Assessment of genomic and non-genomic molecular indicators for the development of steroid resistance in dermatoses of various etiologies

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Resistance to systemic glucocorticosteroids in various dermatological conditions represents a serious clinical problem, often leading to treatment failure and exacerbation of the disease. The purpose of the review is to determine the relationships between association of genomic and non-genomic molecular factors and steroid resistance development in dermatoses of various etiologies. Genomic factors, including glucocorticoid receptor polymorphisms and changes in steroid metabolizing enzymes, may alter patient sensitivity to systemic glucocorticosteroids. All authors individually carried out a search of the available literature through PubMed, ScienceDirect, Wiley Online Library, Google Scholar, Cochrane Library, and MeSH using such key words "glucocorticoid receptor," and "glucocorticoid resistance," and "macrophage migration inhibitory factor," and "P-glycoprotein," and "polymorphism NR3C1," and "systemic lupus erythematosus," and "bullous pemphigoid," and "pemphigus vulgaris," and "atopic dermatitis."

Out of 23 analyzed sources, 8 studies were selected that describe various genomic and nongenomic factors potentially influencing the development of steroid resistance in a vast variety of skin conditions including pemphigus, bullous pemphigoid, atopic dermatitis, nummular eczema, localized neurodermatitis, lichen planus, and cutaneous and systemic lupus erythematosus.

We found that the mechanisms of steroid insensitivity were thoroughly studied in patients with systemic lupus erythematosus, including its cutaneous manifestations. Moreover, they differ in all these diseases. Meanwhile, the mechanisms underlying steroid resistance in other dermatological diseases are currently not fully understood. It is of a paramount importance to investigate mechanisms of steroid insensitivity and develop a panel of biomarkers which could predict steroid resistance in advance to optimize therapy of these conditions.

About the authors

Anfisa A. Lepekhova

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: anfisa.lepehova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4365-3090
SPIN-code: 3261-3520

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

Olga Y. Olisova

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: olisovaolga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2482-1754
SPIN-code: 2500-7989

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Moscow

Natalia P. Teplyuk

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: teplyukn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5800-4800
SPIN-code: 8013-3256

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Alexander S. Dukhanin

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: das03du@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2433-7727
SPIN-code: 5028-6000

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Valeria E. Bakasova

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: valeria-bakasova@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-6798-881X
Russian Federation, Moscow

References

  1. Dodiuk-Gad RP, Ish-Shalom S, Shear NH. Systemic glucocorticoids: Important issues and practical guidelines for the dermatologist. Int J Dermatol. 2015;54(6):723–729. doi: 10.1111/ijd.12642
  2. Martins CS, de Castro M. Generalized and tissue specific glucocorticoid resistance. Mol Cell Endocrinol. 2021;530:111277. doi: 10.1016/j.mce.2021.111277
  3. Kubin ME, Hägg PM, Kokkonen N, et al. Expression of glucocorticoid receptors GRα and GRβ in bullous pemphigoid. Acta Derm Venereol. 2016;96(7):922–926. doi: 10.2340/00015555-2443
  4. Pujols L, Mullol J, Picado C. Alpha and beta glucocorticoid receptors: Relevance in airway diseases. Curr Allergy Asthma Rep. 2007;7(2):93–99. doi: 10.1007/s11882-007-0005-3
  5. Frank F, Ortlund EA, Liu X. Structural insights into glucocorticoid receptor function. Biochem Soc Trans. 2021;49(5):2333–2343. doi: 10.1042/BST20210419
  6. Ramamoorthy S, Cidlowski JA. Exploring the molecular mechanisms of glucocorticoid receptor action from sensitivity to resistance. Endocr Dev. 2013;24:41–56. doi: 10.1159/000342502
  7. Timmermans S, Souffriau J, Libert C. A general introduction to glucocorticoid biology. Front Immunol. 2019;10:1545. doi: 10.3389/fimmu.2019.01545
  8. Sevilla LM, Jiménez-Panizo A, Alegre-Martí A, et al. Glucocorticoid resistance: Interference between the glucocorticoid receptor and the MAPK signalling pathways. Int J Mol Sci. 2021;22(18):10049. doi: 10.3390/ijms221810049
  9. Adcock IM, Mumby S. Glucocorticoids. Handb Exp Pharmacol. 2017;237:171–196. doi: 10.1007/164_2016_98
  10. Barnes PJ, Adcock IM. Glucocorticoid resistance in inflammatory diseases. Lancet. 2009;373(9678):1905–1917. doi: 10.1016/S0140-6736(09)60326-3
  11. Oakley RH, Cidlowski JA. The biology of the glucocorticoid receptor: New signaling mechanisms in health and disease. J Allergy Clin Immunol. 2013;132(5):1033–1044. doi: 10.1016/j.jaci.2013.09.007
  12. Nicolaides NC, Charmandari E. Chrousos syndrome: From molecular pathogenesis to therapeutic management. Eur J Clin Invest. 2015;45(5):504–514. doi: 10.1111/eci.12426
  13. Barnes PJ. Mechanisms and resistance in glucocorticoid control of inflammation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2010;120(2-3):76–85. doi: 10.1016/j.jsbmb.2010.02.018
  14. Barnes PJ. Corticosteroid resistance in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. J Allergy Clin Immunol. 2013;131(3):636–645. doi: 10.1016/j.jaci.2012.12.1564
  15. Kirwan JR. Glucocorticoid resistance in patients with rheumatoid arthritis. Scand J Rheumatol. 2007;36(3):165–166. doi: 10.1080/03009740701340263
  16. Luo J, Wang Y, Lan D, et al. Differential expression of serum microRNAs in glucocorticoid-resistant patients with ulcerative colitis. Int J Clin Exp Pathol. 2018;11(2):936–946.
  17. Fang SY, Li CL, Liu XS, et al. Correlation between polymorphisms of the NR3C1 gene and glucocorticoid effectiveness in patients with pemphigus vulgaris. Sci Rep. 2017;7(1):11890. doi: 10.1038/s41598-017-12255-0
  18. Gao H, Wang Q, Yu X, et al. Molecular mechanisms of glucocorticoid resistance in systemic lupus erythematosus: A review. Life Sci. 2018;209:383–387. doi: 10.1016/j.lfs.2018.08.038
  19. Methkal A, Kuts L. Revealing the molecular-genetic and clinical predictors of glucocorticoid resistance in patients with hand eczema. Wiad Lek. 2022;75(9, Pt. 1):2076–2080. doi: 10.36740/WLek202209105
  20. Zhang MK, Sun YH, Xu Y, et al. Glucocorticoid receptor polymorphisms: Lack of association with glucocorticoid resistance among Chinese bullous disease patients. J Dermatol. 2015;42(7):759–760. doi: 10.1111/1346-8138.12879
  21. Inui S, Sumikawa Y, Asada H, Itami S. Glucocorticoid resistance in atopic dermatitis associated with decreased expression of glucocorticoid receptor-alpha in peripheral blood mononuclear cells. J Dermatol. 2010;37(5):496–499. doi: 10.1111/j.1346-8138.2010.00866.x
  22. Kubin ME, Hägg PM, Kokkonen N, et al. Glucocorticoid receptors GRα and GRβ are expressed in inflammatory dermatoses. Eur J Dermatol. 2016;26(1):21–27. doi: 10.1684/ejd.2015.2691
  23. De la Fuente H, Baranda L, Hernández MI, et al. Lack of involvement of P-glycoprotein (P-gp) in pemphigus patients with poor response to steroid therapy. J Dermatol Sci. 2002;28(3):219–226. doi: 10.1016/s0923-1811(01)00169-4
  24. Hägg PM, Hurskainen T, Palatsi R, et al. Increased expression of glucocorticoid receptor beta in lymphocytes of patients with severe atopic dermatitis unresponsive to topical corticosteroid. Br J Dermatol. 2010;162(2):318–324. doi: 10.1111/j.1365-2133.2009.09518.x
  25. Melo AK, Melo MR, Saramago AB, et al. Persistent glucocorticoid resistance in systemic lupus erythematosus patients during clinical remission. Genet Mol Res. 2013;12(2):2010–2019. doi: 10.4238/2013.February.19.1
  26. Perez-Guerrero EE, Gamez-Nava JI, Muñoz-Valle JF, et al. Serum levels of P-glycoprotein and persistence of disease activity despite treatment in patients with systemic lupus erythematosus. Clin Exp Med. 2018;18(1):109–117. doi: 10.1007/s10238-017-0459-0
  27. Beltrán-Ramírez A, Muñoz-Valle JF, Gamez-Nava JI, et al. Steroid resistance associated with high MIF and P-gp serum levels in SLE patients. Molecules. 2022;27(19):6741. doi: 10.3390/molecules27196741
  28. Mollazadeh S, Sahebkar A, Hadizadeh F, et al. Structural and functional aspects of P-glycoprotein and its inhibitors. Life Sci. 2018;214:118–123. doi: 10.1016/j.lfs.2018.10.048
  29. Li Y, Yuan H, Yang K, et al. The structure and functions of P-glycoprotein. Curr Med Chem. 2010;17(8):786–800. doi: 10.2174/092986710790514507
  30. Elmgren J, Nyberg F. Clinical aspects of cutaneous lupus erythematosus. Front Med (Lausanne). 2023;9:984229. doi: 10.3389/fmed.2022.984229
  31. Yell JA, Mbuagbaw J, Burge SM. Cutaneous manifestations of systemic lupus erythematosus. Br J Dermatol. 1996;135(3):355–362.
  32. Kang I, Bucala R. The immunobiology of MIF: Function, genetics and prospects for precision medicine. Nat Rev Rheumatol. 2019;15(7):427–437. doi: 10.1038/s41584-019-0238-2
  33. Xuan M, Li H, Fu R, et al. Lack of association between NR3C1 polymorphism and glucocorticoid resistance in Chinese patients with immune thrombocytopenia. Platelets. 2014;25(2):125–128. doi: 10.3109/09537104.2013.779369
  34. Kozaci DL, Chernajovsky Y, Chikanza IC. The differential expression of corticosteroid receptor isoforms in corticosteroid-resistant and -sensitive patients with rheumatoid arthritis. Rheumatology (Oxford). 2007;46(4):579–585. doi: 10.1093/rheumatology/kel276
  35. Zhang H, Ouyang Q, Wen ZH, et al. [Study on glucocorticoid receptor alpha and beta in colonic mucosal cell of patients with ulcerative colitis. (In Chinese)]. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2004;35(5):630–633.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Supplement 1. Mechanisms of steroid resistance formation.
Download (382KB)
Indexing metadata
3. Fig. 1. Selected scientific literature for further analysis. PV: pemphigus vulgaris; BP: bullous pemphigoid; AD: atopic dermatitis; SLE: systemic lupus erythematosus.

Download (260KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».