Modern concepts of the epigenetic mechanisms of atopic dermatitis formation


Cite item

Full Text

Abstract

Gene expression in atopic dermatitis was analyzed and the epigenetic profiles (DNA methylation status) of biopsy specimens from normal subjects and patients with atopic dermatitis before therapy were studied by the Illumina microchips in order to detect the key components of the pathological process. The results suggested more rational therapeutic approaches with consideration for the results of individual epigenetic testing.

About the authors

L. N Kayumova

I.M. Setchenov First Moscow Medical University

Email: avestohka2005@inbox.ru
аспирант, кафедра кожных и венерических болезней 119991, Moscow, Russia

- Sami Baker

I.M. Setchenov First Moscow Medical University

аспирант, кафедра кожных и венерических болезней 119991, Moscow, Russia

S. A Bruskin

N.I. Vavilov Institute of Genetics

Email: brouskin@vigg.ru
кандидат биол. наук, заведующий лабораторией функциональной геномики 119333, Moscow, Russia

L. G Garanyan

I.M. Setchenov First Moscow Medical University

клинический ординатор, кафедра кожных и венерических болезней 119991, Moscow, Russia

Nikolay G. Kochergin

I.M. Setchenov First Moscow Medical University

Email: nkocha@yandex.ru
MD, PhD, D.Sc., prof. 119991, Moscow, Russia

O. Yu Olisova

I.M. Setchenov First Moscow Medical University

Email: olisovaolga@mail.ru
заведующая кафедрой, доктор мед. наук, профессор, кафедра кожных и венерических болезней 119991, Moscow, Russia

References

  1. Watson W., Kapur S. Atopic dermatitis. Allergy. Asthma Clin. Immunol 2011; 7 (Suppl. 1):S4. doi: 10.1186/1710-1492-7-S1-S4.
  2. Larsen F.S., Hanifin J.M. Epidemiology of atopic dermatitis. Immunol. Allergy. Clin. North. Am. 2002; 22(1): 1-25. doi: 10.1016/S0889-8561(03)00066-3.
  3. Flohr C., Mann J. New insights into the epidemiology of childhood atopic dermatitis. Allergy. 2014; 69(1): 3-16. doi: 10.1111/all.12270.
  4. Katoh N., Hirano S., Kishimoto S. Prognostic factor of adult patients with atopic dermatitis. J. Dermatol. 2008; 35(8): 477-83. doi: 10.1111/j.1346-8138.2008.00507.x.
  5. Sandstrom M.H., Faergemann J. Prognosis and prognostic factors in adult patients with atopic dermatitis: a long-term follow-up questionnaire study. Br. J. Dermatol. 2004; 150(1): 103-10.
  6. Sandstrom Falk M.H., Faergemann J. Atopic dermatitis in adults: does it disappear with age? Acta. Derm. Venereol. 2006; 86(2): 135-9. doi: 10.2340/00015555-0040.
  7. Кочергин Н.Г. Основные аспекты патогенеза, клиники и современной терапии атопического дерматита: Автореф. дис.. докт. мед. наук. М.; 2001. [Kochergin N.G. Basic aspects of the pathogenesis, clinics and modern therapy of atopic dermatitis. Dis. Moscow; 2001]
  8. Williams H.C. Epidemiology of atopic dermatitis. Clin. Exp. Dermatol. 2000; 25(7): 522-9.
  9. Иллек Я.Ю., Зайцева Г.А., Галанина А.В. Ассоциации HLA-антигенов при тяжелом течении атопического дерматита у детей раннего возраста. Педиатрия. 2008; 87(4): 18-20. [Illek Ya.Yu., Zaytseva G.A., Galanina A.V. Association of HLA antigens in severe atopic dermatitis in infants. Pediatriya. 2008; 87(4): 18-20]
  10. Wollenberg A., Bieber T. Atopic dermatitis from the genes to skin lesions. Allergy. 2000; 55(3): 205-13. doi: 10.1034/j.1398-9995.2000.00115.x.
  11. Uehara М., Kimura С. Descendant family history of atopic dermatitis. Acta. Derm. Venereol. 1993; 73(1): 62-3.
  12. Гомберг М.А., Соловьев А.М., Аковбян В.А. Атопический дерматит. Русский медицинский журнал. 1998; 6(20): 1326-35. [Gomberg M.A., Solovyev A.M., Akovbyan V.A. Atopic dermatitis. Russkiy meditsinskiy zhurnal. 1998; 6(20): 1326-35]
  13. Allis C.D., Jenuwein T., Reinberg D., Caparros M.L., eds. Epigenetics. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2007.
  14. Колмакова Т.С., Григорян Н.А. Современное представление об эпигенетических механизмах формирования наркозависимости и психических расстройств эмоциональной сферы. Фундаментальные исследования. 2012; 10(2): 380-385. [Kolmakova T.S., Grigoryan N.A. Modern view of epigenetic mechanisms of formation of addiction and mental disorders of emotional sphere. Fundamentalnyye issledovaniya. 2012; 10(2): 380-385]
  15. Bird A. DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes. Dev. 2002; 16(1): 6-21.
  16. Tsankova N., Renthal W., Kumar A., Nestler E.J. Epigenetic regulation in psychiatric disorders. Nat. Rev. Neurosci. 2007; 8(5): 355-67. doi: 10.1038/nrn2132.
  17. Shen L., Waterland R.A. Methods of DNA methylation analysis. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2007; 10(5): 576-81.
  18. Weber M., Schubeler D. Genomic patterns of DNA methylation: targets and function of an epigenetic mark. Curr. Opin. Cell. Biol. 2007; 19(3): 273-80.
  19. Dodge J.E., Ramsahoye B.H., Wo Z.G., Okano M., Li E. De novo methylation of MMLV provirus in embryonic stem cells: CpG versus non-CpG methylation. Gene. 2002; 289(1-2): 41-8. doi: 10.1016/S0378-1119(02)00469-9.
  20. Haines T.R., Rodenhiser D.I., Ainsworth P.J. Allele-specific non-CpG methylation of the Nf1 gene during early mouse development. Dev. Biol. 2001; 240(2): 585-98.
  21. Гречанина Е.Я., Лесовой В.Н., Мясоедов В.В., Гречанина Ю.Б., Гусар В.А. Закономерная связь между развитием некоторых эпигенетических болезней и нарушением метилирования ДНК вследствие дефицита ферментов фолатного цикла. Доступно на сайте: http://repo.knmu.edu.ua/bitstream/123456789/628/3/%D0%93%D1 %80%D0%B5%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B0%20%D0%95.%D0%AF.%2B.pdf. [Grechanina E.Ya., Lesovoy V.N., Myasoedov V.V., Grechanina Yu.B., Gusar V.A. Relationship between the development of certain epigenetic diseases and alterations of DNA methylation due to a deficiency of enzymes of folate cycle. Available on: http://repo.knmu.edu.ua/bitstream/123456789/628/3/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B0%20%D0%95.%D0%AF.%2B.pdf]
  22. Nakamura T., Sekigawa I., Ogasawara H., Mitsuishi K., Hira K., Ikeda S., Ogawa H. Expression of DNMT-1 in patients with atopic dermatitis. Arch. Dermatol. Res. 2006; 298(5): 253-6.
  23. Sekigawa I., Yoshiike T., Iida N., Hashimoto H., Ogawa H. Allergic diseases in systemic lupus erythematosus: prevalence and immunological considerations. Clin. Exp. Rheumatol. 2003; 21(1): 117-21.
  24. Kuwabara N., Kondo N., Fukutomi O., Fujii H., Orii T. Methylation pattern of I epsilon region in B cells stimulated with interleukin 4 and Epstein-Barr virus in patients with a high level of serum IgE. Eur. J. Immunogenet. 1995; 22(3): 265-75.
  25. Lorenzo P.R., Kuwabara N., Kondo N., Orii T. IgE production by B-cells stimulated with interleukin-4 and Epstein-Barr virus in patients with elevated serum IgE levels. J. Investig. Allergol. Clin. Immunol. 1995; 5(2): 78-81.
  26. Strickland F.M., Richardson B.C. Epigenetics in human autoimmunity. Epigenetics in autoimmunity - DNA methylation in systemic lupus erythematosus and beyond. Autoimmunity. 2008; 41(4): 278-86. doi: 10.1080/08916930802024616.
  27. Боткина А.С. Клинико-метаболические и генетические аспекты атопического дерматита у детей: Автореф. дис.канд. мед. наук. М.; 2003. [Botkina A.S. Clinical, metabolic and genetic aspects of atopic dermatitis in children. Dis. Мoscow; 2003]
  28. Olesen A.B., Ellingsen A.R., Olesen H., Juul S., Thestrup-Pedersen K. Atopic dermatitis and birth factors: historical follow up by record linkage. Br. Med. J. 1997; 314. doi: http://dx.doiorg/10.1136/bmj.314.7086.1003.
  29. Wang I.J., Chen S.L., Lu T.P., Chuang E.Y, Chen P.C. Prenatal smoke exposure, DNA methylation, and childhood atopic dermatitis. Clin. Exp. Allergy. 2013; 43(5): 535-43. doi: 10.1111/cea.12108.
  30. Liang Y., Wang P., Zhao M., Liang G., Yin H., Zhang G., et al. Demethylation of the FCER1G promoter leads to FcsRI overexpression on monocytes of patients with atopic dermatitis. Allergy. 2012; 67(3): 424-30. doi: 10.1111/j.1398-9995.2011.02760.x.
  31. Han J., Park S.G., Bae J.B., Choi J., Lyu J.M., Park S.H., et al. The characteristics of genome-wide DNA methylation in naive CD4+ T cells of patients with psoriasis or atopic dermatitis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012; 422(1): 157-63. doi: 10.1016/j.bbrc.2012.04.128.
  32. Hinz D., Bauer M., Roder S., Olek S., Huehn J., Sack U., et al. Cord blood Tregs with stable FOXP3 expression are influenced by prenatal environment and associated with atopic dermatitis at the age of one year. Allergy. 2012; 67(3): 380-9. doi: 10.1111/j.1398-9995.2011.02767.x.
  33. Катаргин А.Н. Эпигенетические изменения в опухолях шейки матки: гипер- и гипометилирование повторяющихся элементов ДНК: Автореф. дис.. канд. биол. наук. М.; 2010. [Katargin A.N. Epigenetic changes in cervical tumors: hyper- and hypomethylation of repetitive DNA elements. Dis. Мoscow; 2010]
  34. Михайленко Д.С. Анализ молекулярно-генетических нарушений, ассоциированных с развитием злокачественных новообразований почки: Автореф. дис. канд. мед. наук. М.; 2008. [Mikhaylenko D.S. Analysis of molecular genetic disorders associated with the development of kidney cancer. Dis. Мoscow; 2008]
  35. Wielscher M., Liou W., Pulverer W., Singer C.F., Rappaport-Fuerhauser C., Kandioler D., et al. Cytosine 5-Hydroxymethylation of the LZTS1 Gene Is Reduced in Breast Cancer. Transl. Oncol. 2013; 6(6): 715-21.
  36. Kunstman J.W., Korah R., Healy J.M., Prasad M., Carling T. Quantitative assessment of RASSF1A methylation as a putative molecular marker in papillary thyroid carcinoma. Surgery. 2013; 154(6): 1255-61.
  37. Luo Y., Zhou B., Zhao M., Tang J., Lu Q. Promoter demethylation contributes to TSLP overexpression in skin lesions of patients with atopic dermatitis. Clin. Exp. Dermatol. 2014; 39(1): 48-53. doi: 10.1111/ced.12206.
  38. Soumelis V., Reche P.A., Kanzler H., Yuan W., Edward G., Homey B., et al. Human epithelial cells trigger dendritic cell mediated allergic inflammation by producing TSLP. Nat. Immunol. 2002; 3(7): 673-80.
  39. Roberson E.D., Liu Y., Ryan C., Joyce C.E., Duan S., Cao L., et al. A subset of methylated CpG sites differentiate psoriatic from normal skin. J. Invest. Dermatol. 2012; 132(3, Pt 1): 583-92. doi: 10.1038/jid.2011.348. http://www.nature.com/jid/journal/v132/n3-1/full/jid2011348a.html - fig4

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».