Differential Induction of IL-12 p40 and IL-10 mRNA in Human Langerhans' Cells and Keratinocytes by In Vivo Occlusion, Vehicle, and All-TRANS Retinoic Acid


Guofen Chen, Kefei Kang, Sewon Kang, Alain H. Rook, Marek Kubin, John J. Voorhees, and Kevin D. Cooper

Abstract

Background: Hydration and pharmacologic manipulation of the skin may have immunomodulatory effects. For instance, retinoic acid (RA) in vivo upregulates antigen-presenting cell (APC) activity of Langerhans' cells (LC).

Objective: Our study was to determine whether RA increases LC APC activity via alteration of the potent immunoregulatory and reciprocally acting cytokines, IL-12 and IL-10.

Methods: 0.1% RA and vehicle solvent only (V) as a control were applied under occlusion on the skin of normal volunteers. Freshly selected CD1a+ LC and keratinocytes from keratome were subject to semiquantitative determination of IL-12 p40 and IL-10 mRNA levels. IL-12 p40 protein was measured by radioimmunoassay.

Results: Occlusion alone and open vehicle alone did not induce LC immunoregulatory cytokines; LCs demonstrated significant induction of IL-12 p40 mRNA, when the vehicle was occluded for 48 hours and, to a lesser extent, IL-10 as well. IL-12 p40 mRNA could be further induced by RA-LC at the 20-hour time point; however, IL-10 mRNA was induced at the 48-hour time point. Neither occlusion nor RA significantly induced IL-12 p40 or IL-10 mRNA in CD1a- keratinocytes at any time points.

Conclusion: A tight reciprocal regulation of IL-10 and IL-12 is present in LCs and is consistent with the initial, but self-limited, inflammatory effect of occlusion and topical retinoids.

Sommaire

Antécédents: L'hydratation et la manipulation pharmacologique de la peau peuvent avoir des effets modulateurs. Ainsi, l'acide rétinoïque (AR) in vivo régularise l'activité présentatrice de l'antigène (CPA) des cellules de Langerhans (CL).

Objectif: Notre étude visait à déterminer si l'AR accroît l'activité de la CPA des CL par la transformation, chez le patient, des cytokines immunorégulatrices et à effet réciproque, IL-12 et IL-10.

Méthodes: 0,1% d'AR et un véhicule solvant seulement (V) en tant que contrôle ont été appliqués sous occlusion sur la peau de volontaires normaux. À partir de CL CD1a + fraîchement sélectionnées et de kératinocytes de kératotome, on a évalué de façon semiquantitative la présence d'IL-12 p40 et IL-10 ARNm. La quantité de protéine IL-12 p40 a été mesurée par radioimmunoessai.

Résultats: Une occlusion seule et un véhicule ouvert seul n'ont pas induit les cytokines immunorégulatrices des CL ; on a noté une importante induction de l'IL-12 p40 ARNm des CL lorsque le véhicule a été occlus pendant 48 heures et, dans une moindre mesure, de l'IL-10 également. L'IL-12 p40 ARNm pouvait être induit davantage par l'AR-CL après une durée de 20 heures ; toutefois, l'IL-10 ARNm a été induit après une durée de 48 heures. Ni l'occlusion, ni l'AR n'ont accru de façon significative l'activité de l'IL-12 p40 ou de l'IL-10 ARNm dans les kératinocytes CD1a + après quelque durée de temps que ce soit.

Conclusion: Une régulation réciproque serrée d'IL-10 et IL-12 est présente dans les CL et est conforme à l'effet inflammatoire initial, mais spontanément résolutif, de l'occlusion et des rétinoïdes topiques.

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