Vestnik dermatologii i venerologiiVestnik dermatologii i venerologiiВестник дерматологии и венерологии0042-46092313-6294Rossijskoe Obschestvo Dermatovenerologov i Kosmetologov132710.25208/vdv1327ORIGINAL STUDIESНАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleThe role of proteins implicated in skin steroidogenesis in acne vulgaris developmentРоль белков, участвующих в синтезе стероидных гормонов, в развитии акнеhttps://orcid.org/0000-0002-3014-4457572246092524662-0833KirichenkoAndrey K.КириченкоАндрей Константинович
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

д.м.н., профессор

krasak07@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5795-1371572107011735669-2537BardetskayaYaroslavna V.БардецкаяЯрославна Владимировна
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor

к.м.н., доцент

byvkgpu@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2089-602265055743129210-6780FefelovaYuliya A.ФефеловаЮлия Анатольевна
Russian Federation

Dr. Sci. (Biol.), Assistant Professor

д.б.н., доцент

fefelovaja@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9868-5017KotovaKseniya V.КотоваКсения Витальевна
Russian Federation

Assistant Lecturer

ассистент

ksuhry@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5054-4781TokmakovaVictoriya O.ТокмаковаВиктория Олеговна
Russian Federation

Resident

ординатор

viktoriatok@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8142-4283230099256005412-2148RukshaTatyana G.РукшаТатьяна Геннадьевна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

д.м.н., профессор

tatyana_ruksha@mail.ruKrasnoyarsk State Medical University named after Professor V.F. Voyno-YasenetskyКрасноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-ЯсенецкогоResearch Institute of Problems of North Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center” of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesНаучно-исследовательский институт медицинских проблем Севера — обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН211220222701202398665720305202225112022Copyright ©; 2023, Kirichenko A.K., Bardetskaya Y.V., Fefelova Y.A., Kotova K.V., Tokmakova V.O., Ruksha T.G.Copyright ©; 2023, Кириченко А.К., Бардецкая Я.В., Фефелова Ю.А., Котова К.В., Токмакова В.О., Рукша Т.Г.2023Kirichenko A.K., Bardetskaya Y.V., Fefelova Y.A., Kotova K.V., Tokmakova V.O., Ruksha T.G.Кириченко А.К., Бардецкая Я.В., Фефелова Ю.А., Котова К.В., Токмакова В.О., Рукша Т.Г.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://vestnikdv.ru/jour/article/view/1327

Background. Acne vulgaris belongs to androgen-dependent diseases where androgens cause sebaceous gland hypertrophy with a subsequent enlargement of sebum production.

Aims. Determination of the expression profile of steroidogenesis-related proteins in normal skin and skin of patients with acne.

Material and methods. Immunohistochemical assay was carried out to characterize TSPO, StAR, CYP11A1, and 3â-hydroxysteroid dehydrogenase expression in skin of patients with acne vulgaris and in normal skin.

Results. Expression levels of a protein TSPO which is involved in a steroidogenesis-limited step was increased in mature sebocytes of acne vulgaris patients. StAR, CYP11A1, and 3â-hydroxysteroid dehydrogenase immunovisualization was found both in normal skin and in the skin of acne patients.

Conclusions. The revealed alterations in expression of steroidogenesis-related protein in acne skin may indicate not only the conversion of steroids produced by external steroidogenesis organs but elevated steroids local production as well. The fact may account both for sebaceous gland hyperplasia and inflammation sustenance in skin.

Обоснование. Акне относится к андрогензависимым заболеваниям, при которых андрогены вызывают гипертрофию сальных желез с последующим увеличением выработки кожного сала.

Цель. Определение уровня экспрессии белков, участвующих в метаболизме стероидов, в нормальной коже и коже пациентов с акне.

Материал и методы. Иммуногистохимический анализ был проведен для иммуновизуализации белка-транслокатора, стероидогенного острого регуляторного белка, цитохрома Р45011А1, 3â-гидроксистероиддегидрогеназы в коже пациентов с акне и в нормальной коже с последующим определением иммуногистохимического индекса для выполнения полуколичественного анализа экспрессии вышеуказанных белков в коже.

Результаты. У пациентов с акне определялась в коже повышенная экспрессия белка TSPO, участвующего в лимитирующем этапе стероидогенеза — транспорте холестерина через митохондриальную мембрану.

Заключение. Выявленные изменения экспрессии белка-транслокатора, наличие в коже цитохрома Р45011A1, 3â-гидроксистероиддегидрогеназы, стероидогенного острого регуляторного белка в коже могут указывать не только на возможность метаболизма стероидов, продуцируемых «классическими» органами стероидогенеза, но и на повышенную локальную продукцию стероидов у пациентов с акне. Этот факт может объяснять как гиперплазию сальных желез, так и поддержание воспаления в коже.

acneCYP11A13β-hydroxisteroid dehydrogenasesteroidogenesisTSPOStARакнеCYP11A13β-гидроксистероиддегидрогеназастероидогенезTSPOStARКубанов А.А., Сысоева Т.А., Бишарова А.С., Мерцалова И.Б. Аспекты патогенеза и современной терапии акне. Лечащий врач. 2016;(11):30–38 [Kubanov AA, Sysoeva TA, Bisharova AS, Metrsalova IB. Aspects of pathogenesis and up-to-date therapy of acne. Lechashiy Vrach 2016;(11):30–38. (In Russ.)]Wolterink RGJK, Wu GS, Chiu IM, Veiga-Fernandes H. Neuroimmune interactions in peripheral organs. Annu Rev Neurosci. 2022;45:339–360. doi:10.1146/annurev-neuro-111020-105359Papadopoulos V, Miller WL. Role of mitochondria in steroidogenesis. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2012;26(6):771–790. doi: 10.1016/j.beem.2012.05.002Monica Shih MC, Huang CCJ, Chu HP, Hsu NC, Chung BC. Embryonic steroids control developmental programming of energy balance. Endocrinology. 2021;162(12):bqab196. doi: 10.1210/endocr/bqab196Galano M, Li Y, Li L, Sottas C, Papadopoulos V. Role of Constitutive STAR in Leydig Cells. Int J Mol Sci. 2021;22(4):2021. doi: 10.3390/ijms22042021Ruksha TG. Peculiarities of expression of proteins associated with steroidogenesis in skin cell. Cell and Tissue Biology. 2009;3(4):330–334. doi: 10.1134/S1990519X0904004XБагрец А.Н., Кузнецов В.А., Рукша Т.Г. Изменение уровня 21-гидроксилазы в клетках кожи больных акне. Сибирский медицинский журнал. 2013;(7):51–53 [Bagreс AN, Kuznetsov VA, Ruksha TG. Change in level of enzyme 21-hydroxylase in skin cells of patients with acne. Sibirskij medicinskij zhurnal. 2013;(7):51–53. (In Russ.)]Багрец А.Н., Кузнецов В.А., Рукша Т.Г. Антиоксидантный статус и экспрессия цитохрома P50scc. Сибирский медицинский журнал. 2013;(1):63–65 [Bagreс AN, Kuznetsov VA, Ruksha TG. Antioxidant status and expression of cytochrome P450scc in epidermal keratinocytes of patients with acne. Sibirskij medicinskij zhurnal. 2013;(1):63–65. (In Russ.)]Eichenfield DZ, Sprague J, Eichenfield LF. Management of acne vulgaris: a review. JAMA. 2021;326(20):2055–2067. doi: 10.1001/jama.2021.17633Kurokawa I, Layton AM, Ogawa R. Updated treatment for acne: targeted therapy based on pathogenesis. Dermatol Ther (Heidelb). 2021;11(4):1129–1139. doi: 10.1007/s13555-021-00552-6Fritsch M, Orfanos CE, Zouboulis CC. Sebocytes are the key regulators of androgen homeostasis in human skin. J Invest Dermatol. 2001;116(5):793–800. doi: 10.1046/j.1523-1747.2001.01312.xMannervik B, Ismail A, Lindström H, Sjödin B, Ing NH. Glutathione transferases as afficient ketosteroid isomerases. Front Mol Biosci. 2021;8:765970. doi: 10.3389/fmolb.2021.765970Williams HC, Dellavalle RP, Garner S. Acne vulgaris. Lancet. 2012;379(9813):361–372. doi: 10.1016/S0140-6736(11)60321-8Smith KR, Thiboutot DM. Thematic review series: skin lipids. Sebaceous gland lipids: friend or foe? J Lipid Res. 2008;49(2):271–281. doi: 10.1194/jlr.R700015-JLR200Poirier D. 17beta-Hydroxysteroid dehydrogenase inhibitors: a patent review. Expert Opin Ther Pat. 2010;20(9):1123-1145. doi: 10.1517/13543776.2010.505604Cong TX, Hao D, Wen X, Li XH, He G, Jiang X. From pathogenesis of acne vulgaris to anti-acne agents. Arch Dermatol Res. 2019;311(5):337–349. doi: 10.1007/s00403-019-01908-xLee SE, Kim JM, Jeong MK, Zouboulis CC, Lee SH. 11-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 is expressed in human sebaceous glands and regulates glucocorticoid-induced lipid synthesis and toll-like receptor 2 expression in SZ95 sebocytes. Br J Dermatol. 2013;168(1):47–55. doi: 10.1111/bjd.12009Nast A, Rosumeck S, Erdmann R, Alsharif U, Dressler C, Werner RN. Methods report on the development of the European evidence-based (S3) guideline for the treatment of acne — update 2016. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2016;30(8):e1–e28. doi: 10.1111/jdv.13783Ruksha T, Aksenenko M, Papadopoulos V. Role of translocator protein in melanoma growth and progression. Arch Dermatol Res. 2012;304(10):839–845. doi: 10.1007/s00403-012-1294-5Rao A, Douglas SC, Hall JM. Endocrine disrupting chemicals, hormone receptors, and acne vulgaris: a connecting hypothesis. Cells. 2021;10(6):1439. doi: 10.3390/cells10061439Cappel M, Mauger D, Thiboutot D. Correlation between serum levels of insulin-like growth factor 1, dehydroepiandrosterone sulfate, and dihydrotestosterone and acne lesion counts in adult women. Arch Dermatol. 2005;141(3):333–338. doi: 10.1001/archderm.141.3.333Zhang C, Chinnappan M, Prestwood CA, Edwards M, Artami M, Thompson BM, et al. Interleukins 4 and 13 drive lipid abnormalities in skin cells through regulation of sex steroid hormone synthesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021;118(38):e2100749118. doi: 10.1073/pnas.2100749118Багрец А.Н., Кузнецов В.А., Рукша Т.Г. Повышение концентрации 3-гидроксистероиддегидрогеназы в клетках кожи больных вульгарными угрями. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2013;(5):62–64 [Bagrec AN, Kuznetsov VA, Ruksha TG. Rossijskij zhurnal kozhnyh i venericheskih boleznej. 2013;(5):62–64. (In Russ.)]Arora MK, Seth S, Dayal S. The relationship of lipid profile and menstrual cycle with acne vulgaris. Clin Biochem. 2010;43(18):1415–1420. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2010.09.010Cho SH, Choi MH, Sim WY, Lee WY, Chung BC. Metabolic alterations of DHEA and cholesterol sulphates in the hair of patients with acne measured by liquid chromatography-mass spectrometry. Exp Dermatol. 2010;19(7):694–696. doi: 10.1111/j.1600-0625.2010.01094.xArriba M, Ezquieta B. Molecular Diagnosis of Steroid 21-Hydroxylase Deficiency: A Practical Approach. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;29:13:834549. doi: 10.3389/fendo.2022.834549