Defined System To Assess the In Vitro Induction of a Psoriasis Phenotype on Normal Keratinocytes by Fibroblasts from Psoriatic Subjects


Gerald G. Krueger and Cynthia M. Jorgensen

Abstract

Background: Research has shown that involved as well as uninvolved skin of psoriatic subjects have an inherent defect that manifests, at a minimum, as nonapparent epidermal hyperplasia. Fibroblasts have been shown to regulate epidermal proliferation and differentiation; furthermore, fibroblasts from patients with psoriasis have altered growth, response, and mediator release when compared with normal.

Objective: We conjectured that it might be possible to generate the enhanced epidermal proliferation inherent to psoriatic skin in vitro using a defined interactive culture system with cellular components from the skin of normal and psoriatic subjects.

Methods: To reduce the variables whereby fibroblasts stimulate keratinocyte proliferation in vitro, a system was developed that does not permit direct contact between keratinocytes and fibroblasts, but does permit the exchange of media and mediators as well as an assessment of keratinocyte growth as a function of time. Fibroblasts from involved and uninvolved sites from biopsies of seven untreated psoriatic subjects were assessed for their effect on the growth of keratinocytes from normal subjects.

Results: Analysis shows that five of seven fibroblast sources from involved sites and six of seven from uninvolved sites of psoriatic subjects induce normal keratinocytes to display enhanced outgrowth. Three of 14 fibroblast sources consistently do not induce this change. Fibroblasts from uninvolved sources are particularly effective, with a mean of 40 6 8% (SD) more growth than with normal fibroblasts.

Conclusion: It is concluded that fibroblasts from psoriatics can induce the phenotype of increased epidermal proliferation on normal keratinocytes via a soluble mediator in a defined system.

Sommaire

Antécédents: La recherche montre que la peau, touchée ou non, de sujets atteints de psoriasis est affectée d’une anomalie inhérente qui manifeste pour le moins une hyperplasie épidermique non apparente. Des travaux ont montré que les fibroblastes régularisent la prolifération et la différenciation épidermiques. De plus, les fibroblastes des patients psoriasiques ont une altération de croissance, de réponse et de relâche des médiateurs en comparaison à la normale.

Objectifs: Vérifier s’il est possible de déclencher in vitro la prolifération épidermique accrue inhérente à la peau des patients atteints de psoriasis au moyen d’un système défini de culture interactive avec des cellules de la peau de sujets normaux et de sujets atteints.

Méthodes: Afin de réduire l’incidence des variables responsables de la stimulation de la prolifération des kératinocytes par les fibroblastes in vitro, un système a été conçu pour empêcher les contacts directs entre kératinocytes et fibroblastes tout en permettant l’échange de médiateurs et de médias, et pour permettre d’évaluer la croissance des kératinocytes en fonction du temps. On a évalué l’effet de fibroblastes provenant de zones touchées ou non touchées et obtenus par des biopsies pratiquées sur sept patients atteints d’un psoriasis non traité sur la croissance de kératinocytes prélevés sur des sujets normaux.

Résultats: L’analyse montre que cinq des sept sources de fibroblastes provenant de zones touchées et six des sept provenant de zones non touchées (prélevées chez des patients atteints de psoriasis) ont induit une augmentation de la croissance. Trois des quatorze sources de fibroblastes n’ont pas induit ce type de changement. Les fibroblastes de sources non touchées sont particulièrement actifs, avec une augmentation moyenne de croissance y était de 40 6 8% (DS) supérieure à celle qu’ont induite les fibroblastes normaux.

Conclusion: Les fibroblastes des sujets psoriasiques peuvent entraîner le phénotype de prolifération épidermique exacerbée dans les kératinocytes normaux par l’action d’un médiateur soluble, dans un système défini.


Received 1/21/97. Accepted for publication 4/16/97.

Department of Dermatology, University of Utah Health Sciences Center, Salt Lake City, Utah

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