Mobiele menu

The inflammasome and skin diseases: biological and clinical aspects

Projectomschrijving

Ontstekingsziekten van de huid, zoals eczeem en psoriasis, komen veel  voor.  Recent  hebben genetische en celbiologische  studies aanwijzingen opgeleverd  dat  het  aangeboren  immuunsysteem betrokken is bij het ontstaan van veel van deze huidaandoeningen. In dit project worden moleculen die betrokken zijn bij ontstekingsprocessen in de opperhuid onderzocht om zo meer te weten te komen over het ontstaan van ontsteking in de huid in het algemeen en bij bepaalde ontstekingsziekten in het bijzonder.

Producten

Titel: Epidermal expression of host response genes upon skin barrier disruption in normal skin and uninvolved skin of psoriasis and atopic dermatitis patients.
Auteur: de Koning HD, Kamsteeg M, Rodijk-Olthuis D, van Vlijmen-Willems IM, van Erp PE, Schalkwijk J, Zeeuwen PL.
Titel: Absent in Melanoma 2 is predominantly present in primary melanoma and primary squamous cell carcinoma, but largely absent in metastases of both tumors.
Auteur: de Koning HD, van Vlijmen-Willems IM, Zeeuwen PL, Blokx WA, Schalkwijk J.
Magazine: Journal of the American Academy of Dermatology
Titel: Hornerin is a component of the epidermal cornified cell envelopes.
Auteur: Henry J, Hsu CY, Haftek M, Nachat R, de Koning HD, Gardinal-Galera I, Hitomi K, Balica S, Jean-Decoster C, Schmitt AM, Paul C, Serre G, Simon M.
Magazine: FASEB Journal
Titel: Strong induction of AIM2 expression in human epidermis in acute and chronic inflammatory skin conditions.
Auteur: de Koning HD, Bergboer JG, van den Bogaard EH, van Vlijmen-Willems IM,Rodijk-Olthuis D, Simon A, Zeeuwen PL, Schalkwijk J.
Magazine: Experimental Dermatology
Titel: Epidermal Expression of Host Response Genes upon Skin Barrier Disruption in Normal Skin and Uninvolved Skin of Psoriasis and Atopic Dermatitis Patients
Auteur: de Koning HD, Kamsteeg M, Rodijk-Olthuis D, van Vlijmen-Willems IM, van Erp PE, Schalkwijk J, Zeeuwen PL
Magazine: Journal of Investigative Dermatology
Titel: Mast-cell interleukin-1β, neutrophil interleukin-17 and epidermal antimicrobial proteins in the neutrophilic urticarial dermatosis in Schnitzler's syndrome.
Auteur: de Koning HD, van Vlijmen-Willems IM, Rodijk-Olthuis D, van der Meer JW, Zeeuwen PL, Simon A, Schalkwijk J.
Magazine: British Journal of Dermatology
Titel: Expression profile of cornified envelope structural proteins and keratinocyte differentiation-regulating proteins during skin barrier repair
Auteur: de Koning HD, van den Bogaard EH, Bergboer JG, Kamsteeg M, van Vlijmen-Willems IM, Hitomi K, Henry J, Simon M, Takashita N, Ishida-Yamamoto A, Schalkwijk J, Zeeuwen PL
Magazine: British Journal of Dermatology
Titel: Myeloid lineage-restricted somatic mosaicism of NLRP3 mutations in patients with variant Schnitzler syndrome
Auteur: de Koning HD, van Gijn ME, Stoffels M, Jongekrijg J, Zeeuwen PL, Elferink MG, Nijman IJ, Jansen PA, Neveling K, van der Meer JW, Schalkwijk J, Simon A.
Magazine: Journal of Allergy and Clinical Immunology
Titel: Successful canakinumab treatment identifies IL-1ß as a pivotal mediator in Schnitzler syndrome.
Auteur: de Koning HD, Schalkwijk J, van der Meer JW, Simon A.
Titel: Pattern recognition receptors in immune disorders affecting the skin
Auteur: de Koning HD, Simon A, Zeeuwen PL, Schalkwijk J.
Magazine: Journal of Innate Immunity
Titel: Pattern recognition receptors in infectious skin diseases
Auteur: de Koning HD, Simon A, Zeeuwen PL, Schalkwijk J.
Magazine: Microbes and Infection
Titel: A comprehensive analysis of pattern recognition receptors in normal and inflamed human epidermis: upregulation of dectin-1 in psoriasis
Auteur: de Koning HD, Rodijk-Olthuis D, van Vlijmen-Willems IM, Joosten LA, Netea MG, Schalkwijk J, Zeeuwen PL.
Magazine: Journal of Investigative Dermatology
Titel: The role of interleukin-1 beta in the pathophysiology of Schnitzler's syndrome.
Auteur: de Koning HD, Schalkwijk J, Stoffels M, Jongekrijg J, Jacobs JF, Verwiel E, Koenen HJ, Preijers F, Holzinger D, Joosten I, van der Meer JW, Simon A.
Magazine: Arthritis Research & Therapy
Titel: Sustained efficacy of the monoclonal anti-interleukin-1 beta antibody canakinumab in a 9-month trial in Schnitzler's syndrome.
Auteur: de Koning HD, Schalkwijk J, van der Ven-Jongekrijg J, Stoffels M, van der Meer JW, Simon A.
Magazine: Annals of the Rheumatic Diseases
Titel: Successful canakinumab treatment identifies IL-1β as a pivotal mediator in Schnitzler syndrome.
Auteur: de Koning HD, Schalkwijk J, van der Meer JW, Simon A.
Magazine: Journal of Allergy and Clinical Immunology

Verslagen


Eindverslag

Autoinflammatoire ziekten worden gekenmerkt door door een gegeneraliseerde ontsteking, zonder dat daar auto-immuniteit of een infectie aan ten grondslag ligt. De ontsteking gaat vaak gepaard met koorts, ontstekingspijnen, algehele malaise, artritis en huiduitslag. Ook veel voorkomende ziekten zoals psoriasis hebben kenmerken van autoinflammatie.Schnitzler syndroom (SS) is een zeldzame, autoinflammatoire ziekte. In dit onderzoek hebben wij de ziektemechanismen van SS onderzocht, zowel in witte bloedcellen als in huidcellen. Wij hebben de reacties van huidcellen op omgevingsprikkels (bv van bacterien) bestudeerd. Naast SS werd de reactie bij patienten met psoriasis of atopisch eczeem bestudeerd, en in gezonde proefpersonen na verwonding. Wij vonden ziektespecifieke reactiepatronen die een licht werpen op de het ontstaan van de ziekte. Daarnaast hebben wij een nieuw geneemiddel getest (Canakinumab) dat specifiek IL-1 beta, een belangrijke ontstekingsmediator, wegvangt. Dit bleek een zeer effectieve en patient-vriendelijke therapie. Wij hopen dat in de nabije toekomst deze nieuwe aanpak in de reguliere patientenzorg geimplementeerd kan worden.

Samenvatting van de aanvraag

- Background - Inflammatory diseases of the skin are highly prevalent in the general population. Genetic studies on monogenic and complex skin diseases have indicated that the innate immune system and barrier function of the skin contribute to their etiology and pathogenesis. Recent advances in the cell biology of inflammation, such as the discovery of Toll-like receptors (TLRs), NOD-like receptors (NLR) and the inflammasome as a multi-protein signalling/ effector platform, and the concept of auto-inflammatory disease, have provided arguments to consider a role for innate immune mechanisms in a number of skin disorders. Previous work of our groups has focused on the epidermal innate immune system in common skin diseases and clinical studies on the role of inflammasome-mediated signalling in Schnitzler syndrome, a rare auto-inflammatory disease. This project aims to study auto-inflammatory processes in human epidermis. Schnitzler syndrome will be used as a model because of the clear role of interleukin-1 (IL-1) in its pathogenesis. Results from experiments with Schnitzler syndrome will then prompt experiments in other, more common skin diseases. - Aims of the project - (1) Make an inventory of expressed genes of the TLR and NLR pathways in vivo, in normal and inflamed epidermis. (2) Investigate the inflammasome in cultured normal human keratinocytes. (3) Investigate inflammasome and IL-1beta signalling in primary keratinocytes, monocytes and macrophages from Schnitzler syndrome patients, compared to controls and patients with other inflammatory skin diseases. (4) Extend our clinical studies on Schnitzler syndrome. - Work plan - (1) A comprehensive gene expression analysis will be performed in purified epidermal cells from controls and patients with inflammatory skin diseases (Schnitzler's syndrome, psoriasis and atopic dermatitis). (2) In vitro, expression of these genes will be studied in normal cultured keratinocytes under various conditions of stimulation, such as TLR/NLR ligands and inflammatory cytokines. Analysis will be performed by qPCR, ELISA and fluorimetric bead analysis. IL-1beta gene induction, protein processing and secretion will be studied in detail. (3) Primary keratinocyte cultures of Schnitzler syndrome patients will be established for comparison with keratinocytes from controls and other inflammatory diseases (cell banks are already available). Keratinocytes, monocytes and monocyte-derived macrophages will be stimulated in vitro and analyzed as mentioned under part 2. This will allow us to study cell-autonomous differences in inflammasome function between patients and controls. (4) We will investigate the histopathology of skin from patients with Schnitzler syndrome, and the relation to similar diseases such as chronic idiopathic urticaria and cryopyrin-associated periodic syndromes. At the clinical level, these diseases will be compared as to disease development, progression and response to treatment. - Rationale and perspectives - The role of the inflammasome and autoinflammatory mechanisms in skin diseases is largely unexplored, and clearly of scientific and clinical relevance. The project bridges the expertise of the candidate and the interest in biology of skin inflammation by the host lab.

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
92003527
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2009
2014
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Prof. dr. J. Schalkwijk
Verantwoordelijke organisatie:
Radboudumc