Abstract – Oral vitamin D modulates the epidermal expression of the vitamin D receptor and cathelicidin in children with atopic dermatitis

ABSTRACT

Sebbene la vitamina D  sia nota per avere molteplici effetti sulla pelle e sull’immunità, i suoi effetti sulla gravità della dermatite atopica (AD) rimangono poco chiari. Abbiamo studiato se la supplementazione orale con colecalciferolo (VD3) modifichi l’espressione nello strato corneo dei bambini con AD del recettore della vitamina D (VDR) e delle allarmine tra cui il peptide antimicrobico catelicidina prodotto dall’epidermide (camp/LL-37) il linfopoietina stromale timica (TSLP). Abbiamo condotto uno studio in aperto con supplementazione con VD3 orale settimanale per sei settimane in bambini con AD. Prima e dopo la supplementazione sono state valutate la 25-idrossivitamina D (25OHD) nel siero, la colonizzazione dello Staphylococcus aureus sulle lesioni e la gravità dell’AD valutata dall’indice SCORAD. Lo stripping con nastro  (TS) è stato eseguito su pelle non lesionata e lesionata per misurare l’espressione dell’mRNA di vdr, camp e tslp tramite RT-qPCR e peptide LL-37 mediante ELISA. Ventidue bambini con AD moderata-grave hanno ricevuto vitamina D per via orale una volta a settimana per sei settimane. La 25OHD sierica totale è aumentata da 45,1 ± 23 a 93,5 ± 24,3 nmoL/L (p <0,0001), mentre lo SCORAD è diminuito da 41,4 ± 13,5 a 31,5 ± 15,8 (p <0,0001). Dopo il trattamento, l’espressione genica epidermica del camp è aumentata significativamente nei campioni di stripping del nastro non lesionali (p = 0,014) e lesionali (p = 0,0007), mentre il VDR è aumentato solo nei campioni di pelle lesionata (p <0,0001). Il peptide LL-37 è aumentato significativamente solo nei campioni di pelle lesionata (p = 0,008). L’espressione genica di TSLP non è cambiata dopo il trattamento orale con colecalciferolo. Nei bambini con AD, la supplementazione orale di colecalciferolo è stata associata a un miglioramento dello stato vitaminico D e della gravità dell’AD, nonché a una maggiore espressione di VDR e catelicidina nella pelle lesionata. Questi dati forniscono alcuni suggerimenti su come la vitamina D determini i suoi effetti.

ABSTRACT

Although vitamin D (VD) is known to have multiple effects on the skin and immunity, its effects on atopic dermatitis (AD) severity remain unclear. We investigated whether oral cholecalciferol (VD3) supplementation changes stratum corneum expression of the vitamin D receptor (vdr), and the epidermal alarmins Cathelicidin Antimicrobial Peptide (camp/LL-37) and Thymic Stromal Lymphopoietin (tslp) in children with AD. We conducted an open-label supplementation study with weekly oral VD3 for six weeks in children with AD. Serum 25-hydroxyvitamin D (25OHD), lesional Staphylococcus aureus colonization, and AD severity evaluated by SCORAD index were evaluated before and after supplementation. Tape stripping (TS) was performed on non-lesional and lesional skin to measure mRNA expression of vdr, camp, and tslp through RT-qPCR and LL-37 peptide by ELISA. Twenty-two children with moderate-severe AD received weekly oral VD3 for six weeks. Total serum 25OHD increased from 45.1 ± 23 to 93.5 ± 24.3 nmoL/L (p < 0.0001), while SCORAD decreased from 41.4 ± 13.5 to 31.5 ± 15.8 (p < 0.0001). After treatment, epidermal gene expression of camp increased significantly in non-lesional (p = 0.014) and lesional (p = 0.0007) tape stripping samples, while vdr only increased in lesional skin samples (p < 0.0001). LL-37 peptide increased significantly only in lesional skin samples (p = 0.008). Gene expression of tslp did not change after oral VD3 treatment. In children with AD, oral VD3 supplementation was associated with improved VD status and AD severity, as well as increased VDR and Cathelicidin expression in lesional skin, which provide mechanistic clues on its effects.