The role of sebaceous lipids and proteins in the differentiation, polarization and function of dermal macrophages and T cells

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A faggyúmirigy, mely a szőrtüszővel és szőrszállal együtt alkotja a piloszebáceus egységet, elsődleges funkciója a bőr zsírosítása a faggyútermelésen keresztül. A faggyúmirigynek ugyanakkor a gyulladásos folyamatokban is lehet szerepe, elsősorban a mintázatfelismerő receptorokon keresztül, mint például a TLR2, a TLR4 és a TLR6, való aktiválódásuk eredményeként. Bár számos betegségnek, így az akne kialakulásának jellegzetessége a mennyiségében és minőségében megváltozott faggyútermelés, felvetve, hogy a termelt faggyú megváltozott lipid-összetétele és a gyulladás között kapcsolat lehet, a közelmúltig a faggyúmirigyekre csak, mint gyulladásos folyamatok passzív résztvevőire tekintettek. Munkánk során célul tűztük ki annak megvizsgálását, hogy a faggyúsejtek, milyen formában képesek részt venni a gyulladásban, középpontba állítva az immunesejtekkel való esetleges interakciójukat, és ezáltal lehetnek-e akár aktív kezdeményezői is az immun-folyamatoknak. Raman-spektroszkópiai eredményeink alapján bemutattuk, hogy a faggyú nem csupán a bőr felszíni zsírosításához képes hozzájárulni, de áthatolva az epidermiszen felhalmozódik a bőr dermális régiójában is, felvetve, hogy a faggyút alkotó zsírok hatással lehetnek az immunsejtekre is. Ennek további vizsgálatához kísérleteinket makrofágokon és T sejteken végeztük, melyeket jelentős számban azonosítottunk a piloszebáceus egység környezetében. Az in vitro modellünkben, ahol SZ95 szebocita felülúszó jelenlétében differenciáltattunk monocitákat, illetve T-sejteket, migrációs mérések segítségével meghatároztuk, hogy CXCL-8 termeléssel a szebociták kemotaxison keresztül képesek magukhoz vonzani az összes fent említett sejttípust. További munkánkkal bebizonyítottuk, hogy a faggyúban jelenlevő lipidek, elsősorban a linol- és olajsav elősegítették a monocita eredetű makrofágok alternatív aktiválását, és hozzájárultak a makrofágok fokozott P. acnes felvételéhez. Ezenkívül bemutattuk, hogy a faggyú komponens 88 lipidek szelektív és differenciált módon járulnak hozzá a P. acnes makrofág aktiváló képességéhez is. Vizsgálva egy lehetséges faggyúsejt - T-sejt interakciót, megállapítottuk, hogy abban elsősorban a faggyúsejtek által termelt fehérjék vehetnek részt, mely közül az IL-1β-t találtuk kulcsfontosságúnak, mely termelésével a Th17 immunválaszt indukálhatják a faggyúsejtek. Végül bemutatjuk, hogy a P. acnes nem befolyásolja az immunsejtek toborzását, de befolyásolja a DC-k priming kapacitását. Eredményeink rámutatnak arra, hogy faggyúsejtekkel, az általuk termelt zsírokkal és fehérjékkel, egyaránt számolnunk kell a bőr (pato)fiziológiás működésének megértésében. Ahogy ma egy-egy bőrgyógyászati betegség esetében kulcskérdés a résztvevő citokinek azonosítása, úgy vizsgálataink felvetik annak is a szükségességét, hogy megismerjük a faggyúzsír „mintázatot” is, melynek egyaránt lehet diagnosztikai és terápiás hasznosíthatósága is, ezáltal érdekes távlatokat megnyitva mind az akadémiai mind pedig az ipari kutatás/hasznosíthatóság terén.


Sebaceous glands and hair follicles together form the pilosebaceous unit, which primary function is the production of sebum. Sebaceous glands have already been attributed to have a role in inflammatory processes via pattern recognition receptors such as TLR2, TLR4, and TLR6. Furthermore, an altered lipid composition and increased sebum production is a hallmark in the development of acne. Despite these findings, up until recent years, sebaceous glands have been only considered as passive players in inflammation. In this work we challenged this dogma and addressed sebocytes as potential immunomodulators. Based on our Raman spectroscopy findings we have showed that sebum can penetrate through the epidermis and accumulate in the dermal region of the skin, suggesting a more complex role for sebocytes than only contributing to the lipid barrier of the skin. Utilizing various immunohistochemical techniques we displayed that both macrophages and Th17 cells surround the pilosebaceous unit both in physiological and pathological conditions. On the basis of these observations we have set up an in vitro model, where we used SZ95 sebocyte supernatant to culture either monocytes, DCs or T cells. Using migration assays, we have demonstrated that by CXCL-8 production sebocytes attracted all of the above-mentioned cell types via chemotaxis. Furthermore, we proved that sebum component lipids, primarily LA and OA promoted the alternative activation of monocyte derived macrophages and contributed to the potential of macrophages to uptake P. acnes. Moreover, sebum component lipids selectively and differentially altered the macrophage activating potential of P. acnes. When investigating a potential sebocyte – T cell interaction, we have determined that sebocytes trigger a Th17 immune response via the secretion of IL-1β. Finally, we have demonstrated that P. acnes does not influence immune cell recruitment, but affects the priming capacity of DCs. 86 These results therefore suggest that the proteins (chemokines, cytokines) and even more importantly the sebum component lipids produced by sebocytes, both in amount and in their ratios, should be integrated into our thinking. Further research is required, both in understanding sebocyte function and lipidomics, to provide useful data for therapeutic advances in sebaceous gland-related skin diseases. Therefore, placing (sebum) lipids in the centre of research provides a vast and intriguing field for further studies to come.

Leírás
Kulcsszavak
faggyúmirirgy, sebaceous gland, faggyú-immunbiológia, bioaktív szébum lipidek, dermális immunitás, Propionibacterium acnes, Th17 polarizáció, M2 makrofág polarizáció, sebaceous-immunobiology, bioactive sebum lipids, dermal immunity, Propionibacterium acnes, Th17 polarization, M2 macrophage polarization
Forrás