的特应性皮炎患犬。 方法: 过敏原激发后0h、24h、48h和96h采集皮肤和血液样本。进行IL-31和IL-31RA单染免疫荧光(IF),以及IL-31/CD3、IL-31/CD4和IL-31RA/β3-微管蛋白双染IF。对IL-31阳性细胞进行主观计数。 结果: 3/4的犬在激发后24 h或48 h出现IL-31表达峰值; 在96 h开始下降。IL-31表达评分与血清IL-31浓度或肉眼可见皮肤病变评分之间无显著相关性 (分别为P = 0.35和P = 0.36) 。大多数IL-31阳性细胞为CD3 (范围91-100%) 和CD4 (范围63-100%) 阳性, 表明其为辅助性T(Th)细胞。出乎意料的是, 皮脂腺有强烈的IL-31免疫标记; IL-31免疫吸收后阳性消失, 进一步支持了该免疫染色的有效性。在角质细胞和少量真皮神经上观察到IL-31RA。 结论和临床重要性: Th早期和短暂产生IL-31,这支持了抑制IL-31可以作为主动治疗策略, 预防AD皮肤病变爆发。.

Contexto: Para otimizar a terapia bloqueadora de interleucina (IL)-31 na dermatite atópica (DA), é necessária a compreensão da cronologia da expressão de IL-31 e de seu receptor (IL-31RA). HIPÓTESE/OBJETIVOS: (i) avaliar a expressão cronológica de IL-31 na pele lesional de cães com DA, (ii) comparar aos níveis séricos de IL-31 e escores macroscópicos de lesão cutânea, e (iii) determinar a identidade das células positivas para IL-31 e IL-31RA.

Animais: Quatro cães atópicos sensibilizados para ácaros da poeira doméstica. MÉTODOS: As amostras de pele e sangue foram obtidas em 0h, 24h, 48 e 96 horas após provocação alérgica. Foram realizadas imunofluorescência (IF) de coloração única de IL-31 e IL-31RA, bem como IF de dupla coloração de IL-31/CD3, IL-31/CD4 e IL-31RA/β3-tubulina. As células positivas para IL-31 foram contadas subjetivamente.

Resultados: O pico de expressão de IL-31 para três de quatro cães ocorreu em 24 h ou 48 h após o desafio e começou a diminuir em 96 h. Não houve correlação significativa entre os escores de expressão de IL-31 e as concentrações séricas de IL-31 ou os escores de lesões cutâneas macroscópicas (P=0,35 e P=0,36, respectivamente). A maioria das células positivas para IL-31 foram positivas para CD3 (intervalo de 91-100%) e CD4 (intervalo de 63-100%), indicando que eram células T helper (Th). Inesperadamente, as glândulas sebáceas foram fortemente imunomarcadas com IL-31; a extinção desta positividade após imunoabsorção com IL-31corroboro ainda mais com a validade desta imunocoloração. O IL-31RA foi visualizado nos queratinócitos e em uma pequena proporção dos nervos dérmicos. CONCLUSÕES E IMPORTÂNCIA CLÍNICA: A produção precoce e transitória de IL-31 pelas células Th corrobora com o conceito de utilização de estratégias de inibição da IL-31 como uma terapia proativa para prevenir crises de lesões cutâneas de DA.

MeSH terms

  • Animals
  • Dermatitis, Atopic* / veterinary
  • Dog Diseases*
  • Dogs
  • Interleukins
  • Keratinocytes
  • Skin

Substances

  • Interleukins

Grants and funding