Der Transkriptionsfaktor NFATc2 ist essentiell für die Funktion von Mastzellen in vivo

Neueste Arbeiten zeigen, dass Mastzellen wichtige Funktionen innerhalb des angeborenen und erworbenen Immunsystems ausüben. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die Fähigkeit der Mastzelle, auf IgE-unabhängige Signale zu reagieren und ein breites Spektrum an Cytokinen und Chemokinen zu produzieren. Transkriptionsfaktoren der NFAT-Familie sind wichtige Regulatoren der Immunhomöostase und Cytokinproduktion. In Mausmodellen führt die Defizienz des NFATc2 zu überschießenden Immunreaktionen, was ursächlich auf die Hyperreaktivität NFATc2-defizienter T-Zellen zurückgeführt wird. Demgegenüber zeigten unsere eigenen in vitro durchgeführten Arbeiten, dass die Produktion wichtiger entzündungsfördernder Cytokine in Mastzellen abhängig ist von NFATc2. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung von NFATc2 in einem Mastzell-abhängigen Modell der transkutanen Immunisierung mit einem TLR7-Liganden als Adjuvans zu untersuchen. Experimente an NFATc2-defizienten Mäusen ergaben zunächst, dass die Schlüsselprozesse Entzündung, Auswanderung antigenpräsen-tierender Zellen, Lymphknotenhypertrophie sowie Expansion und Funktion spezifischer T-Zellen in Abwesenheit des Transkriptionsfaktors NFATc2 extrem beeinträchtigt sind. Dieser experimentell induzierte Phänotyp gleicht somit dem mastzellloser Mäuse in dieser Immunisierungsstudie. Rekonstitutionsexperimente erlaubten es, in vitro generierte Mastzellen aus NFATc2-defizienten und NFATc2-kompetenten Spendern in mastzelllose Mäuse zu transferieren und deren Reaktivität in dem angewandten TLR7-abhängigen Entzündungsmodell in vivo zu vergleichen. Hierbei zeigte sich, dass die in NFATc2-defizienten Mäusen nach transkutaner Immunisierung zu beobachtenden Beeinträchtigungen gänzlich auf die Abwesenheit des NFATc2 in Mastzellen zurückzuführen sind. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen somit, dass der Transkriptionsfaktor NFATc2 für die Funktion der Mastzelle in vivo eine bedeutsame Rolle spielt. Dies betrifft sowohl Reaktionen des angeborenen als auch des erworbenen Immunsystems. Darüber hinaus könnte NFATc2 ein wichtiges Ziel bei therapeutischen Maßnahmen gegen mastzellabhängige Krankheiten darstellen.

Etablierung eines humanisierten Mausmodells zur In-vivo-Analyse von DC-adressierenden Nanopartikeln

In dieser Arbeit wurde zunächst ein humanisiertes Mausmodell entwickelt für die Analyse von humanen DCs in vivo. Darüber hinaus wurden erste Versuche mit Nanopartikelbeladenen DCs durchgeführt, mit der Intention, durch diese Kombination humane DCs zu untersuchen. Es wurden immunsupprimierte NOD/LtSz-scid IL2R (NSG) Mäuse verwendet und mit humanen CD34+ PBSCs transplantiert. Es wurden insgesamt 14 Modelle getestet, mit einer durchschnittlichen Humanisierungsrate von 76 %. In allen Modellen konnten ab Woche sechs nach Transplantation humane CD45+ Zellen sowie humane Bund NK-Zellen und CD14+ Monozyten gefunden werden. Darüber hinaus waren myeloide DC-Vorläuferzellen, konventionelle HLA DR CD11c DCs (cDCs) und plasmazytoide DCs (pDCs) vorhanden. Humane T-Zellen konnten nicht vor Woche 18 nach Transplantation beobachtet werden. Neben der Rekonstitution humaner DCs in peripheren Organen, wurde ebenfalls nach gewebsständigen DCs, insbesondere den Langerhans Zellen (LCs) der Epidermis geschaut. Waren humane LC vorhanden, konnten diese ab Woche zwölf nach Transplantation in der murinen Epidermis detektiert werden. Diese waren konstant bis in Woche 30 nach Transplantation nachweisbar. In Hinblick auf die Etablierung der DCs in diesem humanisierten Mausmodells wurden verschiedene Einflussgrößen getestet. IL-7 führte zu keiner veränderten Hämatopoese, wohingegen Flt3L zu einer Zunahme von CD14+ Monozyten und cDCs führte. Darüber hinaus konnte eine drastische Abnahmernhumaner B-Zellen beobachtet werden. Es zeigte sich, dass der Zeitpunkt der Flt3LrnApplikation einen entscheidenen Faktor für den Effekt von Flt3L auf die Rekonstitution humaner Zellen darstellt. Für die in dieser Arbeit durchgeführten funktionellen in vivo Studien, wurden humanisierten Mäusen alloreaktive CD8+ T-Zellen appliziert. Somit sollte die Funktionalität der rekonstituierten humanen APCs getestet werden. Es wurde deutlich, dass Monozyten und DCs ihre Funktionalität erst ab Woche 14 nach Transplantation zu entwickeln schienen,rnwohingegen B-Zellen bereits zu früheren Zeitpunkten als Zielzellen für die alloreaktiven T-Zellen dienten. Dies wurde durch den Rückgang der jeweiligen Zellen nach Applikation der T-Zellen sichtbar. Zu erwähnen ist, dass das Anwachsen einer humanen Hämatopoese stark spenderabhängig ist und somit keine allgemeingültigen Aussagen hinsichtlich der in vivo Funktion getroffen werden können. Um im Gewebe verbliebende APCs zu manipulieren gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden auf Polystyren-basierende Nanopartikel getestet. Die verwendeten Partikel hatten eine Größe von 80 bis 160 nm und waren unfunktionalisiert oder mit Amino- bzw. Carboxy-Gruppen versehen. Zusätzlich wurden die Partikel mit BODIPY (Durchflusszytometrie und kLSM-Messungen), einem Infrarotnahem Farbstoff IR 780 (BFI-Messungen) und Platin (in vivo Messungen) beladen. Der Carboxy-funktionalisierte Partikel zeigte den geringsten Einfluss auf die Vitalität von humanen DCs, wohingegen der Amino-funktionalisierte Partikel bei steigender Konzentration toxisch wirkte. Bei unfunktionalisierten Partikeln stieg die Toxizität bei zunehmender Konzentration. Hinsichtlich der Expression diverser DC spezifischer Oberflächenmoleküle nach Beladung mit Nanopartikeln zeigte sich, dass allein der unfunktionalisierte, mit Lutensol AT50 hergestellte Partikel zu einer leichten Hochregulation von MHC-Klasse-II Molekülen führte. Die Expression von CD86 wurde im Gegenzug nur durch die Beladung mit den Amino-, bzw. Carboxy funktionalisierten Partikeln und dem unfunktionalisierten, mit SDS hergestellten Partikel leicht gesteigert. Trotz der teilweise leicht veränderten Expression von Oberflächenmarkern, konnte mit Hilfe von IFN-g ELISpots keine Beeinflussungrnder Funktion als APCs von Nanopartikel-beladenen DCs beobachtet werden. In den in vivo Untersuchungen zeigten alle vier Partikel eine konstante Zirkulation imrnOrganismus und konnten bis 96 h nach Applikation nachgewiesen werden. Alle Partikel konnten primär in der Leber detektiert werden, wobei der unfunktionalisierte, mit Lutensol AT50 hergestelle Partikel das weiteste Verbreitungsmuster zeigte. Erste Versuche im humanisierten Mausmodell zeigten keine Beeinflussung der Verteilung und Kinetik von Nanopartikeln durch die humane Hämatopoese. Mit dem in dieser Arbeit etablierten humanisierten Mausmodell ist es möglich, die Entwicklung, Differenzierung, Aktivierung und Funktionalität humaner DCs in vivo zu untersuchen. Darüber hinaus kann das gezielte Adressieren von DCs in vivo analysiert werden, was sowohl die Möglichkeit der Manipulation von DCs zur Vermeidung einer akuten GvHD bietet als auch Verwendung in anderen DC-vermittelten Therapien (z.B.Vakzinationsstudien) findet.

Induktion tolerogener dendritischer Zellen zur Suppression von experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis und Kontaktallergie

Dendritische Zellen (DC) spielen als professionelle antigenpräsentierende Zellen (APC) eine zentrale Rolle in der Aktivierung und Regulierung antigenspezifischer Immunantworten. Aus diesem Grund wird der therapeutische Einsatz von DC zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Allergien sowie zur Tumorbekämpfung erforscht. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit untersuchten wir das Potenzial einer biolistischen DNA-Vakzinierung zur Induktion tolerogener DC in vivo. Im Tiermodell der Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein Peptid 35-55 (MOGp35-55) induzierten experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) sollte mittels präventiver biolistischer Kovakzinierung von Plasmid-DNA kodierend für MOG und die immunregulatorischen Zytokine TGFβ oder IL-10 eine protektive Immunität induziert werden. Die MOG-Expression stand dabei entweder unter der Kontrolle des ubiquitär aktiven CMV-Promotors oder des murinen Fascin-Promotors, um eine ektopische MOG-Expression spezifisch in dermalen DC und Langerhanszellen zu erreichen. Dass MOGp35-55-präsentierende DC nach biolistischer DNA-Vakzinierung von der Haut in die drainierenden Lymphknoten migrieren und dort T-Zellen aktivieren, konnte im Vorfeld anhand einer substanziellen Proliferation von MOGp35-55-reaktiven 2D2 T-Zellen nachgewiesen werden. Im präventiven Ansatz der MOGp35-55-induzierten EAE zeigten Mäuse, die mit MOG-kodierenden Plasmiden biolistisch transfiziert wurden, eine leicht reduzierte EAE-Symptomatik. Die Kotransfektion von MOG und TGFβ führte zu einer Verstärkung der EAE-Suppression – unabhängig davon, ob die MOG-Expression unter der Kontrolle des CMV- oder des Fascin-Promotors stand. Interessanterweise resultierte die Koapplikation von MOG- und IL-10-kodierender Plasmid-DNA nur bei DC-fokussierter MOG-Expression zu reduzierter EAE-Symptomatik. Für biolistische DNA-Vakzinierungen stellt somit der Fascin-Promotor eine potente Alternative zu viralen Promotoren dar. Entsprechend der milderen EAE-Symptome beobachteten wir bei behandelten EAE-Mäusen einen geringeren Grad an Demyelinisierung sowie eine reduzierte Infiltration des ZNS mit IFNγ-produzierenden CD4+ Th1- und IL-17-produzierenden CD4+ Th17-Zellen. Desweiteren zeigten Milzzellen ex vivo nach MOGp35-55-Restimulation eine inhibierte Proliferation und eine signifikant reduzierte IFNγ- und IL-17-Zytokinproduktion. Überraschenderweise ging die antigenspezifische Immunsuppression nicht mit der Expansion von Foxp3+ regulatorischen T-Zellen einher. Da die Milzen aber erhöhte Mengen an CD8+IFNγ+ T-Zellen aufweisen, könnte ein zytotoxisch-suppressiver Mechanismus für die Inhibition der Th1- und Th17-Immunantwort verantwortlich sein. Nachfolgende Untersuchungen sind notwendig, um die induzierten immunologischen Mechansimen mittels biolistischer DNA-Vakzinierung aufzuklären. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Generierung von tolerogenen DC in vitro. Dafür wurden murine Knochenmarkszellen unter DC-differenzierenden Bedingungen in Gegenwart des synthetischen Glucocorticoids Dexamethason (DEX) kultiviert. Die DEX-Zugabe führte zur Differenzierung von APC mit geringer CD11c-Expression. DEX-APC waren in vitro weitestgehend gegen LPS stimulierungsresistent und zeigten eine reduzierte Expression von MHC-II und den kostimulatorischen Molekülen CD80, CD86 und CD40. Ihrem tolerogenen Phänotyp entsprechend besaßen DEX-APC ein geringeres syngenes T-Zellstimulierungspotenzial als unbehandelte BM-DC. Anhand der erhöhten Oberflächenexpression von CD11b, GR1 und F4/80 besteht eine phänotypische Ähnlichkeit zu myeloiden Suppressorzellen. Die Fähigkeit von DEX-APC in vivo antigenspezifische Toleranz zu induzieren, wurde durch einen therapeutischen Ansatz im murinen Krankheitsmodell der Kontaktallergie überprüft. Die therapeutische Applikation von DEX-APC führte hierbei im Vergleich zur Applikation von PBS oder unbehandelten BM-DC zu einer signifikant reduzierten Ohrschwellungsreaktion. Zusammenfassend demonstrieren die Ergebnisse dieser Arbeit, dass potente tolerogene DC sowohl in vivo als auch in vitro induziert werden können. Dass diese Zellpopulation effektiv antigenspezifische Immunreaktionen supprimieren kann, macht sie zu einem vielversprechenden Werkzeug in der Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Allergien.rn

Survivin in skin pathologies

Survivin is a member of the inhibitor of apoptosis (IAP) protein family acting at the intersection between proliferation and cell survival. This protein exhibits low or undetectable expression in most adult tissues but is increased in the majority of cancers. Suggested to be one of the most cancer-specific proteins identified to date, survivin acts as a signalling node in tumour maintenance and, after first promising results, is now attracting increasing attention as a target in anti-cancer therapy. In the skin, survivin has been implicated in a number of pathological conditions such as psoriasis and tumours of melanocytic and epithelial origin. Its expression can correlate with tumour severity, metastasis and decreased patient survival and has been inversely correlated with the sensitivity to cytotoxic agents used in anti-cancer therapy. Survivin may also be of importance for normal epidermal homeostasis possibly supporting self-renewal of epidermal stem cells. In this review, the authors summarize and discuss current data of survivin in skin biology and provide a comprehensive compilation of survivin expression in skin pathologies with focus on future therapeutical use.

Pemphigus vulgaris identifies plakoglobin as key suppressor of c-Myc in the skin

The autoimmune disease pemphigus vulgaris (PV) manifests as loss of keratinocyte cohesion triggered by autoantibody binding to desmoglein (Dsg)3, an intercellular adhesion molecule of mucous membranes, epidermis, and epidermal stem cells. Here we describe a so far unknown signaling cascade activated by PV antibodies. It extends from a transient enhanced turn over of cell surface-exposed, nonkeratin-anchored Dsg3 and associated plakoglobin (PG), through to depletion of nuclear PG, and as one of the consequences, abrogation of PG-mediated c-Myc suppression. In PV patients (6/6), this results in pathogenic c-Myc overexpression in all targeted tissues, including the stem cell compartments. In summary, these results show that PV antibodies act via PG to abolish the c-Myc suppression required for both maintenance of epidermal stem cells in their niche and controlled differentiation along the epidermal lineage. Besides a completely novel insight into PV pathogenesis, these data identify PG as a potent modulator of epithelial homeostasis via its role as a key suppressor of c-Myc.

Immunology and HIV expression in skin, in vitro, and in response to ultraviolet light

HIV can enter the body through Langerhans cells, dendritic cells, and macrophages in skin mucosa, and spreads by lysis or by syncytia. Since UVL induces of HIV-LTR in transgenic mice mid in cell lines in vitro, we hypothesized that UVB may affect HIV in people and may affect HIV in T cells in relation to dose, apoptosis, and cytokine expression. To determine whether HIV is induced by UVL in humans, a clinical study of HIV+ patients with psoriasis or pruritus was conducted during six weeks of UVB phototherapy, Controls were HIV-psoriasis patients receiving UVB and HIV+ KS subjects without UVB.Blood and skin biopsy specimens were collected at baseline, weeks 2 and 6, and 4 weeks after UVL. AIDS-related skin diseases showed unique cytokine profiles in skin and serum at baseline. In patients and controls on phototherapy, we observed the following: (1) CD4+ and CD8+ T cell numbers are not significantly altered during phototherapy, (2) p24 antigen levels, and also HIV plasma levels increase in patients not on antiviral therapy, (3) HIV-RNA levels in serum or plasma. (viral load) can either increase or decrease depending on the patient's initial viral load, presence of antivirals, and skin type, (4) HIV-RNA levels in the periphery are inversely correlated to serum IL-10 and (5) HIV+ cell in skin increase after UVL at 2 weeks by RT-PCR in situ hybridization mid we negatively correlated with peripheral load. To understand the mechanisms of UVB mediated HIV transcription, we treated Jurkat T cell lines stably transfected with an HIV-LTR-luciferase plasmid only or additionally with tat-SV-40 early promoter with UVB (2 J/m2 to 200 J/m2), 50 to 200 ng/ml rhIL-10, and 10 μg/ml PHA as control. HIV promoter activity was measured by luciferase normalized to protein. Time points up to 72 hours were analyzed for HIV-LTR activation. HIV-LTR activation had the following properties: (1) requires the presence of Tat, (2) occurs at 24 hours, and (3) is UVB dose dependent. Changes in viability by MTS (3-(4,5-dimethyhhiazol-2-y1)-5-(3-carboxymethoxyphonyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium) mixed with PMS (phenazine methosulfate) solution and apoptosis by propidium iodide and annexin V using flow cytometry (FC) were seen in irradiated Jurkat cells. We determined that (1) rhIL-10 moderately decreased HIV-LTR activation if given before radiation and greatly decreases it when given after UVB, (2) HIV-LTR activation was low at doses of greater than 70 J/m2, compared to activation at 50 J/m2. (Abstract shortened by UMI.)^

Tenascin-C is required for normal Wnt/β-catenin signaling in the whisker follicle stem cell niche.

Whisker follicles have multiple stem cell niches, including epidermal stem cells in the bulge as well as neural crest-derived stem cells and mast cell progenitors in the trabecular region. The neural crest-derived stem cells are a pool of melanocyte precursors. Previously, we found that the extracellular matrix glycoproteins tenascin-C and tenascin-W are expressed near CD34-positive cells in the trabecular stem cell niche of mouse whisker follicles. Here, we analyzed whiskers from tenascin-C knockout mice and found intrafollicular adipocytes and supernumerary mast cells. As Wnt/β-catenin signaling promotes melanogenesis and suppresses the differentiation of adipocytes and mast cells, we analyzed β-catenin subcellular localization in the trabecular niche. We found cytoplasmic and nuclear β-catenin in wild-type mice reflecting active Wnt/β-catenin signaling, whereas β-catenin in tenascin-C knockout mice was mostly cell membrane-associated and thus transcriptionally inactive. Furthermore, cells expressing the Wnt/β-catenin target gene cyclin D1 were enriched in the CD34-positive niches of wild-type compared to tenascin-C knockout mice. We then tested the effects of tenascins on this signaling pathway. We found that tenascin-C and tenascin-W can be co-precipitated with Wnt3a. In vitro, substrate bound tenascins promoted β-catenin-mediated transcription in the presence of Wnt3a, presumably due to the sequestration and concentration of Wnt3a near the cell surface. We conclude that the presence of tenascin-C in whiskers assures active Wnt/β-catenin signaling in the niche thereby maintaining the stem cell pool and suppressing aberrant differentiation, while in the knockout mice with reduced Wnt/β-catenin signaling, stem cells from the trabecular niche can differentiate into ectopic adipocytes and mast cells.

Distribución de las células presentadoras de antígenos en las glándulas salivales

Las células presentadoras de antígenos profesionales como las células de Langerhans o las células dendríticas intersticiales del tejido conectivo, son las células capturadoras de antígenos más importantes del sistema inmune. En trabajos previos describimos variaciones numéricas y estructurales de las células dendríticas; con especial referencia a las células de Langerhans, en diversos epitelios del tracto digestivo. El propósito de este trabajo fue estudiar la distribución, en forma comparativa, de las células dendríticas en glándulas salivales mayores y menores de la mucosa oral. Material y métodos: para esta investigación se utilizaron muestras de glándulas salivales mayores y menores tomadas de ratas Wistar. Las muestras fueron procesadas utilizando técnicas de microscopía óptica convencional, electrónica e inmunohistoquímica. Los resultados muestran numerosas células dendríticas en los conductos salivares excretores (con epitelio estratificado) así como en el parénquima glandular. Aunque no detectamos diferencias estadísticas significativas entre los dos componentes glandulares analizados, nuestros hallazgos sugieren que, debido a su localización, estas células cumplen un rol fundamental en las defensas inmunes de la mucosa oral.

Activities and response to DNA damage of latent and active sequence-specific DNA binding forms of mouse p53

The mouse p53 protein generated by alternative splicing (p53as) has amino acid substitutions at its C terminus that result in constitutively active sequence-specific DNA binding (active form), whereas p53 protein itself binds inefficiently (latent form) unless activated by C-terminal modification. Exogenous p53as expression activated transcription of reporter plasmids containing p53 binding sequences and inhibited growth of mouse and human cells lacking functional endogenous p53. Inducible p53as in stably transfected p53 null fibroblasts increased p21WAF1/Cip-1/Sdi and decreased bcl-2 protein steady-state levels. Endogenous p53as and p53 proteins differed in response to cellular DNA damage. p53 protein was induced transiently in normal keratinocytes and fibroblasts whereas p53as protein accumulation was sustained in parallel with induction of p21WAF1/Cip-1/Sdi protein and mRNA, in support of p53as transcriptional activity. Endogenous p53 and p53as proteins in epidermal tumor cells responded to DNA damage with different kinetics of nuclear accumulation and efficiencies of binding to a p53 consensus DNA sequence. A model is proposed in which C-terminally distinct p53 protein forms specialize in functions, with latent p53 forms primarily for rapid non-sequence-specific binding to sites of DNA damage and active p53 forms for sustained regulation of transcription and growth.

Proteinase inhibitors I and II from potatoes specifically block UV-induced activator protein-1 activation through a pathway that is independent of extracellular signal-regulated kinases, c-Jun N-terminal kinases, and P38 kinase

Solar UV irradiation is the causal factor for the increasing incidence of human skin carcinomas. The activation of the transcription factor activator protein-1 (AP-1) has been shown to be responsible for the tumor promoter action of UV light in mammalian cells. We demonstrate that proteinase inhibitor I (Inh I) and II (Inh II) from potato tubers, when applied to mouse epidermal JB6 cells, block UV-induced AP-1 activation. The inhibition appears to be specific for UV-induced signal transduction for AP-1 activation, because these inhibitors did not block UV-induced p53 activation nor did they exhibit any significant influence on epidermal growth factor-induced AP-1 transactivation. Furthermore, the inhibition of UV-induced AP-1 activity occurs through a pathway that is independent of extracellular signal-regulated kinases and c-Jun N-terminal kinases as well as P38 kinases. Considering the important role of AP-1 in tumor promotion, it is possible that blocking UV-induced AP-1 activity by Inh I or Inh II may be functionally linked to irradiation-induced cell transformation.

A macrophage colony-stimulating factor receptor-green fluorescent protein transgene is expressed throughout the mononuclear phagocyte system of the mouse

The c-fms gene encodes the receptor for macrophage colony-stimulating factor (CSF-1). The gene is expressed selectively in the macrophage and trophoblast cell lineages. Previous studies have indicated that sequences in intron 2 control transcript elongation in tissue-specific and regulated expression of c-fms. In humans, an alternative promoter was implicated in expression of the gene in trophoblasts. We show that in mice, c-fms transcripts in trophoblasts initiate from multiple points within the 2-kilobase (kb) region flanking the first coding exon. A reporter gene construct containing 3.5 kb of 5' flanking sequence and the down-stream intron 2 directed expression of enhanced green fluorescent protein (EGFP) to both trophoblasts and macrophages. EGFP was detected in trophoblasts from the earliest stage of implantation examined at embryonic day 7.5. During embryonic development, EGFP highlighted the large numbers of c-fms-positive macrophages, including those that originate from the yolk sac. In adult mice, EGFP location Was consistent with known F4/80-positive macrophage populations, including Langerhans cells of the skin, and permitted convenient sorting of isolated tissue macrophages from disaggregated tissue. Expression of EGFP in transgenic mice was dependent on intron 2 as no lines with detectable EGFP expression were obtained where either all of intron 2 or a conserved enhancer element FIRE (the Fms intronic regulatory element) was removed. We have therefore defined the elements required to generate myeloid- and trophoblast-specific transgenes as well as a model system for the study of mononuclear phagocyte development and function. (C) 2003 by The American Society of Hematology.

Analyzing checkpoint controls in human skin

A short-term whole-skin organ culture model has been established to enable the investigation of cell cycle perturbations in epidermal layer cells following exposure to ultraviolet radiation (UVR). This model affords the opportunity to manipulate the growth and nutrient conditions, and to perform detailed biochemical and immunohistochemical analysis of skin cells in their normal epidermal layer microenvironment. The use of this model is described in this chapter.

Pathways to improving skin regeneration

A significant proportion of the human population suffers from some form of skin disorder, whether it be from burn injury or inherited skin anomalies. The ideal treatment for skin disorders would be to regrow skin tissue from stem cells residing in the individual patient's skin. Locating these adult stem cells and elucidating the molecules involved in orchestrating the production of new skin cells are important steps in devising more-efficient methods of skin production and wound healing via the ex vivo expansion of patient keratinocytes in culture. This review focuses on the structure of the skin, the identification of skin stem cells, and the role of Notch, Wnt and Hedgehog signalling cascades in regulating the fate of epidermal stem cells. © 2005 Cambridge University Press.

Effectiveness of topical skin care provided in aged care facilities

Background The 2001 Australian census revealed that adults aged 65 years and over constituted 12.6% of the population, up from 12.1% in 1996. It is projected that this figure will rise to 21% or 5.1 million Australians by 2031. In 1998, 6% (134 000) of adults in Australia aged 65 years and over were residing in nursing homes or hostels and this number is also expected to rise. As skin ages, there is a decreased turnover and replacement of epidermal skin cells, a thinning subcutaneous fat layer and a reduced production of protective oils. These changes can affect the normal functions of the skin such as its role as a barrier to irritants and pathogens, temperature and water regulation. Generally, placement in a long-term care facility indicates an inability of the older person to perform all of the activities of daily living such as skin care. Therefore, skin care management protocols should be available to reduce the likelihood of skin irritation and breakdown and ultimately promote comfort of the older person. Objectives The objective of this review was to determine the best available evidence for the effectiveness and safety of topical skin care regimens for older adults residing in long-term aged care facilities. The primary outcome was the incidence of adverse skin conditions with patient satisfaction considered as a secondary outcome. Search strategy A literature search was performed using the following databases: PubMed (NLM) (1966–4/2003), Embase (1966–4/2003), CINAHL (1966–4/2003), Current Contents (1993–4/2003), Cochrane Library (1966–2/2003), Web of Science (1995–12/2002), Science Citation Index Expanded and ProceedingsFirst (1993–12/2002). Health Technology Assessment websites were also searched. No language restrictions were applied. Selection criteria Systematic reviews of randomised controlled trials, randomised and non-randomised controlled trials evaluating any non-medical intervention or program that aimed to maintain or improve the integrity of skin in older adults were considered for inclusion. Participants were 65 years of age or over and residing in an aged care facility, hospital or long-term care in the community. Studies were excluded if they evaluated pressure-relieving techniques for the prevention of skin breakdown. Data collection and analysis Two independent reviewers assessed study eligibility for inclusion. Study design and quality were tabulated and relative risks, odds ratios, mean differences and associated 95% confidence intervals were calculated from individual comparative studies containing count data. Results The resulting evidence of the effectiveness of topical skin care interventions was variable and dependent upon the skin condition outcome being assessed. The strongest evidence for maintenance of skin condition in incontinent patients found that disposable bodyworn incontinence protection reduced the odds of deterioration of skin condition compared with non-disposable bodyworns. The best evidence for non-pressure relieving topical skin care interventions on pressure sore formation found the no-rinse cleanser Clinisan to be more effective than soap and water at maintaining healthy skin (no ulcers) in elderly incontinent patients in long-term care. The quality of studies examining the effectiveness of topical skin care interventions on the incidence of skin tears was very poor and inconclusive. Topical skin care for prevention of dermatitis found that Sudocrem could reduce the redness of skin compared with zinc cream if applied regularly after each pad change, but not the number of lesions. Topical skin care on dry skin found the Bag Bath/Travel Bath no-rinse skin care cleanser to be more effective at preventing overall skin dryness and most specifically flaking and scaling when compared with the traditional soap and water washing method in residents of a long-term care facility. Information on the safety of topical skin care interventions is lacking. Therefore, because of the lack of evidence, no recommendation on the safety on any intervention included in this review can be made.

Expression of human DEC-205 (CD205) multilectin receptor on leukocytes

DEC-205 (CD205) belongs to the macrophage mannose receptor family of C-type lectin endocytic receptors and behaves as an antigen uptake/processing receptor for dendritic cells (DC). To investigate DEC-205 tissue distribution in human leukocytes, we generated a series of anti-human DEC-205 monoclonal antibodies (MMRI-5, 6 and 7), which recognized epitopes within the C-type lectin-like domains 1 and 2, and the MMRI-7 immunoprecipitated a single similar to 200 kDa band, identified as DEC-205 by mass spectrometry. MMRI-7 and another DEC-205 mAb (MG38), which recognized the epitope within the DEC-205 cysteine-rich and fibronectin type II domain, were used to examine DEC-205 expression by human leukocytes. Unlike mouse DEC-205, which is reported to have predominant expression on DC, human DEC-205 was detected by flow cytometry at relatively high levels on myeloid blood DC and monocytes, at moderate levels on B lymphocytes and at low levels on NK cells, plasmacytoid blood DC and T lymphocytes. MMRI-7 F(ab')(2) also labeled monocytes, B lymphocytes and NK cells similarly excluding reactivity due to non-specific binding of the mAb to Fc gamma R. Tonsil mononuclear cells showed a similar distribution of DEC-205 staining on the leukocytes. DEC-205-specific semiquantitative immunoprecipitation/western blot and quantitative reverse transcriptase-PCR analysis established that these leukocyte populations expressed DEC-205 protein and the cognate mRNA. Thus, human DEC-205 is expressed on more leukocyte populations than that were previously assumed based on mouse DEC-205 tissue localization studies. The broader DEC-205 tissue expression in man is relevant to clinical DC targeting strategies and DEC-205 functional studies.