Characterization of the canine skin barrier restoration following acute disruption by tape stripping

The stratum corneum (SC) forms the main part of the permeability barrier of the skin. In mice and in humans, cutaneous barrier disruption can be generated by removing the SC with tape stripping (TS) and the skin barrier function can be assessed by measurement of transepidermal water loss (TEWL). The aim of the present study was to characterize the skin barrier restoration in the dog following mechanical disruption and to analyse the correlation between the skin barrier recovery and TEWL measurement. Thirty sequential TS were performed on 12 sites on four healthy beagle dogs. The number of TS was chosen to ensure a sufficient barrier disruption with a slow recovery. Skin repair was assessed for 72 h by clinical and histological examinations, and TEWL measurements. The results showed that performing 30 TS was adequate to disrupt the skin barrier in the dog. The homeostatic repair response, initiated in the skin, was rapid and characterized by complete restoration of the SC within 72 h, accompanied by greater basal cell proliferation, and dermal eosinophilic inflammation. TEWL was significantly increased by complete removal of the SC but recovered along with restoration of the SC (Scheffe test, P ≤ 0.05). Characterization of a canine model of barrier disruption and restoration and assessment of the skin barrier function by TEWL measurements could help better understand the events implied in skin barrier function. Development of this canine model is also necessary for future studies on the effects of treatments aimed at restoring the skin barrier. Resume Le stratum corneum (SC) forme la partie principale de la barriere cutanee permeable. Chez l’homme et la souris, une rupture de la barriere cutanee peut etre generee par retrait du SC a l’aide de cellophane adhesive (TS), et la fonction de barriere cutanee peut etre evaluee par mesure de la perte hydrique transepidermique (TEWL). L’objectif de cette etude est de determiner, a la suite d’une rupture mecanique, la restauration de la barriere cutanee chez le chien et d’analyser la correlation entre cette restauration et la mesure du TEWL. Trente TS sequentielles ont ete realisees sur 12 sites sur quatre beagles sains. Le nombre de TS a ete choisi pour permettre une rupture suffisante de la barriere cutanee avec une lente restauration. La reparation cutanee a eteevaluee pendant 72 heures par des examens cliniques et histologiques et des mesures de TEWL. Les resultats ont montre que de realiser 30 TS permettait de rompre la barriere cutanee chez le chien. La reparation homeostatique, initiee dans la peau, etait rapide et caracterisee par une restauration complete du SC dans les 72 heures, accompagnee par une proliferation accrue des cellules basales et une inflammation eosinophilique dermique. La TEWL etait significativement augmentee avec un retrait complet du SC mais retournait a la normale avec la restauration du SC (Scheffe test, P ≤ 0.05). La caracterisation d’un modele canin de rupture et de restauration de la fonction de barriere cutanee par les mesures de TEWL pourrait permettre de mieux comprendre les evenements impliques dans la fonction de barriere cutanee. Le developpement de ce modele canin est egalement necessaire pour de futures etudes sur les effets des traitements sur la restauration de la barriere cutanee. Resumen El estrato corneo (SC) forma la parte principal de la barrera de permeabilidad de la piel. En ratones y en seres humanos, se puede crear una alteracion de la funcion de barrera cutanea quitando el SC con cinta adhesiva (TS) y la funcion de la barrera de la piel se puede determinar por la medida de la perdida de agua transepidermal (TEWL). El proposito de este estudio fue caracterizar la regeneracion de la funcion de barrera de la piel en el perro tras la alteracion mecanica y analizar la correlacion entre la recuperacion de la funcion de barrera de la piel y la medida de TEWL. Se realizaron treinta TS secuenciales en 12 sitios en cuatro perros sanos de raza Beagle. El numero de TS fue elegido para asegurar una suficiente alteracion mecanica de la barrera con una recuperacion lenta. La reparacion de la piel fue determinada a las 72 horas mediante examenes clinicos e histologicos, y la medidas de TEWL. Los resultados demostraron que realizar 30 TS fue adecuado para alterar la funcion de barrera la piel en el perro. La respuesta homeostatica de reparacion, iniciada en la piel, fue rapida y caracterizada por la restauracion completa del SC en el plazo de 72 horas, acompanada por la mayor proliferacion de celulas basales, y la presencia de inflamacion eosinofilica dermica. TEWL aumento perceptiblemente con la retirada del SC pero se recupero a la par con la restauracion del SC (prueba de Scheffe, P ≤ 0.05). La caracterizacion de un modelo canino de alteracion y restauracion de la barrera y la valoracion de la funcion de barrera de la piel midiendo TEWL podia contribuir a entender mejor los acontecimientos implicados en la funcion de la barrera de la piel. El desarrollo de este modelo canino es tambien necesario para los estudios futuros en los efectos de los tratamientos dirigidos a restaurar la barrera de la piel. Zusammenfassung Das Stratum corneum (SC) stellt den wichtigsten Teil der Durchlassigkeitsbarriere der Haut dar. Bei Mausen und Menschen kann eine Storung der Hautbarriere durch das Entfernen des SC mittels Tape Stripping (TS) simuliert werden und die Funktion der Hautbarriere kann durch Messung des transepidermalen Wasserverlustes (TEWL) beurteilt werden. Das Ziel der gegenwartigen Studie war es, die Sanierung der Hautbarriere nach einer mechanischen Storung beim Hund zu beschreiben und die Korrelation zwischen der Erholung der Hautbarriere und der TEWL Messung zu analysieren. Es wurden dreisig aufeinander folgende TS an 12 Hautstellen von vier gesunden Beagles durchgefuhrt. Die Anzahl der TS wurde so ausgewahlt, um eine ausreichende Storung der Barriere mit einer langsamen Regenerierung zu gewahrleisten. Die Wiederherstellung der Haut wurde uber 72 Stunden mittels klinischen und histologischen Untersuchungen, sowie mittels TEWL Messungen beurteilt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Durchfuhrung von 30 TS ausreichte, um die Hautbarriere beim Hund zu storen. Die Wiederherstellung der Homoostase, die durch die Haut initiiert wurde, war schnell und durch eine komplette Reparatur der SC innerhalb von 72 Stunden gekennzeichnet. Der Vorgang war von einer groseren Basalzellproliferation und dermaler eosinophiler Entzundung begleitet. Der TEWL war durch die vollige Entfernung des SC signifikant erhoht, erholte sich aber parallel zur Wiederherstellung des SC (Scheffe Test, P ≤ 0.05). Die Darstellung eines Hundemodells fur die Storung der Hautbarriere, sowie deren Wiederherstellung und Beurteilung der Hautbarrierenfunktion mittels TEWL Messungen konnte dabei helfen, die Vorgange, die mit der Funktion der Hautbarriere zusammenhangen, besser zu verstehen. Die Entwicklung dieses Hundemodells ist auch fur zukunftige Studien uber Auswirkungen von Therapien, die auf die Reparatur der Hautbarriere abzielen, wichtig.