Evaluation of the expression of FLG, AHR and ARNT genes in the skin of patients with atopic dermatitis after phototherapy

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. Ultraviolet irradiation of the skin can activate the cytoplasmic aryl hydrocarbon receptor AhR, which, in combination with its nuclear translocator ARNT binds to the promoter of the FLG gene encoding filaggrin, a protective skin barrier protein. This suggests that the therapeutic effect of phototherapy may be due not only to the immunosuppressive effect, but also to stimulation of filaggrin production.

Aims. To evaluate the effect of ultraviolet irradiation used for various phototherapy methods on the expression levels of the FLG, AHR and ARNT genes in the skin of patients with atopic dermatitis.

Methods. The expression levels of the FLG, AHR and ARNT genes were determined using real-time PCR. To define the severity of the disease, the SCORAD index was calculated.

Results. 76 patients with atopic dermatitis were included in the study. 37 patients underwent narrow-band phototherapy; 39 — UFA1 therapy. Both methods of phototherapy were effective. After narrow-band phototherapy, the level of expression of the FLG, AHR and ARNT genes significantly increased. After UFA1 therapy, the expression of the AHR and ARNT genes increased, and no changes in the expression of the FLG gene were observed.

Conclusions. Data have been obtained indicating that the therapeutic effect of narrow-band phototherapy in atopic dermatitis may be due to stimulation of the expression of the FLG gene in the skin. The revealed changes in the expression of the AHR and ARNT genes indicate the possible involvement of their protein products AhR and ARNT in the pathogenesis of the disease.

作者简介

Irina Kozlova

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

编辑信件的主要联系方式.
Email: ikozlova_work@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-6328-363X
SPIN 代码: 3574-4048
俄罗斯联邦, 3 bldg 6 Korolenko street,107076 Moscow

Vadim Chikin

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: chikin@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-9688-2727
SPIN 代码: 3385-4723

MD, Dr. Sci. (Med.), Senior Researcher

俄罗斯联邦, 3 bldg 6 Korolenko street,107076 Moscow

Pavel Gorodnichev

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: gorpav@icloud.com
ORCID iD: 0000-0001-5989-7156
SPIN 代码: 6103-0456
俄罗斯联邦, 3 bldg 6 Korolenko street,107076 Moscow

Kseniya Lagun

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: xobanaa@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9700-2455
SPIN 代码: 4770-8904
俄罗斯联邦, 3 bldg 6 Korolenko street,107076 Moscow

Nikita Nosov

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: nnosov@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-3967-8359
SPIN 代码: 8806-8539

Cand. Sci. (Biol.)

俄罗斯联邦, 3 bldg 6 Korolenko street,107076 Moscow

参考

  1. Patrizi A, Raone B, Ravaioli GM. Management of atopic dermatitis: safety and efficacy of phototherapy. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2015;8:511–520. doi: 10.2147/CCID.S87987
  2. Ortiz-Salvador JM, Pérez-Ferriols A. Phototherapy in atopic dermatitis. Adv Exp Med Biol. 2017;996:279–286. doi: 10.1007/978-3-319-56017-5_23
  3. Кубанов А.А., Чикин В.В., Карамова А.Э., Давлетбаева Л.Х. Ультрафиолетовая терапия дальнего длинноволнового диапазона (УФА-1-терапия) в лечении больных атопическим дерматитом. Вестник дерматологии и венерологии. 2021;97(5):26–37. [Kubanov AA, Chikin VV, Karamova AE, Davletbaeva LK. Long-wavelength ultraviolet A (UVA-1) phototherapy for the treatment of patients with atopic dermatitis. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2021;97(5):26–37. (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv1286
  4. Кубанов А.А., Чикин В.В., Карамова А.Э., Мончаковская Е.С. Узкополосная средневолновая ультрафиолетовая терапия больных атопическим дерматитом: эффективность и безопасность. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2022;99(6):79–88. [Kubanov AA, Chikin VV, Karamova AÉ, Monchakovskaya ES. Narrow-band medium-wave ultraviolet therapy in patients with atopic dermatitis: efficacy and safety. Problems of Balneology, Physiotherapy and Exercise Therapy. 2022;99(6):79-88. (In Russ.)] doi: 10.17116/kurort20229906179
  5. Чикин В.В., Карамова А.Э., Кубанов А.А., Жилова М.Б., Городничев П.В., Аулова К.М. Узкополосная средневолновая ультрафиолетовая терапия больных атопическим дерматитом: анализ факторов, влияющих на выраженность терапевтического эффекта. Вестник дерматологии и венерологии. 2023;99(5):52–63. [Chikin VV, Karamova AE, Kubanov AA, Zhilova MB, Gorodnichev PV, Aulova KM. Narrow-band UVB phototherapy in patients with atopic dermatitis: analysis of the factors determining treatment efficacy. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2023;99(5):52–63. (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv15828
  6. Garritsen FM, Brouwer MW, Limpens J, Spuls PI. Photo(chemo)therapy in the management of atopic dermatitis: an updated systematic review with implications for practice and research. Br J Dermatol. 2014;170(3):501–513. doi: 10.1111/bjd.12645
  7. Hart PH, Norval M, Byrne SN, Rhodes LE. Exposure to ultraviolet radiation in the modulation of human diseases. Annu Rev Pathol. 2019;14:55–81. doi: 10.1146/annurev-pathmechdis-012418-012809
  8. Kemény L, Varga E, Novak Z. Advances in phototherapy for psoriasis and atopic dermatitis. Expert Rev Clin Immunol. 2019;15(11):1205–1214. doi: 10.1080/1744666X.2020.1672537
  9. Vieyra-Garcia PA, Wolf P. A deep dive into UV-based phototherapy: Mechanisms of action and emerging molecular targets in inflammation and cancer. Pharmacol Ther. 2021;222:107784. doi: 10.1016/j.pharmthera.2020.107784
  10. Krutmann J, Morita A. Mechanisms of ultraviolet (UV) B and UVA phototherapy. J Investig Dermatol Symp Proc. 1999;4(1):70–72. doi: 10.1038/sj.jidsp.5640185
  11. Sethi G, Sodhi A. Role of p38 mitogen-activated protein kinase and caspases in UV-B-induced apoptosis of murine peritoneal macrophages. Photochem Photobiol. 2004;79(1):48–54.
  12. Novák Z, Bérces A, Rontó G, Pállinger E, Dobozy A, Kemény L. Efficacy of different UV-emitting light sources in the induction of T-cell apoptosis. Photochem Photobiol. 2004;79(5):434–439. doi: 10.1562/ra-003r.1
  13. Tintle S, Shemer A, Suárez-Fariñas M, Fujita H, Gilleaudeau P, Sullivan-Whalen M, et al. Reversal of atopic dermatitis with narrow-band UVB phototherapy and biomarkers for therapeutic response. J Allergy Clin Immunol. 2011;128(3):583–93.e1-4. doi: 10.1016/j.jaci.2011.05.042
  14. Suárez-Fariñas M, Gittler JK, Shemer A, Cardinale I, Krueger JG, Guttman-Yassky E. Residual genomic signature of atopic dermatitis despite clinical resolution with narrow-band UVB. J Allergy Clin Immunol. 2013;131(2):577–579. doi: 10.1016/j.jaci.2012.11.010
  15. Gambichler T, Kreuter A, Tomi NS, Othlinghaus N, Altmeyer P, Skrygan M. Gene expression of cytokines in atopic eczema before and after ultraviolet A1 phototherapy. Br J Dermatol. 2008;158(5):1117–1120. doi: 10.1111/j.1365-2133.2008.08498.x
  16. Duthie MS, Kimber I, Norval M. The effects of ultraviolet radiation on the human immune system. Br J Dermatol. 1999;140(6):995–1009. doi: 10.1046/j.1365-2133.1999.02898.x
  17. Hatakeyama M, Fukunaga A, Washio K, Taguchi K, Oda Y, Ogura K, Nishigori C. Anti-inflammatory role of Langerhans cells and apoptotic keratinocytes in ultraviolet-B-induced cutaneous inflammation. J Immunol. 2017;199(8):2937–2947. doi: 10.4049/jimmunol.1601681
  18. Drislane C, Irvine AD. The role of filaggrin in atopic dermatitis and allergic disease. Ann Allergy Asthma Immunol. 2020;124(1):36–43. doi: 10.1016/j.anai.2019.10.008
  19. Fritsche E, Schäfer C, Calles C, Bernsmann T, Bernshausen T, Wurm M, et al. Lightening up the UV response by identification of the arylhydrocarbon receptor as a cytoplasmatic target for ultraviolet B radiation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(21):8851–8856. doi: 10.1073/pnas.0701764104
  20. Gargaro M, Scalisi G, Manni G, Mondanelli G, Grohmann U, Fallarino F. The landscape of AhR regulators and coregulators to fine-tune AhR functions. Int J Mol Sci. 2021;22(2):757. doi: 10.3390/ijms22020757
  21. Bock KW, Köhle C. The mammalian aryl hydrocarbon (Ah) receptor: from mediator of dioxin toxicity toward physiological functions in skin and liver. Biol Chem. 2009;390(12):1225–1235. doi: 10.1515/BC.2009.138
  22. Bock KW. Aryl hydrocarbon receptor (AHR): From selected human target genes and crosstalk with transcription factors to multiple AHR functions. Biochem Pharmacol. 2019;168:65–70. doi: 10.1016/j.bcp.2019.06.015
  23. Городничев П.В. Роль рецептора ароматических углеводородов в патогенезе атопического дерматита. Вестник дерматологии и венерологии. 2023;99(3):11–22. [Gorodnichev PV. The role of the aromatic hydrocarbon receptor in the pathogenesis of atopic dermatitis. Vestnik Dermatologii i Venerologii. 2023;99(3):11–22. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.25208/vdv4775
  24. Tsuji G, Hashimoto-Hachiya A, Kiyomatsu-Oda M, Takemura M, Ohno F, Ito T, et al. Aryl hydrocarbon receptor activation restores filaggrin expression via OVOL1 in atopic dermatitis. Cell Death Dis. 2017;8(7):e2931. doi: 10.1038/cddis.2017.322
  25. Furue M, Tsuji G, Mitoma C, Nakahara T, Chiba T, Morino-Koga S, et al. Gene regulation of filaggrin and other skin barrier proteins via aryl hydrocarbon receptor. J Dermatol Sci. 2015;80(2):83–88. doi: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.011
  26. Wollenberg A, Barbarot S, Bieber T, Christen-Zaech S, Deleuran M, Fink-Wagner A, et al. Consensus-based European guidelines for treatment of atopic eczema (atopic dermatitis) in adults and children: part I. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2018;32(5):657–682. doi: 10.1111/jdv.14891
  27. Simonsen S, Thyssen JP, Heegaard S, et al. Expression of Filaggrin and its Degradation Products in Human Skin Following Erythemal Doses of Ultraviolet B Irradiation. Acta Derm Venereol. 2017;97(7):797–801. doi: https://doi.org/10.2340/00015555-2662
  28. Furue M, Hashimoto-Hachiya A, Tsuji G. Aryl hydrocarbon receptor in atopic dermatitis and psoriasis. Int J Mol Sci. 2019;20(21):5424. doi: 10.3390/ijms20215424
  29. Dec M, Arasiewicz H. Aryl hydrocarbon receptor role in chronic inflammatory skin diseases: a narrative review. Postepy Dermatol Alergol. 2024;41(1):9–19. doi: 10.5114/ada.2023.135617
  30. Shirley SN, Watson AE, Yusuf N. Pathogenesis of inflammation in skin disease: From molecular mechanisms to pathology. Int J Mol Sci. 2024;25(18):10152. doi: 10.3390/ijms251810152
  31. Napolitano M, Patruno C. Aryl hydrocarbon receptor (AhR) a possible target for the treatment of skin disease. Med Hypotheses. 2018;116:96–100. doi: 10.1016/j.mehy.2018.05.001
  32. Howell MD, Kim BE, Gao P, Grant AV, Boguniewicz M, Debenedetto A, et al. Cytokine modulation of atopic dermatitis filaggrin skin expression. J Allergy Clin Immunol. 2007;120(1):150–155. doi: 10.1016/j.jaci.2007.04.031

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Expression of AHR, ARNT and FLG genes in patients with atopic dermatitis (n = 76)

下载 (119KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Correlation interactions in patients with atopic dermatitis before phototherapy

下载 (98KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Correlation interactions in patients with atopic dermatitis after phototherapy

下载 (100KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Changes in the expression levels of the AHR, ARNT and FLG genes in patients with atopic dermatitis under the influence of narrow-band and UFA1-therapy

下载 (220KB)
索引源数据

版权所有 © Kozlova I.V., Chikin V.V., Gorodnichev P.V., Lagun K.M., Nosov N.Y., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用 4.0国际许可协议的许可。

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».