Neutrophils in psoriatic skin - their role in controlling the number of bacteria inhabitating skin

Łuszczyca jest chorobą autoimmunizacyjną, która charakteryzuje się nie tylko zmianami widocznymi na powierzchni skóry, ale również zaburzeniami w wyglądzie i strukturze tkanki. Oprócz nadmiernej proliferacji i nieprawidłowego dojrzewania, główne komórki budulcowe naskórka - keratynocyty wykazują anomalie w produkcji białek przeciwdrobnoustrojowych, chemokin oraz cząsteczek prozapalnych. Przyczynia się to do napływu komórek układu odpornościowego w miejsce objęte stanem chorobowym. Naciekające skórę leukocyty wydzielają cytokiny wzmagające w keratynocytach zaistniałe zmiany, prowadząc do nasilenia interakcji patologicznych. Jednymi z typów leukocytów pojawiających się w znacznej ilości w rejonach dotkniętych zmianami łuszczycowymi są neutrofile. W skórze objętej zmianami chorobowymi zwiększa się zdolność do wyrzucania sieci neutrofilowych, a jednocześnie następuje upośledzenie usuwania eksponowanych antygenów własnych. Obecnie rola neutrofili w przebiegu choroby nie jest dokładnie poznana. W niniejszej pracy przetestowano hipotezę, zakładającą, że migrujące do skóry neutrofile w mysim modelu łuszczycy mogą być rekrutowane w celu kontrolowania liczebności bakterii zasiedlających skórę. Pomimo tego, iż zdrowa skóra stanowi efektywną barierę zapobiegającą przenikaniu mikroorganizmów w głąb tkanek, to w łuszczycy jest bardzo prawdopodobne, iż bariera ta jest naruszona umożliwiając bakteriom, bądź produktom ich przemiany materii wnikanie do głębszych warstw naskórka. Może to prowadzić do napływu neutrofili do skóry łuszczycowej by zwalczać bakterie, które w normalnych warunkach zasiedlają jedynie zewnętrzne warstwy naskórka. W niniejszej pracy wykorzystano mysi model łuszczycopodobnego zapalenia skóry oraz znakowany białkiem GFP szczep bakterii Staphylococcus aureus w celu przeanalizowania możliwości penetracji naskórka przez bakterie oraz zobrazowania zmian w naciekach neutrofilowych w odpowiedzi na ekspozycję skóry na bakterie.

Psoriasis is an autoimmune disease which is characterized not only by the visible changes on the skin surface but also by abnormalities in the appearance and structure of this tissue. Apart from excessive proliferation and abnormal maturation, primary epidermal cells – keratinocytes exhibit disturbances in the production of antimicrobial proteins, chemokines and pro-inflammatory molecules. This contributes to the influx of immune cells into the skin affected sites. Skin infiltrating leukocytes secrete cytokines that potentiate changes furthering skin pathology. One of the predominant leukocytes in psoriatic skin infiltrates are neutrophils. Their ability to release neutrophil extracellular traps in the skin affected by psoriatic changes increases, and removal of their exposed self-antigens is impaired. At present, the role of neutrophils in pathology of psoriasis is not yet fully known.In this work we test our hypothesis that neutrophils migratie to psoriatic skin to control the number of bacteria inhabitating the skin. Despite the fact that the skin is an effective that prevents microorganisms it is very likely that in psoriasis the barrier is compromised, which could allow bacteria or their metabolites to penetrate the deeper layers of the epidermidis. This may lead to the influx of neutrophils to psoriatic skin to eliminate bacteria that under normal conditions inhabit only the outer layers of epidermidis.In this work the mouse model of psoriasiform dermatitis was used along with the GFP expressing Staphylococcus aureus in order to analyze potential for the epidermidis penetration by bacteria and to visualize changes in neutrophil infiltrates in response to skin exposure to bacteria.