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Supplementation with eicosapentaenoic acid and linoleic acid increases the production of epidermal ceramides in in vitro canine keratinocytes

2020; Wiley; Volume: 31; Issue: 5 Linguagem: Inglês

10.1111/vde.12881

1365-3164

Ji‐Seon Yoon, Koji Nishifuji, Toshiro Iwasaki,

Dermatology and Skin Diseases

Few studies have investigated the effects of essential fatty acids on the production of epidermal ceramide (CER) in canine keratinocytes.To investigate the effects of eicosapentaenoic acid (EPA) and linoleic acid (LA) supplementation on the production of CERs using an in vitro canine keratinocyte culture system.Canine keratinocyte cells (MSCEK) were incubated with high Ca2+ [1.8 mM calcium chloride (CaCl2 )] serum-free medium, supplemented with 3 µM EPA and 15 µM LA when the cells showed confluency. On Day 8 of application, lipid analysis using high-performance thin layer chromatography and real-time PCR for detecting glucosylceramide synthase and ceramidase were performed.It was revealed that the amounts of CER (EOS) (combination of ω-hydroxy fatty acids and sphingosines), CER [EOP] (combination of ω-hydroxy fatty acids and phytosphingosines) and a mixture of CER [NS] (combination of nonhydroxy fatty acids and sphingosines) and [NDS] (combination of nonhydroxy fatty acids and dihydrosphingosines), as well as total CERs, were significantly increased in cells incubated with EPA and LA compared to those of the vehicle, with increased mRNA expression of glucosylceramide synthase.These findings suggest that EPA and LA can potentially alter the CER profile of the skin and this may contribute to its epidermal barrier function in canine skin.Peu d’étude a porté sur les effets des acides gras essentiels sur la production des céramides épidermiques (CER) dans les kératinocytes canins. HYPOTHÈSES/OBJECTIFS: Etudier les effets de la supplémentation en EPA (acide eicosapentaenoic) et en acide linoléique (LA) sur la production des CERs à l’aide de système de culture de kératinocytes canins in vitro. MATÉRIELS ET MÉTHODES: Les kératinocytes canins (MSCEK) ont été incubés dans un milieu sans serum avec Ca2+ élevé [1.8 mM calcium chloride (CaCl2 )], supplémenté avec 3 μM d’EPA et 15 μM de LA quand les cellules étaient confluentes. Au jour 8 de l’application, l’analyse des lipides a été réalisée à l’aide de chromatographie en couche mince et de PCR en temps réel pour détecter glucosylcéramide synthase et céramidase. RÉSULTATS: Il a été montré que les quantités de CER (EOS) (association d’acides gras ω-hydroxy et sphingosines), CER [EOP] (association d’ acides gras ω-hydroxy et phytosphingosines) et un mélange de CER [NS] (association d’acides gras nonhydroxy et sphingosines) et [NDS] (association d’acides gras nonhydroxy et dihydrosphingosines), ainsi que les CERs totaux étaient significativement augmentés dans les cellules incubées avec EPA et LA comparé à celles du véhicule, avec augmentation de l’expression d’ARNm de glycosylcéramide synthase.Ces données suggèrent que l’EPA et LA peuvent potentiellement modifier le profil de CER de la peau pouvant ainsi contribuer à la fonction barrière cutanée de la peau de chien.INTRODUCCIÓN: pocos estudios han investigado los efectos de los ácidos grasos esenciales en la producción de ceramida epidérmica (CER) en los queratinocitos caninos. HIPÓTESIS/OBJETIVOS: investigar los efectos de la suplementación con ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido linoleico (LA) en la producción de CER utilizando un sistema de cultivo de queratinocitos caninos in vitro. MÉTODOS Y MATERIALES: los queratinocitos caninos (MSCEK) se incubaron con medio exento de suero con alto contenido de Ca2+ [cloruro de calcio 1,8 mM CaCl2 )], suplementado con EPA 3 μM y LA 15 μM cuando las células mostraron confluencia. El día 8 de aplicación se realizó un análisis de lípidos usando cromatografía de capa fina de alto rendimiento y PCR en tiempo real para detectar glucosilceramida sintasa y ceramidasa. RESULTADOS: se observó que las cantidades de CER (EOS) (combinación de hidroxiácidos grasos y esfingosinas), CER [EOP] (combinación de ω-hidroxiácidos grasos y fitosfingosinas) y una mezcla de CER [NS] (combinación de ácidos grasos no hidroxi y esfingosinas) y [NDS] (combinación de ácidos grasos no hidroxi y dihidroesfingosinas), así como los CER totales se incrementaron significativamente en las células incubadas con EPA y LA en comparación con las del vehículo, con un aumento en la expresión de mRNA de glucosilceramida sintasa . CONCLUSIONES E IMPORTANCIA CLÍNICA: estos hallazgos sugieren que EPA y LA pueden alterar potencialmente el perfil CER de la piel y esto puede contribuir a su función de barrera epidérmica en la piel canina.Es gibt nur wenige Studien, die die Wirkung von essentiellen Fettsäuren auf die Produktion epidermaler Ceramide (CER) der caninen Keratinozyten untersucht haben.Eine Untersuchung der Wirkung von Eicosapentaensäure (EPA) und von Linolsäure (LA) Supplementen auf die Produktion von CERs mit Hilfe eines in vitro Keratinozyten Kultursystems.Canine Keratinozytenzellen (MSCEK) wurden mit einem hohen Ca 2+ [1,8mM Calciumchlorid (CaCl2 )] Serum-freien Medium, bei konfluierenden Zellen supplementiert durch 3 µM EPA und 15 µM LA, inkubiert. Am Tag 8 der Applikation wurde eine Lipidanalyse mittels Hoch-Performance Dünnschichtchromatografie und Real-time PCR zum Nachweis von Glucosylceramidsynthase und Ceramidase durchgeführt.Es wurde nachgewiesen, dass die Anzahl der CER (EOS) (eine Kombination von ω-Hydroxyfettsäuren und Sphingosinen), CER [EOP] (Kombination von ω-Hydroxyfettsäuren und Phytosphingosinen) und eine Mischung von CER [NS] (Kombination von Nichthydroxyfettsäuren und Sphingosinen) und [NDS] (Kombination von Nichthydroxyfettsäuren und Dihydrosphingosinen), sowie die Gesamt CERs bei Zellen, die mit EPA und LA inkubiert worden waren, signifkant erhöht war, im Vergleich zu denen, die mit dem Trägermedium inkubiert worden waren. Es ergab sich auch eine erhöhte mRNA Exprimierung der Glucosylceramidsynthase.Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass EPA und LA möglicherweise die CER Profile der Haut verändern können und dass dies zu ihrer Funktion der epidermalen Barriere beitragen könnte.背景: 犬のケラチノサイトにおける表皮セラミド（CER）の生成に対する必須脂肪酸の影響を調査した研究はほとんどない。 仮説/目的: 本研究の目的は、エイコサペンタエン酸（EPA）およびリノール酸（LA）の補給が、in vitroの犬ケラチノサイト培養システムを使用したCERの生成に及ぼす影響を調査することであった。 材料と方法: 犬ケラチノサイト細胞（MSCEK）を、細胞が培養密度を示した場合、3μMEPAおよび15μMLAを追加した高Ca2 + [1.8 mM塩化カルシウム（CaCl2）]無血清培地で培養した。アプリケーション8日目に、グルコシルセラミドシンターゼおよびセラミダーゼを検出する高性能薄層クロマトグラフィーおよびReal-time PCRを使用した脂質分析を実施した。 結果: CER（EOS）（ω-ヒドロキシ脂肪酸およびスフィンゴシンの組み合わせ）、CER [EOP]（ω-ヒドロキシ脂肪酸およびフィトスフィンゴシンの組み合わせ）、およびCER [NS]（非ヒドロキシ脂肪酸およびスフィンゴシンの組み合わせ）と [NDS]（非ヒドロキシ脂肪酸およびジヒドロスフィンゴシンの組み合わせ）の混合物、および総CERは、溶媒と比較してEPAおよびLAと培養した細胞で大幅に増加し、グルコシルセラミド合成酵素のmRNA発現が増加したことが明らかになった。 結論と臨床的重要性: 本調査結果は、EPAおよびLAが皮膚のCERプロファイルを変化させる可能性があることを示唆しており、これが犬の皮膚における表皮バリア機能に寄与している可能性がある。.背景: 很少有研究调查必需脂肪酸对犬角质细胞产生表皮神经酰胺 (CER) 的影响。 假设/目的: 使用体外犬角质细胞培养系统，研究补充二十碳五烯酸(EPA)和亚油酸(LA)对CER生成的影响。 方法和材料: 当细胞出现融合时，用高Ca2+[1.8mM氯化钙(CaCl2)]无血清培养基孵育犬角质细胞(MSCEK)，并添加 3μM EPA和15μM LA。应用第8天，脂质分析采用高效薄层色谱法和实时荧光定量PCR检测葡糖神经酰胺合成酶和神经酰胺酶。 结果: 发现CER(EOS)（ω-羟基脂肪酸和鞘氨醇组合）、CER[EOP]（ω-羟基脂肪酸和植物鞘氨醇组合）以及 CER [NS]（非羟基脂肪酸和鞘氨醇组合）和 [NDS]（非羟基脂肪酸和二氢鞘氨醇组合）的混合物的量，与溶剂相比，用EPA和LA孵育的细胞中总CER以及CER显著增加，葡糖神经酰胺合成酶的mRNA表达增加。 结论和临床重要性: 这些结果表明EPA和LA可能改变皮肤的CER组成，这可能有助于表皮屏障功能。.Poucos estudos investigaram os efeitos dos ácidos graxos essenciais na produção de ceramida epidérmica (CER) em queratinócitos caninos. HIPÓTESE/OBJETIVOS: Investigar os efeitos da suplementação com ácido eicosapentaenóico (EPA) e ácido linoléico (LA) na produção de CERs utilizando um sistema de cultura de queratinócitos caninos in vitro. MÉTODOS E MATERIAIS: Queratinócitos caninos (MSCEK) foram incubados em um meio de cultura sem soro com alto teor de Ca2+ [cloreto de cálcio 1,8 mM (CaCl2 )], suplementado com 3 μM de EPA e 15 μM de LA quando as células apresentaram confluência. No dia 8 de aplicação, foram realizadas análises lipídicas utilizando cromatografia em camada fina de alto desempenho e PCR em tempo real para detecção de glicosilceramida sintase e ceramidase.Observou-se que as quantidades de CER (EOS) (combinação de ácidos graxos ω-hidroxi e esfingosinas), CER [EOP] (combinação de ácidos graxos ω-hidroxi e fitosfingosinas) e uma mistura de CER [NS] (combinação de ácidos graxos não hidroxilados e esfingosinas) e [NDS] (combinação de ácidos graxos não hidroxilados e dihidrosfingosinas), bem como as CERs totais aumentaram significativamente nas células incubadas com EPA e LA em comparação com as do veículo, com expressão aumentada de mRNA da glicosilceramida sintase. CONCLUSÕES E IMPORTÂNCIA CLÍNICA: Esses achados sugerem que a EPA e a LA podem potencialmente alterar o perfil de CER da pele e isso pode contribuir para sua função de barreira epidérmica na pele canina.