Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Atopisk dermatit hos hund (CAD) är en av de vanligaste hudsjukdomarna hos hundar och karakteriseras av en typ 1-hypersensitivitetsreaktion. Symtomen kan vara av varierande svårighetsgrad, allt ifrån diffus klåda till inflammerad hud och hudlesioner. Inget av symtomen är dock patognomont. CAD är en multifaktoriell sjuk-dom som har en stark genetisk koppling och som oftare drabbar vissa raser än andra. Sjukdomen associeras framför allt med brister i immunsystemet och en defekt hudbarriär, men även miljöfaktorer påverkar prevalensen. CAD visar stora likheter med atopisk dermatit hos människa och hunden används i forskningen som modell för att identifiera genetiska riskfaktorer.

CAD är en multigenetisk sjukdom och en mängd genvarianter har identifierats som är associerade med ökad risk för att utveckla sjukdomen. Huvudsyftet med denna uppsats är att ta reda på vilka genvarianter kopplade till hudbarriären som hittills har påträffats och som är associerade med ökad risk för att utveckla CAD. Hudens yttersta skikt, epidermis, fungerar som ett försvar mot yttre påverkan. I det översta lagret, stratum corneum, bildar korneocyterna tillsammans med olika slags lipider ett skyddande lager och försvårar för allergener att penetrera huden. Stratum corneum fungerar åt motsatt håll också som en fuktbarriär. Andra viktiga kompo-nenter i cellagren är olika slags adhesionsmolekyler, bl.a. desmosomer.

De vanligaste metoderna för att hitta gener har hittills utförts med microarray-teknik och PCR. Mängden mRNA i hudbiopsier från friska respektive sjuka indivi-der jämförs. En nackdel med dessa metoder är att falskt positiva samband kan upp-träda och att den förändrade gentranskriptionen i vävnaden bara är en sekundär effekt av själva sjukdomsprocessen. Exempel på genvarianter som forskarna har hittat med dessa metoder och som är associerade med ökad risk för att utveckla CAD är S100A8/A9, SPINK5, SGPL1, PPARγ och FLG. En annan metod är Ge-nome-wide associations studies, GWAS. Den känner igen områden av SNPar på en region (haplotyp) i genomet som oftare förekommer hos sjuka individer i jämfö-relse med en frisk kontrollgrupp. Ingen tidigare identifierad genvariant behöver vara känd och risken för att någon genvariant skall förbises är därför mycket liten. Ett exempel på en genvariant som upptäckts med GWAS är PKP2, som kodar för protei-net plakophillin 2, ett protein som ingår i desmosomernas struktur. PKP2 är en stark kandidatgen för CAD och intressant även för forskningen på AD på människa.

De genvarianter som är associerade till hudbarriären och ökad risk för att ut-veckla CAD innebär sannolikt att upptaget av allergen via huden ökar. Huruvida hudförändringarna är en primär orsak till CAD eller en konsekvens av den immunologiska reaktionen är fortfarande okänt.Atopisk dermatit hos hund (CAD) är en av de vanligaste hudsjukdomarna hos hundar och karakteriseras av en typ 1-hypersensitivitetsreaktion. Symtomen kan vara av varierande svårighetsgrad, allt ifrån diffus klåda till inflammerad hud och hudlesioner. Inget av symtomen är dock patognomont. CAD är en multifaktoriell sjuk-dom som har en stark genetisk koppling och som oftare drabbar vissa raser än andra. Sjukdomen associeras framför allt med brister i immunsystemet och en defekt hudbarriär, men även miljöfaktorer påverkar prevalensen. CAD visar stora likheter med atopisk dermatit hos människa och hunden används i forskningen som modell för att identifiera genetiska riskfaktorer.
CAD är en multigenetisk sjukdom och en mängd genvarianter har identifierats som är associerade med ökad risk för att utveckla sjukdomen. Huvudsyftet med denna uppsats är att ta reda på vilka genvarianter kopplade till hudbarriären som hittills har påträffats och som är associerade med ökad risk för att utveckla CAD. Hudens yttersta skikt, epidermis, fungerar som ett försvar mot yttre påverkan. I det översta lagret, stratum corneum, bildar korneocyterna tillsammans med olika slags lipider ett skyddande lager och försvårar för allergener att penetrera huden. Stratum corneum fungerar åt motsatt håll också som en fuktbarriär. Andra viktiga komponenter i cellagren är olika slags adhesionsmolekyler, bl.a. desmosomer.

De vanligaste metoderna för att hitta gener har hittills utförts med microarrayteknik och PCR. Mängden mRNA i hudbiopsier från friska respektive sjuka individer jämförs. En nackdel med dessa metoder är att falskt positiva samband kan upp-träda och att den förändrade gentranskriptionen i vävnaden bara är en sekundär effekt av själva sjukdomsprocessen. Exempel på genvarianter som forskarna har hittat med dessa metoder och som är associerade med ökad risk för att utveckla CAD är S100A8/A9, SPINK5, SGPL1, PPARγ och FLG. En annan metod är Genome-wide associations studies, GWAS. Den känner igen områden av SNPar på en region (haplotyp) i genomet som oftare förekommer hos sjuka individer i jämförelse med en frisk kontrollgrupp. Ingen tidigare identifierad genvariant behöver vara känd och risken för att någon genvariant skall förbises är därför mycket liten. Ett exempel på en genvariant som upptäckts med GWAS är PKP2, som kodar för proteinet plakophillin 2, ett protein som ingår i desmosomernas struktur. PKP2 är en stark kandidatgen för CAD och intressant även för forskningen på AD på människa.

De genvarianter som är associerade till hudbarriären och ökad risk för att ut-veckla CAD innebär sannolikt att upptaget av allergen via huden ökar. Huruvida hudförändringarna är en primär orsak till CAD eller en konsekvens av den immunologiska reaktionen är fortfarande okänt.

Canine atopic dermatitis (CAD) is one of the most common skin diseases in dogs and is characterized by a type 1 hypersensitivity reaction. The symptoms can be of varying difficulty, ranging from diffuse itching to inflamed skin and skin lesions. None of the symptoms, however, is pathognomonic.

CAD is a multifactorial disease with a strong genetic link, which often affects some breeds more often than others. The disease is primarily associated with immune system deficiencies and a defect skin barrier, but also environmental factors influence the prevalence. CAD shows great similarities with human atopic dermatitis, and the dog is used as a research model to identify genetic risk factors.
CAD is a multi-genetic disease and many gene variants have been identified that are associated with increased risk of developing the disease. The main purpose of this paper is to identify gene variants linked to skin barrier and their association with increased risk of developing CAD. The outermost layer of the skin, the epi-dermis, acts as a defence against external influences. In the top layer, the stratum corneum, the corneocytes form, together with different kinds of lipids, a protective layer and makes it difficult for allergens to penetrate the skin. The stratum corneum works in the opposite direction also as a moisture barrier. Other important compo-nents of the cell layers are different kinds of adhesion molecules, including desmo-somes.

The most common methods for finding genes have so far been carried out with mi-croarray technology and PCR. The amount of mRNA in skin biopsies from healthy and diseased individuals is generated and compared. A disadvantage of these methods is that false positive connection may occur and that the altered gene transcription in tissue is only a secondary effect of the disease process. Examples of gene variants that scien-tists have found using these methods with association to increased risk of developing CAD are S100A8 / A9, SPINK5, SGPL1, PPARγ and FLG. Another method is the Genome-Wide Association Studies, GWAS. It recognizes areas of SNPs in a region (haplotype) in the genome that often occurs in diseased individuals in comparison with a healthy control group. No previously identified gene variant needs to be known and the risk that one gene variant to be overlooked is therefore very small. An example of a gene variant detected with GWAS is PKP2, encoding the protein plakophillin 2, a protein contained in the structure of the desmosomes. PKP2 is a strong candidate gene for CAD and of interest for research on the AD in humans.

The gene variants associated with CAD and leading to a defective skin barrier is likely to increase the absorption of allergens through the skin. Whether the lesion is a primary cause of CAD or a consequence of the immunological reaction is still unknown.