Strateġija Kontra l-Irritazzjoni Kontra r-Retinol Ibbażata Fuq L-Analiżi Ġenetika tal-Popolazzjoni Koreana: Approċċ minn fuq għal isfel Iggwidat Ġenetikament

Kliem ewlieni: retinol; retinojdi;kożmetiċi; kontra l-irritazzjoni; ġenetikament personalizzati; polimorfiżmi nukleotidi singoli

Ikklikkja Hawnhekk Biex Ikseb Aktar Informazzjoni Dwar it-Trattament ta' Kontra l-Aging Cistanche

1. Introduzzjoni

Ir-retinojdi, familja ta’ komposti derivati ​​mill-vitamina A li tinkludi kemm komposti sintetiċi kif ukoll naturali, ġew studjati b’mod intensiv u utilizzati f’diversi applikazzjonijiet bijomediċi bħalkura tal-kanċer(lewkimja majelojde akuta), neoplażja ċervikali, udisturbi fil-ġildafl-aħħar ftit deċennji. L-applikazzjoni wiesgħa tar-retinojdi, speċjalment l-aċidu retinojku, hija bbażata fuq il-premessa xjentifika liaċidu retinojkuhija involuta f'bosta mogħdijiet bijoloġiċi fin-natura billi tiskatta interazzjonijiet bejn riċetturi nukleari li jikkontrollaw l-espressjoni tal-ġeni [1-5]. Waħda mill-applikazzjonijiet l-aktar impressjonanti tar-retinojdi hija l-approċċ dermatoloġiku, flimkien ma 'drogi farmaċewtiċi u prodotti kożmetiċi. Peress li r-retinojdi ntużaw għall-ewwel darba għat-trattament tal-akne fl-1940s, l-effikaċja terapewtika tagħha kontra disturbi tal-ġilda bħal keratożi aktinika, psorjasi, u ichthyosis hija rrappurtata [6]. Peress li ħafna studji xjentifiċi u studji kliniċi wrew l-effikaċja terapewtika tat-tretinoin (l-aċidu trans retinoic kollu) fuq il-fotoxjuħija, l-iżvilupp ta 'derivattivi tar-retinojdi għall-użu bħala ingredjenti kożmetiċi ġie attivat. Ir-retinojdi kosmetiċi, li jinkludu retinyl palmitate, retinyl acetate, retinol, u retina ġew investigati b'mod intensiv fis-suq kummerċjali peress li l-aċidu retinojku kien ipprojbit fi prodotti kożmetiċi minn regolamenti globali bħall-Anness II 375 (KE 1223/2009). Xi studji wrew li dawn ir-retinojdi kosmetiċi huma effettivi wkoll għat-trattament ta 'photoaging, li l-karatteristiċi patoloġiċi tagħhom jinvolvu t-tikmix fin u oħxon, ħruxija tal-ġilda, u pigmentazzjoni anormali, u saħansitra argumentaw li huma qawwija bħala tretinoin [7].

Madankollu, ir-retinojdi jikkawżaw irritazzjoni u xi effetti sekondarji kkaratterizzati minn eritema, skalar, ħruq u ħakk, li jissejħu wkoll dermatite retinojde [8]. Xi studji investigaw il-mekkaniżmu ta 'irritazzjoni, u huwa ssuġġerit li diversi mekkaniżmi huma involuti fl-irritazzjoni indotta mir-retinojdi, li jinkludu infjammazzjoni estensiva u mifruxa kkaratterizzata mir-rilaxx ta' ċitokini u infifiltrazzjoni ta 'ċelluli immuni [9], u tfixkil tal-barriera tal-ġilda kkaratterizzata minn żbilanċ ġenetiku tal-fatturi relatati mal-pakkett cornifified (CE) [10,11]. Barra minn hekk, il-fototossiċità tar-retinojdi u l-prodotti sekondarji degradati tagħha minħabba l-instabilità tagħha taħt UV u s-sħana ġiet suġġerita b'mod wiesa 'biex tikkontribwixxi għall-irritazzjoni indotta mir-retinojdi [12]. Madankollu, dawn l-osservazzjonijiet mhumiex biżżejjed biex jispjegaw l-irritazzjoni kkaġunata mir-retinojdi bir-reqqa, u sal-lum ma ntlaħqet l-ebda konklużjoni ċara. Għal din ir-raġuni, il-prodotti attwali bbażati fuq retinol normalment ikollhom formula "tedious" kontra l-infjammazzjoni, li hija ġeneralment u universalment użati fi prodotti kummerċjali ġenerali. Għalhekk, strateġija kontra l-irritazzjoni kontra retinol ibbażata fuq sfond xjentifiku qawwi għadha ma ġietx stabbilita.

Approċċ ġenetiku jista' jkun soluzzjoni oħra biex tiġi stabbilita strateġija kontra l-irritazzjoni kontra r-retinol. Varjazzjonijiet ġenetiċi ġew studjati b'mod estensiv biex jiskopru ġeni assoċjati mal-effikaċja tad-droga u l-effetti sekondarji [13]. Nelson et al. wera li mediċini mbassra minn assoċjazzjonijiet ġenetiċi magħrufa jammontaw għal 2.0 fil-mija biss tal-mediċini fl-istadju prekliniku, għalkemm il-proporzjon jiżdied għal 8.2 fil-mija f'mediċini approvati [14]. Dan jimplika li l-iffukar fuq miri skoperti minn studji ġenetiċi jżid b'mod drammatiku ċ-ċans ta 'żvilupp ta' mediċina b'suċċess, kif muri b'mediċini għall-kolesterol jew l-artrite rewmatojde [15-18].

It-trattament tar-retinol jinduċi bidliet fl-espressjoni ta 'fatturi ta' traskrizzjoni relatati mat-tkabbir ċellulari [19] u proteini strutturali [11]. B'mod aktar speċifiku, varjetà ta' proteini kienu implikati f'irritazzjoni kkaġunata mir-retinol, li jinkludu ċitokini relatati mal-infjammazzjoni (MCP-1, TNF-a, interferoni, u interleukins) [9], riċettur tal-aċidu retinojku (RARG) [ 20], vanilloid potenzjali tar-riċettur transitorju tal-kanal li jħoss l-uġigħ 1 (TRPV1) [21], u GPCR li jattiva l-mast cell (MRGPRX2) [22]. Madankollu, ħafna mill-istudji ġenetiċi ġew ristretti għal ġene jew mogħdija waħda, u l-mekkaniżmu komprensiv tad-dermatite retinojde għad irid jiġi eluċidat. Għalhekk, saret analiżi ta '"ġene kandidat" ta' irritazzjoni kkaġunata mir-retinojdi għall-iskrinjar għal anti-irritanti kontra dermatite retinojde, u r-riżultati ta 'l-istess se jżidu mal-ġabra attwali ta' ġeni fil-mira għall-istudju tad-dermatite retinojde.

2. Materjali u Metodi

2.1. Disinn ta' Studju

Dan l-istudju kien iddisinjat kif muri fil-Figura 1. Fil-qosor, twettqet il-fenotipi għal irritazzjoni kkaġunata minn retinol mill-ewwel evalwazzjoni klinika ta '173 Korean. Permezz ta 'analiżi ġenetika, ġew skrinjati markaturi ġenetiċi, u ġew investigati anti-irritanti u formuli. Wara, saru studju pilota fuq skala żgħira (n=7) u evalwazzjoni klinika fuq skala kbira (it-tieni, n=91) ​​biex tiġi vverifikata l-effikaċja kontra l-irritazzjoni tal-formula żviluppata ġdida.

Figura 1. Disinn tal-istudju. Dijagramma ta' fuq (flowchart) turi l-proċedura ġenerali tal-istudju. It-tabella t'isfel tindika t-tliet testijiet prinċipali bbażati fuq il-bniedem. Retinol1IU jirreferi għal 3 × 10-5 fil-mija bil-formulazzjoni. w;5000IU=0.15 fil-mija w/w).

2.2. Fenotipi ta' Irritazzjoni Indotta mir-Retinol

ġew infurmati bl-ingredjenti tal-krema qabel l-esperiment, u l-parteċipanti li kienu esperjenzaw irritazzjoni tal-ġilda għal xi wieħed mill-ingredjenti fil-krema, ħlief għar-retinol, ġew esklużi mill-esperiment. Il-proċedura dettaljata hija deskritta fl-Informazzjoni ta' Appoġġ.

2.3. Microarray ta' Polimorfiżmu Nukleotidu Uniku (SNP).

Id-DNA ġenomika ġie estratt minn kampjuni tal-bżieq bl-użu tal-QIAmp Mini Prep Kit (QIAGEN, Germantown, MD, USA). Il-ġenotipar sar bl-użu taċ-ċippa tal-verżjoni 2 tal-assaġġ tal-Iscreening Globali skont il-protokoll tal-assaġġ tal-Illumina Infifinium High-Throughput Screening (HTS) (Illumina, San Diego, CA, USA). L-intensità taż-żibeġ inkisbet bl-użu tal-istrument iScan® u sussegwentement użata biex tagħti dejta tal-ġenotip bl-użu tas-softwer GenomeStudio® (Illumina, San Diego, CA, USA).

Il-kontroll tal-kwalità tad-dejta tal-ġenotip sar preferenzjali taħt il-kundizzjonijiet li ġejjin: Fost il-kampjuni ġenotipati, individwi b'rata ta 'sejħa tal-ġenotip inqas minn 98 fil-mija ġew esklużi. Għal varjanti ġenotipati, SNPs b'rati ta 'sejħiet inqas minn 98 fil-mija, frekwenzi alleli minuri inqas minn 1 fil-mija, devjazzjoni mill-ekwilibriju Hardy-Weinberg (HWE p-value < 1 × 10-6), u dawk li għandhom aktar minn żewġ alleli ġew esklużi. Fost il-173 individwu ġenotipat, 159 għaddew mill-kriterji tal-QC u ntgħażlu għal aktar analiżi.

2.4. Valutazzjoni ta' Irritazzjoni

Iż-żewġ tipi ta 'kremi, jiġifieri l-krema ta' kontroll b'5000 IU retinol, u l-krema bbażata fuq il-formula anti-irritanti (AF) b'5000 IU retinol, ġew amministrati lil seba 'individwi (tliet irġiel u erba' nisa) fl-istudju pilota. L-individwi applikaw il-kremi fuq wiċċhom qabel l-irqad bil-mod li ġej: krema waħda fuq nofs il-wiċċ u oħra fuq in-nofs l-ieħor tal-wiċċ. Is-suġġetti tat-test kienu blinded għall-krema li kien fiha l-formula kontra l-irritazzjoni (single-blinded). Wara tlett ijiem ta' applikazzjoni, is-suġġetti ntalbu jwaqqfu l-applikazzjoni għal 4 ijiem. Ħmura tal-ġilda u telf ta 'ilma transepidermali (TEWL) ġew imkejla bl-użu ta' kromametru (CR-400, Konica Minolta, Osaka, il-Ġappun) u Tewameter® (TM 300 E, Courage plus Khazaka electronic GmbH, Köln, il-Ġermanja), rispettivament. Biex titkejjel il-limitu tal-pressjoni ta 'l-uġigħ (PPT), ġie manifatturat u użat algometru b'dijametru ta' sonda ta '1 mm flimkien ma' ċilindru. Qabel il-kejl, l-uċuħ tas-suġġetti ġew imnaddfa u akklimatizzati għal 20 min f'kamra bl-arja kondizzjonata (temperatura, 23 ± 2◦C; umdità relattiva, 50 ± 10 fil-mija).

Meta wieħed iqis li l-irritazzjoni kkaġunata mir-retinojdi tikkawża firxa estremament wiesgħa ta' tipi u severità ta' irritazzjoni, jidher li l-linji gwida tradizzjonali għall-kejl tal-irritazzjoni li jiffokaw prinċipalment fuq l-eritema proposti mill-linji gwida Frosh u CTFA [23] ma jikkwalifikawx jew jikkwantifikawx b'mod effettiv dawn l-irritazzjoni. Għalhekk, erġajna ddisinja l-linja gwida ta 'awtovalutazzjoni għall-irritazzjoni tal-ġilda, kif muri fit-Tabella S1 (ara Materjali Supplimentari). Din l-awtovalutazzjoni saret fi studju pilota żgħir u t-tieni evalwazzjoni klinika fuq skala kbira.

2.5. Preparazzjoni taċ-Ċelloli u Esperiment In Vitro

Informazzjoni dettaljata dwar il-preparazzjoni taċ-ċelluli u proċeduri sperimentali in vitro hija pprovduta fl-Informazzjoni Supplimentari. Fil-qosor, keratinocytes, fifibroblasts, mast cells, u TRPV{{0}}heks li jesprimu żżejjed ġew ikkultivati ​​bl-użu tal-protokolli u l-esperimenti tal-kultura tagħhom stess. Ġew analizzati RT-PCR, ir-rilaxx -hexosaminidase, u l-influss tal-kalċju. 2.6. Analiżi Statistika Analiżi statistika saret bl-użu ta' SNP u Variation Suit (SVS) v8.9.0 (Golden Helix, Bozeman, MT, USA), u PLINK 1.90 (Cambridge, MA, USA) [24]. Għall-analiżi tal-ġeni kandidati, SNPs fi ħdan il-ġeni kandidati (inkluż ir-reġjun promotur -2 kb u r-reġjun downstream 500 bp) ġew estratti. Is-sinifikat statistiku tal-assoċjazzjonijiet u l-odds ratios ġew determinati minn test ta' assoċjazzjoni tal-ġenotip b'mudell addittiv. Qabel il-kalkolu tal-punteġġ tar-riskju poliġeniku, ġie eżaminat id-diżekwilibriju ta 'rabta (LD), u l-SNPs ġew magħżula bl-użu ta' Haploview 4.2 (Cambridge, MA, USA). [25]. Għall-analiżi ntużaw alleli li wrew tendenza akbar għal irritazzjoni kkaġunata mir-retinol. Il-punteġġ tar-riskju poliġeniku ġie kkalkulat bħala s-somma ppeżata tal-odds ratios ta 'kull allele [26]. L-ipproċessar minn qabel tad-dejta tad-dħul, il-ġenerazzjoni ta 'sottosett każwali ta' parteċipanti għal validazzjoni ripetuta, u l-kalkolu tal-punteġġ tar-riskju poliġeniku twettqu bl-użu ta 'kodiċi miktub apposta f'R v.4.0.3. GraphPad Prism v7.04 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) intuża għall-viżwalizzazzjoni tad-dejta. Il-vireg tal-iżbalji li l-valuri tagħhom ġew derivati ​​billi kull devjazzjoni standard tiġi diviża bl-għerq kwadrat tan-numru ta' kampjuni huma murija fil-figuri.

Fl-analiżi tar-rata ta 'okkorrenza ta' irritazzjoni bbażata fuq il-mistoqsija dikotomika (jekk il-krema tar-retinol hijiex irritanti: Y/N), it-test chi-squared sar biex jinvestiga s-sinifikat statistiku.

3. Riżultati u Diskussjoni

3.1. Tipproponi Ġeni fil-mira għall-Iskrinjar ta' Anti-Irritanti għal Irritazzjoni Indotta mir-Retinol

3.1.1. L-Ewwel Evalwazzjoni Klinika—Applikazzjoni Topika tar-Retinol u Analiżi tal-Proprjetajiet Irritanti tiegħu

Aħna investigajna l-proprjetajiet irritanti tar-retinol u r-relazzjoni tiegħu mas-sensittività tal-ġilda f'173 individwu Korean. Huma applikaw retinol għal 3 ijiem, li kien segwit minn mistrieħ ta '4 ijiem fil-ġimgħa għal 3 ġimgħat, b'kull konċentrazzjoni ta' retinol tiżdied gradwalment kull ġimgħa (2500 IU fl-1 ġimgħa, 3300 IU fit-2 ġimgħa, u 5000 IU fil-ġimgħa. it-3 ġimgħa). Imbagħad, analizzajna l-kwestjonarju li wasal wara l-esperiment biex ninvestigaw il-fatturi relatati mal-irritazzjoni kkaġunata mir-retinol.

Proporzjon ogħla ta 'parteċipanti fil-grupp tal-ġilda sensittiva rrappurtaw li esperjenzaw irritazzjoni meta mqabbla mal-grupp tal-ġilda mhux sensittiva (Figura 2a). Intwera wkoll li individwi li jappartjenu għall-grupp tal-ġilda sensittiva kienu madwar tliet darbiet aktar probabbli li jkollhom esperjenza fil-passat li jwaqqfu l-użu tal-prodott kożmetiku minħabba irritazzjoni tal-ġilda (Figura 2b). Fost dawk b'esperjenzi ta 'irritazzjoni tal-passat, il-biċċa l-kbira tal-individwi wieġbu li l-kożmetiċi bażiċi wasslu irritazzjoni, li kienet segwita minn prodotti ta' protezzjoni mix-xemx, cleanser, u kożmeċewtiċi (Figura 2c). Proporzjon ogħla ta 'individwi li kellhom irritazzjoni tal-ġilda ta' prodotti tar-retinol fil-passat wieġbu li kellhom irritazzjoni f'dan l-esperiment meta mqabbla ma 'dawk li ma kinux esperjenzaw irritazzjoni meta użaw prodotti tar-retinol fil-passat (Figura 2d). Dan ir-riżultat wera li l-irritazzjoni indotta mir-retinol għandha tendenza li sseħħ ripetutament skont l-individwi, li tappoġġja l-ipoteżi li fatturi ġenetiċi jistgħu jaffettwaw is-sensittività għar-retinol. Studji preċedenti wrew li l-varjazzjonijiet ġenetiċi jaffettwaw b'mod sinifikanti l-bijodisponibilità tar-retinol u r-retinoid, li jappoġġjaw li fatturi ġenetiċi jistgħu wkoll jirregolaw l-irritazzjoni indotta mir-retinol [27,28].

It-tip ta 'irritazzjoni indotta mill-użu tar-retinol ivarja ħafna fost l-individwi. Madankollu, it-tingiż kien l-aktar komuni, li kien jinkludi madwar tliet kwarti tal-irritazzjoni u kien segwit minn ħruq, ħakk, u eritema (Figura 2e).

(c) Il-proporzjon ta' individwi li jesperjenzaw irritazzjoni meta jużaw prodotti kożmetiċi bażiċi. (d) Il-proporzjon ta' individwi b'esperjenza passata ta' irritazzjoni għal prodotti li fihom ir-retinol. (e) It-tipi ta' irritazzjoni li l-individwi esperjenzaw waqt l-użu ta' prodotti topiċi li fihom ir-retinol; * valur p < 0.05; *** valur p < 0.001; ns, mhux sinifikanti.

3.1.2. Analiżi tal-Ġeni Kandidati għal Irritazzjoni Indotta mir-Retinol

Biex niskopru varjanti ġenetiċi assoċjati mas-sensittività tal-ġilda għar-retinol, għażilna ġeni kandidati 14 li huma magħrufa sew għall-funzjonijiet tagħhom fil-metaboliżmu tar-retinojdi u s-sensittività tal-ġilda (Tabella S2). Irreferejna għal analiżi transcriptomic preċedenti tal-ġilda rikostitwita 3D taħt trattament ta 'sensitizzaturi [29].

Total ta '319 SNP li jinsabu fi ħdan il-ġeni kandidati ġew magħżula u użati għall-analiżi ta' assoċjazzjoni bl-użu tal-mudell addittiv. Tletin SNP kienu assoċjati b'mod sinifikanti ma 'irritazzjoni kkaġunata mir-retinol, li ħadd minnhom ma kien irrappurtat qabel (p <0.05; Tabella 1). Fid-dettall, instabu total ta '12-il SNP f'RARB, tlieta f'EGFR, tlieta f'CD44, tnejn f'IL18, tnejn f'IL4R, u erbgħa f'BCL2. L-erba' ġeni l-oħra, CD86, RXRB, MMP10, u COL6A2, kienu jinkludu SNPs singoli. L-SNPs skoperti kienu jappartjenu għal 10 ġeni, li tnejn minnhom kienu ġeni relatati mar-retinol, u t-tmienja li jifdal kienu relatati mas-sensittività ġenerali tal-ġilda skont studji preċedenti. Fost l-10 ġeni, għażilna l-aktar tliet ġeni importanti f'termini ta' irritazzjoni tal-ġilda: COL6A2, EGFR, u IL-4R.

COL6A2, li jikkodifika waħda mit-tliet ktajjen alfa tal-kollaġen tat-tip VI misjuba fil-biċċa l-kbira tat-tessuti konnettivi, intwera li jirregola l-assemblaġġ tal-matriċi dermali u l-motilità tal-fifibroblast [30], u jikkontribwixxi għar-rimodelazzjoni tat-tessuti u l-fejqan tal-feriti [31,32]. Dan id-difett iwassal għal formazzjoni keloid [33] u fenotipi anormali tal-ġilda [34]. Ir-riċettur tal-fattur tat-tkabbir epidermali (EGFR) huwa regolatur importanti tal-funzjoni tal-barriera epidermali. Intwera li s-sinjalar EGFR jinibixxi l-kompetenza tal-envelop cornififikat u jfixkel il-funzjoni tal-barriera tal-junction stretta fil-keratinoċiti epidermali [35,36]. Minbarra s-sinjalar EGFR, firxa wiesgħa oħra ta 'fatturi bħal ADAM17 (a disintegrin u metalloproteinase 17) [37] u kanal TRP [38] huma wkoll maħsuba li jaffettwaw il-funzjoni tal-barriera epidermali assoċjata sistematikament ma' EGFR.

Fl-aħħar ftit deċennji, il-funzjonijiet u r-rwoli tal-interleukin 4 (IL-4) u r-riċettur tiegħu, IL-4R, ġew investigati b'mod estensiv. Bħala regolatur ewlieni fis-sistema immuni umorali u adattiva, IL-4, li hija primarjament imnixxija miċ-ċelloli mast u ċ-ċelloli Th2, tinduċi d-divrenzjar taċ-ċelloli Th2 u tistimula ċ-ċelloli B. Għalkemm ir-rwol tiegħu mhuwiex mifhum b'mod ċar, ħafna studji indikaw li IL-4 jista' jmexxi proċessi estensivi ta' pro- u infjammazzjoni, filwaqt li d-difett tiegħu ġie muri li jmexxi mard allerġiku, marda ta' Alzheimer, u tumuri [39]. Tul l-istess assi għar-rispons immuni relatat ma' IL-4-, IL-4R huwa espress b'mod kullimkien fuq diversi ċelluli immuni kemm fis-sistemi immuni intrinsiċi kif ukoll f'dak adattiv. IL-4R huwa riċettur komuni kemm għal IL-4 kif ukoll għal IL-13 [40]. B'differenza mill-IL-4, li taffettwa direttament id-divrenzjar Th2, IL-13 huwa wkoll responsabbli għall-attivazzjoni taċ-ċelluli mast, li jikkontrollaw il-funzjoni tal-eosinofili, u għandu effetti immunosoppressivi u anti-infjammatorji fuq il-makrofaġi billi jrażżnu ċitokini pro-infjammatorji u kimokini [41].

3.2. Approċċ minn fuq għal isfel: Screening ta' Kontra l-Irritanti In Vitro

3.2.1. Ġeni Relatati mat-Tiswija tat-Tessuti, COL6A2, u EGFR

Ibbażat fuq il-ġeni magħżula, aħna eżaminajna għal anti-irritanti li jistgħu jimmodulaw il-patoġenesi molekolari, bħall-kontroll tal-espressjoni tal-ġeni fil-mira.

Rapporti preċedenti wrew li r-retinojdi jinduċu bidliet fiżjoloġiċi u morfoloġiċi fil-barriera tal-ġilda [8,42,43]. Ġie osservat li t-trattament tat-tessut tal-ġilda b'aċidu retinojku ex vivo u in vivo jgħolli t-telf ta 'ilma transepidermali (TEWL), u diversi studji wrew li dan it-tfixkil tal-funzjoni tal-barriera tal-ġilda huwa medjat minn mudell ta' espressjoni żbilanċjat tal-pakkett cornified u ssikkat ġeni relatati mal-junction. Ir-regolazzjoni 'l isfel ta' filaggrin (FLG), loricrin, u CLDN1, u upregulation ta 'CLDN2, CLDN4, u espressjoni differenti b'mod sinifikanti tal-ġeni tal-membri tal-familja serpin ġew osservati fi studju preċedenti, li huwa maħsub li huwa l-kawża ewlenija ta' irritazzjoni kkaġunata mir-retinojdi. [10,11]. \Aħna ipoteżijna li individwi b'varjazzjonijiet ġenetiċi f'COL6A2 u EGFR għandhom it-tendenza li jkunu suxxettibbli għad-dgħjufija tal-funzjoni tal-barriera tal-ġilda mir-retinol, li jwassal għal irritazzjoni indotta mir-retinol (Figura 3a). Aħna qiesna wkoll li apparti mill-kollaġen VI, il-kollaġen IV huwa wkoll fattur importanti fil-membrana tal-kantina epidermali u l-proċess tal-fejqan tal-feriti, għalkemm ir-rwol eżatt tiegħu fit-tessut tal-ġilda għadu mhux ċar [44]. Aħna ipoteżijna li defiċjenza jew anormalità tal-kollaġen VI u IV twassal għal suxxettibilità għal irritazzjoni kkaġunata mir-retinol, u l-espressjoni żejda taż-żewġ tipi ta 'kollaġen tista' ttaffi d-dgħjufija indotta tar-retinol tal-barriera tal-ġilda. Fost is-sustanzi varji, osservajna li glucosamine żiedet l-espressjoni ta 'COL6A2 u COL4A2 b'1.5-darbiet u 1.7-darbiet, rispettivament (Figura 3a, panel tan-nofs). Ir-rwol modulatorju tal-glucosamine fuq COL6A2 u COL4A2 ma ġiex irrappurtat qabel, li jimplika li dawn l-osservazzjonijiet huma xjentifikament importanti.

Fil-każ ta 'EGFR, ikkunsidrajna bir-reqqa riċerka preċedenti li tindika li l-aċidu retinojku jinduċi l-espressjoni żejda ta' aquaporin 3 (AQP3) permezz tal-mogħdija EGFR/ERK fil-keratinoċiti umani [45]. Fl-ewwel rapport, osservajna li mhux biss l-aċidu retinojku iżda wkoll ir-retinol indoxxew l-espressjoni AQP3 b'madwar darbtejn f'fibroblasti (Figura 3a panel tal-lemin). L-effett ta 'attenwazzjoni ta' espressjoni żejda AQP3 minn niacinamide (nicotinamide) huwa simili għal dak misjub fi studju preċedenti. Fost is-sustanzi varji, trehalose u eupatilin attenwaw l-espressjoni żejda AQP3 indotta mir-retinol. Eupatilin (5,7-dihydroxy{-3',4',6-trimethoxyflavone), tip ta' flavonoid misjub f'Artemisa asiatica, ġie rrappurtat li jtejjeb il-funzjoni tal-barriera tal-ġilda taħt kundizzjonijiet patoloġiċi in vivo [46].

Barra minn hekk, investigajna l-espressjoni ta 'FLG, li hija indikatur ewlieni tal-funzjoni tal-barriera tal-ġilda. Simili għal studji in vivo preċedenti [47], osservajna li retinol naqqas b'mod sinifikanti l-espressjoni ta 'FLG b'madwar 45 fil-mija, u dan it-tnaqqis kien imreġġa' lura minn niacinamide, glucosamine, u sucralfate (Figura S1a, ara Materjali Supplimentari).

B'mod kollettiv, glucosamine, trehalose, u sucralfate jistgħu itaffu t-tfixkil tal-barriera tal-ġilda kkaġunat mir-retinol billi jimmodulaw l-espressjoni ta 'COL6A2, AQP3, u FLG.

3.2.2. Ġene Infjammatorju: IL-4R

Imbagħad, ippruvajna nidentifikaw anti-irritanti relatati mal-ġeni infjammatorji. Fuq il-bażi tar-riżultati tagħna tal-analiżi ġenetika, intwera li individwi li huma suxxettibbli għal irritazzjoni kkaġunata mir-retinol għandhom it-tendenza li jkollhom markaturi SNP għal IL-4R iżda mhux IL-4. L-ewwel, investigajna jekk it-trattament bir-retinol jimmodulax l-espressjoni ta' IL-4 jew IL{-4R fiċ-ċelloli mast, li huwa wkoll mutur primarju ta' infjammazzjoni relatata mal-IL-4-. Ir-retinol indotta l-espressjoni żejda ta' IL-4R 1.74-darbiet. Għalkemm ir-retinol ma induċiex l-espressjoni żejda ta' IL-4 (Figura S1b, ara Materjali Supplimentari), ġie osservat li l-ectoine effettivament inaqqas l-espressjoni ta' IL-4 taċ-ċellula mast, li tikkoinċidi ma' studji preċedenti li argumenta l-effetti anti-inflfjammatorji ta 'ectoine f'xi mudelli ta' mard bħal IBD (mard inflfjammatorju tal-musrana) u mard allerġiku tal-passaġġi tan-nifs [48,49]. B'mod aktar speċifiku, studji preċedenti wrew li l-ectoine jista 'jinnormalizza l-espressjoni ta' IL-4 fl-infjammazzjoni tal-pulmun indotta minn CNP (nanopartiċelli tal-karbonju) f'mudell in vivo, li jappoġġja r-riżultati sperimentali tagħna [50].

Crocin, glucosamine, u ectoine itaffu l-espressjoni eċċessiva ta 'IL-4R ikkawżata mir-retinol fiċ-ċelloli mast, bi tnaqqis ta' 37.03 fil-mija, 41.97 fil-mija, u 82.59 fil-mija, rispettivament. Ectoine (1,4,5,6-tetrahydro-2-methyl-4-pyrimidinecarboxylic acid), kompost naturali misjub f'diversi batterji alofiliċi, intwera li jimmodula ħafna ċitokini u kemokini taħt kundizzjonijiet infjammatorji, għalkemm ir-rwol tal-ectoine fit-titjib tal-espressjoni ta' IL-4R għadu ma ġiex spjegat. L-osservazzjonijiet tagħna joffru għarfien ġdid dwar il-funzjoni tal-ectoine. Studju preċedenti mill-grupp tagħna wera li ectoin f'konċentrazzjoni ottima ta '100 ppm wera l-ogħla effett anti-inflflammatory kontra l-effetti ta' retinojdi u ċitotossiċità negliġibbli fl-esperiment in vitro bbażat fuq iċ-ċelluli (dejta mhux murija). Aħna kejlu wkoll ir-rata ta 'rilaxx ta' -hexosaminidase taċ-ċelluli mast, li hija indikatur tad-degranulazzjoni taċ-ċelluli mast (Figura 3b, panel tal-lemin). Ectoine ma naqqasx ir-rilaxx -hexosaminidase indott minn retinol fl-400 ppm retinol, għalkemm naqqas ir-rilaxx -hexosaminidase indott minn retinol fil-200 ppm retinol. B'mod kollettiv, jista' jiġi konkluż li l-ectoine jista' jtejjeb l-infjammazzjoni relatata mal-IL{-4 u IL{-4R indotta mir-retinol. Meta wieħed iqis ir-riċerka preċedenti li ectoine tintervjeni fl-attivazzjoni ta 'EGFR fl-infjammazzjoni tal-pulmun indotta minn CNP [50], ectoine jidher ukoll li huwa ta' benefiċċju għat-tfixkil tal-barriera tal-ġilda indott mir-retinol.

3.2.3. Infjammazzjoni Newroġenika, Adiponectin, u TRPV1

Karatteristika distintiva ta 'irritazzjoni indotta mir-retinol f'pazjenti estremament sensittivi għar-retinojdi hija reazzjonijiet simili għal allerġija bħal sensazzjoni ta' ħruq u tingiż rapidu, ħakk, edema diffużiva mgħaġġla u raxx. Studju wera li r-retinojdi, inkluż ir-retinol u l-aċidu retinojku, jattivaw TRPV1 [21]. Għalhekk, aħna ipoteżi li l-irritazzjoni indotta mir-retinol, speċjalment li sseħħ fil-pront fi żmien ftit minuti, hija medjata mill-attivazzjoni ta 'TRPV1 mir-retinol.

Figura 3. L-analiżi għall-espressjoni tal-mRNA biex tgħarbel l-anti-irritanti li jistgħu jimmodulaw il-patoġenesi molekulari assoċjata mal-irritazzjoni. (a) Investigazzjoni għall-patoġenesi molekulari assoċjata mat-tfixkil tal-barriera tal-ġilda Dijagramma skematika għall-approċċ għall-modulazzjoni ġenetika għar-retinol (tfixkil tal-barriera tal-ġilda indotta mir-ROL. (xellug) L-espressjoni relattiva tal-mRNA ta’ COL4A2 u COL6A2 meta l-fifibroblasts ġew ittrattati b’glucosamine (nofs) u espressjoni relattiva tal-mRNA ta' AQP3 (keratinocyte, lemin). (b) Investigazzjoni għal patoġenesi molekulari assoċjata ma' infjammazzjoni (mmexxija mill-mast cell) Espressjoni relattiva tal-mRNA ta' IL-4R meta RBL-2H3 ġie ttrattat b'1 0 µM retinol u kandidati varji. (c) Infjammazzjoni newroġenika medjata bi TRPV1 indotta minn retinol u effett antagonistiku minn 4-t-butylcyclohexanol u omega-9; Tliet kundizzjonijiet għall-kombinazzjoni: (1) 4-t-butylcyclohexanol 25 µM u omega-9 5 µM, (2) 4-t-butilcyclohexanol 50 µM u omega-9 10 µM, u (3) 4- t-butylcyclohexanol 100 µM u omega-9 20 µM, BC, 4-t-butylcyclohexanol;OA, omega-9 aċidu olejku;Intwera strixxa ta’ skala ta’ 50 µm (abjad); * p < 0.05; ns, mhux sinifikanti; intwera bar ta 'żball; ppm, partijiet għal kull miljun.

TRPV1, katjoni mhux selettiv attivat minn diversi stimuli fiżikokimiċi, ġie studjat ħafna, speċjalment ir-rwol tiegħu fil-ġilda. [51-54] Għalkemm TRPV1 ma ħareġx fl-analiżi ġenetika preċedenti, għandu jiġi nnutat li adiponectin (ADIPQ) deher f'xi mudelli ta 'analiżi b'sinifikat statistiku baxx għal moderat. Studju preċedenti tal-popolazzjoni Koreana wera li l-fenotip tal-ġilda "sensittiv" jidher li huwa relatat ma 'defiċjenza ta' adiponectin, li konsegwentement tikkontribwixxi għar-regolazzjoni 'l fuq ta' TRPV1 [55]. Iċ-ċelloli HEK293 li jesprimu żejjed TRPV1-kienu ttrattati bir-retinol, u l-attivazzjoni ta 'TRPV1 ġiet ikkonfermata permezz ta' immaġini tal-influss tal-kalċju. Aħna osservajna li retinol jista 'jattiva TRPV1 b'mod dipendenti fuq id-doża (Figura S1c, ara Materjali Supplimentari). F'konċentrazzjonijiet 'il fuq minn 50 µM, l-effett agonistiku fuq TRPV1 deher li laħaq plateau. Ibbażat fuq studju preċedenti, investigajna jekk 4-t-butylcyclohexanol u omega-9 aċidu olejku jistgħux jantagonizzaw l-attivazzjoni TRPV1 indotta mir-retinol. Kif mistenni, iż-żewġ sustanzi jistgħu jantagonizzaw lil TRPV1, filwaqt li f'dożaġġ baxx, l-aċidu olejku omega-9 kien aktar qawwi minn 4-t-butylcyclohexanol (Figura S1d, ara Materjali Supplimentari). Il-kombinazzjoni ta 'dawn iż-żewġ materjali wriet effett sinerġistiku żgħir fuq l-inibizzjoni ta' TRPV1 minn retinol. Tliet konċentrazzjonijiet differenti tal-kombinazzjoni ta '4-t-butylcyclohexanol u omega-9 urew attivazzjoni mnaqqsa ta' TRPV1 indotta minn retinol, 28.25 fil-mija, 43.73 fil-mija, u 68.50 fil-mija, rispettivament. L-influss tal-kalċju fiċ-ċelloli medjat mill-attivazzjoni ta 'TRPV1 kien osservat taħt mikroskopija flfluworexxenti (Figura 3c). Bħala konklużjoni, aħna vverifikajna li l-irritazzjoni kkaġunata mir-retinol tista’ wkoll tkun relatata ma’ infjammazzjoni newroġenika medjata mill-attivazzjoni ta’ TRPV1 f’mudell in vitro, u 4-t butylcyclohexanol u omega-9 aċidu olejku jistgħu jiġu utilizzati biex itaffu newroġeniċi. infjammazzjoni billi antagonizza TRPV1.

Email:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp flimkien ma' 86 15292862950