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Barrera cutánea contra:                                           1. Pérdida de agua transcutánea                         ...
Diferenciación epidérmica:                                           • Queratinocitos progresan                           ...
Urea:• Metabolito no tóxico, soluble en agua y transporta del nitrógeno  excretado• Transportadores de urea:     1. UTA: U...
Péptidos antimicrobianos, inmunidad innata de la piel•            os    ptidos   nicos, menos de 100      residuos de aa, ...
Péptidos antimicrobianos, inmunidad innata de la piel• Receptores toll-like (TLRs) sensores de microorganismos en  células...
 Determinar los efectos de la urea tópica sobre la  barrera epidérmica y su base bioquímica Determinar los transportador...
 Identificar los genes implicados en la formación de la   barrera cutánea, regulados por la urea exógena       Transgluta...
1. Voluntarios:           Estudio doble ciego controlado21 humanos, sanos:                                                ...
 TEWL: antes y después del tratamiento, con evaporímetro  (Tewameter) Células y cultivos celulares: Queratinocitos human...
Medición del transporte de urea:  Expresión de transportadores de urea se indujo agregando   10 mM urea. Para radiomarcaj...
• Western Blot, presencia de involucrinas y filagrinas con Ac  antiinvolucrina y antifilagrinas en queratinocitos cultivad...
Modelo de Dermatitis Atópica en ratones Ratones hembras, alopécicos (hora / hora) de 6-8 semanas de  edad Aplicación tóp...
Efectos in vivo de la urea en la función barrera                           de voluntarios humanos normales        Urea 10%...
Expresión y funcionalidad de los transportadores de        urea y aquaporinas en queratinocitos humanos                   ...
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Regulación del mRNA de proteínas de diferenciación  Aumento de la expresión génica de transglutaminasa-1,  involucrinas, l...
Regulación del mRNA de enzimas de síntesis lipídica y                         AMP         Estimulación de la expresión de ...
Inmunofluorescencia  Aumento de expresión de proteínas involucradas en la diferenciación epidérmica, contenido lipídico, y...
Proteínas encargadas de diferenciación epidérmica son     inhibidas totalmente por phloretina y thiourea, y            par...
Western Blot, transporte de urea por Phloretina o HgCl2Involucrinas eran significativamente inhibidas por HgCl2, en       ...
Modelo murinoUrea al 10 y 20% mejora la función barrera y expresión de                                AMP en modelo DAGret...
 Queratinocitos humanos obtienen urea a través de:      UT-A1, UT-A2, y AQPs Absorción de urea es seguida por eventos ge...
 Urea previene el desarrollo anormal de función barrera y revierte la  baja expresión de AMP en modelo murino de Dermatit...
 UVB recientemente se ha demostrado induce expresión de β-  defensina-2 y el precursor de LL-37, hCAP18 en humanos in viv...
 Urea exógena estimula la expresión de      transportadores de urea y AQPs     Transcripción de genes involucrados en la...
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Adriana de la torre diapos ficha urea y expresión génica

  1. 1. Absorción de urea aumenta la función barrera y defensa antimicrobiana en humanos por regulación de la expresión génica epidérmica Dra. Adriana De La TorreGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  2. 2. Barrera cutánea contra: 1. Pérdida de agua transcutánea 2. Penetración de patógenos 3. Ingreso de agentes xenobióticos potencialmente tóxicos Estructura de un corneocito Envoltura cornificada: loricrinas, involucrinas y filagrinas Filamentos de queratina Matriz proteica: filagrinasCapa lipídica: esfingolípidos y ceramidas Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  3. 3. Diferenciación epidérmica: • Queratinocitos progresan verticalmente a partir de células basales • Estrategia osmótica • Regeneración epidérmica Se sugiere: Urea • Mejora la función barrera al utilizarse tópicamente • Beneficiosa para las enfermedades cutáneas infecciosas, con defensa antimicrobiana alterada • Hidratante y queratolítico: psoriasis, ictiosis, y dermatofitosisGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  4. 4. Urea:• Metabolito no tóxico, soluble en agua y transporta del nitrógeno excretado• Transportadores de urea: 1. UTA: UT-A1 a UT-A6, expresados principalmente en túbulos colectores y medula renal 2. UT-B en eritrocitos, células endoteliales de riñón y cerebro 3. En queratinocitos normales, pueden estar expresados algunos de los transportadores 4. Urea estimula expresión de 2 transportadores UT-A1 y UT- A2, y aquaporinas 3, 7, 9.Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  5. 5. Péptidos antimicrobianos, inmunidad innata de la piel• os ptidos nicos, menos de 100 residuos de aa, inhiben el crecimiento de microorganismos• Piel y mucosas• Respuesta inmunitaria innata, línea de defensa• Con una n xica directa sobre bacterias, hongos y virus.• Modifican la respuesta inflamatoria local y activan mecanismos de n inmunitaria adaptativa• Defensinas y las catelicidinas Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  6. 6. Péptidos antimicrobianos, inmunidad innata de la piel• Receptores toll-like (TLRs) sensores de microorganismos en células epiteliales, queratinocitos, células dendríticas circulantes y macrófagos• Reconocen Patrones moleculares vinculados con la patogenicidad (PAMP), como lipopolisacárido bacteriano (LPS), lipoproteínas bacterianas dsRNA y flagelina• Con este reconocimiento, activación intracelular, expresión de péptidos antimicrobianosGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  7. 7.  Determinar los efectos de la urea tópica sobre la barrera epidérmica y su base bioquímica Determinar los transportadores de urea expresados en queratinocitosGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  8. 8.  Identificar los genes implicados en la formación de la barrera cutánea, regulados por la urea exógena Transglutaminasa-1, involucrina, loricrina, filagrinas, producción de lípidos epidérmicos y péptidos antimicrobianos: LL-37, y β-defensina-2Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  9. 9. 1. Voluntarios: Estudio doble ciego controlado21 humanos, sanos: Urea al 10, 20 % y placebo, tópica, diaria, en 3 áreas: Antebrazo izquierdo placebo 14 7 Antebrazo derecho urea 10% Brazo derecho urea 20% Igual 3 áreas tratadas, en glúteos Biopsias punch de 4 mm eConsentimiento informado inmunofluorescenciaEdad: 21-59 años, media: 40 añosNo fumadores y sin enfermedad cutánea previaGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  10. 10.  TEWL: antes y después del tratamiento, con evaporímetro (Tewameter) Células y cultivos celulares: Queratinocitos humanos epidérmicos a partir de prepucio neonatal. Se cultivan, siembran, y se induce la diferenciación. Piel no tratada (control) ARN se extrae de cultivo de células o biopsias congeladas, medidos por RT-PCR. Se comparan biopsias de piel tratada con piel no tratada (prepucio neonatal) Expresión de ARNm de UTs, AQPs y cotransportadores por PCR en tiempo real Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  11. 11. Medición del transporte de urea:  Expresión de transportadores de urea se indujo agregando 10 mM urea. Para radiomarcaje se añade a las células 14C urea y se incuban por 4 minutos.  Inhibidores del transporte de urea phloretina (50 mM) y thiourea (100 mM), se añadieron junto con urea 14C  Inhibidores de aquaporinas: mercurio(HgCl2) , níquel (NiCl2) y cobre (CuSO4) se incubaron por 24 horas  Medición de concentración de proteínas por técnica BCAGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  12. 12. • Western Blot, presencia de involucrinas y filagrinas con Ac antiinvolucrina y antifilagrinas en queratinocitos cultivados por 24-72 horas con urea e inhibidores de urea• Inmunofluorescencia en biopsias congeladas de 3 donantes sanos, y medir involucrinas, loricrinas, filagrinas, LL-37, β-defensina-2.• t de student: método estadístico Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  13. 13. Modelo de Dermatitis Atópica en ratones Ratones hembras, alopécicos (hora / hora) de 6-8 semanas de edad Aplicación tópica de 1% Oxazolona en flanco y luego 0,1% en ambos flancos induciendo dermatitis atópica.  Se dividen en 4 grupos: placebo 0%, 5, 10, y 20% de urea, BID por 6 horas durante 21 días TEWL, Corneómetro, antes y después del tratamiento Biopsias y Ac dirigidos contra péptido antimicrobiano y β- defensina-3 Análisis estadístico: t de Student o la prueba de Wilcoxon P <0.05 fue considerado significativoGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  14. 14. Efectos in vivo de la urea en la función barrera de voluntarios humanos normales Urea 10% no hubo diferencias estadísticamente significativas en TEWLUrea 10% y 20%, aumento de expresión de involucrinas, filagrinas, loricrinas, TG-1, AMPGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  15. 15. Expresión y funcionalidad de los transportadores de urea y aquaporinas en queratinocitos humanos 34 %Aumento de expresión de UT-A1 y UT-A2 a concentracionesPhloretina y thiourea (34%), inhiben el transporte de urea, y su absorción, parcialmente (UT-A1 y UT-A2) de 10 mM ureaGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  16. 16. Expresión y funcionalidad de los transportadores de urea y aquaporinas en queratinocitos humanos 66 % Otros transportadorescopias: queratinocitos: Na-glucosa Mayor número de en los UT-A2, AQP-3, y UT-A1 Inhibición de aquaporinas y por tanto absorción de urea,Poca relevancia de cotransportador, Na- otros cotransportadores en el transporte Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by yodo viene dada por J menos expresados4, NiCl2 HgCl2 (66%), CuSO regulating epidermal genede urea, Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72 cotransportador y Na-Cl GABA cotransportador expression.
  17. 17. Regulación del mRNA de proteínas de diferenciación Aumento de la expresión génica de transglutaminasa-1, involucrinas, loricrinas, y filagrinas a las 48-72 horas deGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. con caída a las 72 horas incubación, J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  18. 18. Regulación del mRNA de enzimas de síntesis lipídica y AMP Estimulación de la expresión de mRNA péptidos Aumento de la expresión génica de enzimas de síntesisantimicrobianos: 48 horas Invest exposiciónantimicrobial defense in humans by Grether-Beck S et al. Ureaβ-defensina-2 (72-96 horas) > catelicidinas uptake enhances barrier function and lipídica a las expression. J de Dermatol 2012; 132: 1561-72 exógena regulating epidermal gene a urea
  19. 19. Inmunofluorescencia Aumento de expresión de proteínas involucradas en la diferenciación epidérmica, contenido lipídico, y péptidos antimicrobianos, luego de aplicación urea 10% Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  20. 20. Proteínas encargadas de diferenciación epidérmica son inhibidas totalmente por phloretina y thiourea, y parcialmente por HgCl2 y CuSO4Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  21. 21. Western Blot, transporte de urea por Phloretina o HgCl2Involucrinas eran significativamente inhibidas por HgCl2, en comparación con phloretina (no significativo) Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulatingFilagrinas expression. J Invest Dermatol 2012; 132:2 y phloretina epidermal gene eran inhibidas por HgCl 1561-72
  22. 22. Modelo murinoUrea al 10 y 20% mejora la función barrera y expresión de AMP en modelo DAGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  23. 23.  Queratinocitos humanos obtienen urea a través de: UT-A1, UT-A2, y AQPs Absorción de urea es seguida por eventos genéticos regulando función barrera y defensa antimicrobiana Genes de diferenciación de queratinocitos, síntesis de lípidos, y producción de AMP Sobreregulación de algunos genes es observada a las 48-72 horas de exposición urea, lo cual podría deberse a acidificación de dominios extracelulares del estrato córneo Acidificación activa enzimas pH sensibles, y facilita descamación en capas exteriores del estrato córneoGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  24. 24.  Urea previene el desarrollo anormal de función barrera y revierte la baja expresión de AMP en modelo murino de Dermatitis atópica Al producir estimulación de expresión de AMP, efectos beneficiosos en enfermedades infecciosas (onicomicosis) o con alteración de la permeabilidad cutánea (dermatitis atópica) En lesiones agudas y crónicas de Dermatitis Atópica con disminución de PAM, mayor susceptibilidad a infecciones por S. Aureus y patógenos virales Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  25. 25.  UVB recientemente se ha demostrado induce expresión de β- defensina-2 y el precursor de LL-37, hCAP18 en humanos in vivo. Este estudio demuestra, urea es inductor o estimulador potente de barrera antimicrobiana Urea causa aumento expresión mRNA de involucrinas, loricrinas, así como síntesis de lípidos (ceramidas), disminuidas en piel afectada y no afectada en dermatitis atópica Filagrinas son proteínas más expresadas luego de exposición a urea Grether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans by regulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72
  26. 26.  Urea exógena estimula la expresión de transportadores de urea y AQPs  Transcripción de genes involucrados en la diferenciación queratinocítica, síntesis de lípidos epidérmicos y producción de AMP  Mejora la función barrera y la defensa antimicrobiana  Aplicaciones terapéuticas potencialesGrether-Beck S et al. Urea uptake enhances barrier function and antimicrobial defense in humans byregulating epidermal gene expression. J Invest Dermatol 2012; 132: 1561-72

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