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Desmosomas y pénfigo foliáceo canino

El pénfigo foliáceo (PF) es una enfermedad cutánea autoinmune caracterizada por la pérdida de adhesión entre queratinocitos (acantólisis) con la consiguiente formación de vesículas-pústulas subcorneales o intraespinosas. El PF ha sido descrito en humanos y animales y es una de las enfermedades autoinmunes más comunes en caninos. las células epidérmicas poseen estructuras encargadas de la adhesión intercelular llamadas desmosomas y siempre que estas moléculas sean atacadas por autoanticuerpos, se producirá la separacion intraepidérmica y el desarrollo clínico de PF.

22 de Junio de 2011: Por Del Mestre, Pablo

Generalidades

 El pénfigo foliáceo (PF) es una enfermedad cutánea autoinmune caracterizada por la pérdida de adhesión entre queratinocitos (acantólisis) con la consiguiente formación de vesículas-pústulas subcorneales o intraespinosas. El PF ha sido descrito en humanos y animales y es una de las enfermedades autoinmunes más comunes en caninos.

Las células epidérmicas poseen estructuras encargadas de la adhesión intercelular llamadas desmosomas y siempre que estas moléculas sean atacadas por autoanticuerpos, se producirá la separacion intraepidérmica y el desarrollo clínico de PF.

Fisiología de los desmosomas

Desmosoma proviene del griego desmo (unión) y soma (cuerpo). Por definición, los desmosomas son complejas uniones intercelulares que actúan en la adhesión de una célula con otra, la organización del citoesqueleto, la señalización celular y la arquitectura tisular, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. En particular, los desmosomas se presentan en abundante cantidad en el epitelio escamoso estratificado (epidermis) y el miocardio, tejidos sujetos de por sí a una importante tensión mecánica.

Los desmosomas son moléculas estructurales muy dinámicas. En los últimos años, se ha avanzado muchoen el reconocimiento de la constitución y las funciones de las proteínas desmosómicas. Se trata de uniones discoides con un diámetro de 0,2-0,5 μm, compuestas por dos placas electrodensas (una en cada célula) que están separadas por un espacio intercelular de 24-30 nm, llamado desmoglea o adhesivo desmosómico.

En su ultraestructura, los desmosomas poseen tres familias génicas distintas: las caderinas desmosómicas o proteínas de transmembrana, las proteínas de la familia armadillo y las proteínas de la familia plaquina; las dos últimas están presentes intracelularmente y constituyen la placa desmosómica.

Las caderinas desmosómicas están compuestas por las desmogleínas (Dsg) y desmocolinas (Dsc); hay cuatro tipos de desmogleínas (Dsg 1-4) y tres tipos de desmocolinas (Dsc 1-3) encargadas del anclaje con las caderinas desmosómicas de la célula vecina en su porción más externa o extracelular y con las proteínas de la familia armadillo en su porción intracelular.

La estructura molecular extracelular de las Dsg y las Dsc está conformada por cinco dominios (EC 1-5), de los cuales cuatro (EC 1-4, 110 aminoácidos) son comunes a todas ellas. Hay un quinto segmento (EC 5) variable que es el de unión a la membrana citoplasmática. El primer dominio (EC 1) es el más externo y se encarga de conectarse a la caderina desmosómica de la célula yuxtapuesta, en una unión dependiente del calcio; ese sitio de unión se ha dado en llamar línea media densa. las Dsg (110-160 kDa) y las Dsc (100-150 kDa) muestran patrones específicos de distribución para cada tipo de tejido. Las Dsg1 y Dsc1 están confinadas, en su mayoría, a la porción superior de la epidermis, mientras que las Dsg3 y Dsc3 suelen encontrarse principalmente en los estratos epidérmicos inferiores.

Cada desmosoma posee al menos una Dsg y una Dsc y las interacciones entre ellas con sus homónimos desmosómicos vecinos pueden ser homotípicas (por ej., Dsg- Dsg, Dsc-Dsc) o heterotípicas (por ej., Dsg-Dsc), aunque nunca del tipo Dsg1-Dsg3; las Dsg4 se encuentran mayoritariamente en el folículo piloso, mientras que las Dsc2 están en los estratos inferiores de la epidermis.

En los últimos años, algunos autores reportaron la presencia en seres humanos de otra molécula de transmembrana desmosómica denominada Perp. Hallazgos recientes revelan que la deficiencia de moléculas Perp conlleva el desarrollo de vesículas intraepidérmicas.

Las proteínas de la familia armadillo forman parte de la placa citoplasmática que conecta las Dsg-Dsc con las proteínas de la familia plaquina. Están constituidas por la placoglobina (Pg, 82 kDa) o gamma-catenina y por tres moléculas distintas de placofilina (Pkp 1-3, 80- 100 kDa), todas con ubicación intracelular y subyacente a la membrana celular. Las placoglobinas se unen a la cola citoplasmática de las Dsg y Dsc y son esenciales en la formación de la placa desmosómica y la fijación de los filamentos de queratina; también están reconocidas con funciones de señalización celular.

Finalmente, las proteínas de la familia plaquina (260-320 kDa) están constituidas por dos moléculas desmoplaquinas (Dp1-2) y actúan como eslabón fundamental en la unión/conexión de los desmosomas con el citoesqueleto o los filamentos intermedios (FI) de queratina. Otros miembros de la familia plaquina, tales como envoplaquina, periplaquina y plectina (esta última fundamental en hemidesmosomas), se sitúan de manera más periférica en la placa desmosómica y servirían para anclar las Dp a los FI.

Todas las estructuras descritas son altamente prominentes en los estratos basal y suprabasal (espinoso y granuloso) epidérmicos. En los estadios finales de la diferenciación epidérmica, los queratinocitos son transformados en células planas anucleadas y con alto contenido de queratina llamados corneocitos que componen el estrato epidérmico más externo o estrato córneo. En los corneocitos, la placa desmosómica (proteínas de la familia armadillo y plaquina) se transforma en la envoltura córnea en íntimo contacto con la membrana citoplasmática, y la zona central o extracelular desmosómica se convierteen una zona electrodensa que, en su conjunto, se denomina corneodesmosoma.

Pénfigo foliáceo canino

El complejo pénfigo incluye un grupo de enfermedades autoinmunes, entre las cuales el PF es la presentación más común en caninos. El PF sólo afecta la epidermis, sin afección mucosa. El 80% de los perros sanos y el 82% de aquellos con PF presentan IgG circulante dirigida contra moléculas de superficie de los queratinocitos; los perros sanos presentan exclusivamente IgG1 circulante antiqueratinocito; entre los perros con PF, el 68% presenta IgG1 circulante antiqueratinocito, y el 82%, IgG4 circulante antiqueratinocito.

Los niveles séricos de IgG1 poseen una evolución independiente a la de la enfermedad, mientras que la IgG4 presenta una evolución paralela a la enfermedad. la IgG4 es conocida también por su pobre propiedad en la activación leucocitaria y el sistema del complemento.

La inyección intradérmica de IgG precipitada de un grupo o un individuo con PF en ratones neonatos resulta en vesiculación visible debido a acantólisis subgranular microscópica; el mismo procedimiento con IgG de pacientes sanos no provoca lesiones cutáneas visibles.

Los autoanticuerpos IgG4 de pacientes con PF poseen como diana la superficie de las células epidérmicas y, en especial, las proteínas desmosómicas. Esto da por resultado la destrucción de estas moléculas de adhesión y el desprendimiento celular en un proceso llamado acantólisis. la consecuente apoptosis, luego de la separación celular, es una característica del PF y se denomina anoikis, mientras que en seres humanos, la acantólisis sumada a la apoptosis recientemente se ha dado en llamar apoptólisis.

La separación queratinocitaria resulta inicialmente en la formación de vesículas (con contenido claro) y, en un segundo e inmediato paso, pústulas (con neutrófilos y eosinófilos); estas últimas contienen en su interior células acantolíticas aisladas o agrupadas (rafts), además de los polimorfonucleares ya mencionados sin degeneracion celular.

Pocos años atrás, nishifuji y col., y luego olivry y col., lograron clonar el segmento extracelular de Dsg1 canina mediante la técnica de expresión por baculovirus; esta Dsg1 canina recombinante (rDsg1c) fue reconocida como antígeno por los autoanticuerpos de todos los pacientes humanos con PF, pero sorpresivamente ningún autoanticuerpo de suero canino con PF la reconoció. Más tarde, se usaron las técnicas ElISA e Inmunoblot y, una vez más, ninguno de los 80 pacientes caninos con PF reconocieron la rDsg1c en forma específica. En un ensayo más reciente, sólo el 6% de sueros caninos con PF reconocieron epítopos lineales y conformacionales de rDsg1c; como consecuencia, Dsg1 parece ser un antígeno menor en PF canino.

Iwasaki y col. clonaron la molécula de Dsc1 canina (rDsc1c) y, utilizando Inmunoblot e inmunoprecipitación, ningún paciente canino con PF reconoció este antígeno como diana. Aunque se sabe que las moléculas diana para los autoanticuerpos se ubican en las moléculas de transmembrana desmosómicas, aún queda pendiente su identificación.

Existen distintas hipótesis en PF humano acerca de la patogenia de la acantólisis:

- unión de los autoanticuerpos a caderinas desmosómicas (Dsg 1) y el calcio que conlleva a la pérdida directa de cohesión celular;

- internalización del complejo IgG-caderina desmosómicaplacoglobina y posterior degradación lisosómica;

- fosforilación de moléculas de adhesión por cinasas activadas de origen queratinocítico, lo que disociaría las caderinas desmosómicas de las moléculas placoglobina (placa desmosómica);

- retracción de FI, activación de caspasas endógenas y subsecuente apoptosis-apoptólisis;

- acción de autoanticuerpos sobre otras moléculas de superficie que también actuarían en la adhesión celular, como el antígeno Perp y receptores alfa-9- acetilcolina con efectos duales nicotínicos y muscarínicos y antígeno penfaxina (una nueva anexina tambien conocida como anexina 31 o AnXA9).

En PF canino, incluso podríamos sumar una nueva hipótesis acerca de la patogenia de la acantólisis:

- acción directa de proteasas liberadas por polimorfonucleares que infiltran la lesión; gránulos citoplasmáticos de neutrófilos fueron reconocidos en el espacio intercelular de células acantolíticas. Recientemente, olivry propuso tres puntos básicos para efectuar el diagnóstico clínico de PF canino:

1) aspecto clínico: pústulas que evolucionan a erosiones y costras con predominio en cara y miembros;

2) histopatología: pústulas superficiales epidérmicas y foliculares ricas en neutrófilos y queratinocitos acantolíticos;

3) diagnósticos diferenciales: descartar piodermias estafilocócicas y dermatofitosis pustulosa.

Conclusiones

- Existe suficiente evidencia que indica que los pacientes caninos con PF presentan autoanticuerpos dirigidos contra proteínas desmosómicas y cuyos antígenos quedan aún por identificar.

-Esos autoanticuerpos aplicados a ratones neonatos son capaces de reproducir la enfermedad.

- El título de autoanticuerpos en suero se correlaciona directamente con la gravedad de la enfermedad.

- Nuevos estudios son necesarios para un completo entendimiento de la patogenia del PF y así pues lograr terapias más específicas para esta grave enfermedad.

Lecturas sugeridad

- Aoki-ota y col., Autoantibodies against extracellular domains of desmocollin are not envolved in canine PF. (Abstract) vet Dermatol 15 (suppl):26. 2004.

-Grando y col., A nicotinic acetylcholine receptor regulating cell adhesion and mobility is expressed in human keratinocytes. j Invest Dermatol 105:774-81. 1995.

- Grando y col., Cholinergic control of epidermal cohesion. Exp Dermatol 15:265-82. 2006. -

Grando y col., Apoptolysis: a novel mechanism of skin blistering in Pv linking the apoptotic pathways to basal cell shrinkage and suprabasal acantolysis. Exp Dermatol 18 (9):764-70. 2009.

- Green y col., Desmosomes: new perspectives on a classic. j Invest Dermatol 127, 2499-2515. 2007.

- Gross y col., Pustular diseases of the epidermis. In Skin Diseases of the Dog and Cat, 2nd Edition. Blackwell Publishing. Págs. 13-18. 2005.

- Iwasaki y col., Spontaneous canine model of PF. In Chan: Animal Models of Human Inflammatory Skin Diseases. Boca Raton, Fl: CRC Press. Págs. 309-19. 2004.

- Kuhl y col., Comparative histopathology of PF and superficial folliculitis in the dog. vet Path vol 31, issue 1; 19-27.

- lennon y col., Immunological heterogeneity of canine PF: I-variability of IFI patterns. vet Dermatol 17:216. 2006.

- Nishifuji y col., A canine PF case showing parallel relationship of disease activity and titer of serum anti-keratinocyte cell surface antibodies. j of vet Med Sci 67:943-45. 2005.

- Olivry y col., Canine PF autoantibodies are pathogenic in neonatal mice. (Abstract) j Invest Dermatol 119:301. 2002.

- Olivry y col., Desmoglein 1 is a minor autoantigen in dogs with PF. vet Immunol and Immunopat 110:245-55. 2006.

- Olivry y col., A review of autoinmune skin diseases in domestic animals: I-superficial pemphigus. vet Dermatol 17:291-305.2006.

- Olivry y col., Immunological heterogeneity in canine PF: II-physicochemical variability of antigenic epitopes. vet Dermatol 17:216. 2006.

- Tzu y col., Who will develop PF?. j Invest Dermatol 129, 6. 2009.

- Waschke. The desmosomes and pemphigus. Histochem Cell Biol 130:21-54. 2008.

- Yabuzoe y col., neutrophils contact to plasma membrane of keratinocytes including desmosomal structures in canine PF. j vet Med Sci 70(8):807-12, 2008.

- Yabuzoe y col., Ultraestructural localization of binding site of serum antibodies in PF by post-embedding immunoelectron microscopy in one dog. vet dermatol 17: 220. 2006.