Basic/Clinical Science
Lymphoid Markers, Activation Markers, and Adhesion Molecules in Cutaneous Biopsy Specimens from HIV+ Patients with Disease Progression


Kathleen J. Smith,*† Henry G. Skelton,# Josef Yeager,* Donald Baxter,* Ann T. Nelson,‡ Peter Angritt,‡ Wei-sing Chu,‡ Kenneth F Wagner,* and the Military Medical Consortium for the Advancement of Retroviral Research

Abstract

Background: One important factor in understanding the pathogenesis of human immune deficiency virus (HIV) disease is documenting the patterns of immune dysregulation present in HIV-positive patients. The cells which home to skin are mainly certain subsets of T cells and, as opposed to the peripheral blood, where circulating factors may inhibit terminal phenotypic differentiation, the cutaneous environment potentiates differentiation during cutaneous eruptions.

Objective: The authors’ aim was to characterize the inflammatory dermatoses in biopsy specimens from HIV-positive patients with immunohistochemical stains for lymphoid markers, activation markers, and adhesion molecules and to determine if there was any correlation with the type of dermatosis and the HIV-disease stage.

Methods: Lymphoid and activation markers as well as adhesion molecules were studied on cutaneous biopsy specimens from 96 inflammatory dermatoses in HIV-positive patients. The dermatoses included psoriasiform dermatoses with and without a lichenoid component, perivascular lymphoid dermatoses, perivascular and periadnexal inflammatory dermatoses, spongiotic dermatoses, granulomatous dermatoses, and neutrophilic dermatoses with and without vasculitis.

Results: Although there was a decrease in CD4/CD8 ratios in the cutaneous inflammatory dermatoses with progression of the disease, the ratios of CD4/CD8 cells were far higher than those in the peripheral blood. There were also increasing numbers of CD23+ cells and increased E-Selectin expression on endothelial cells from the early stages of disease, with no consistent pattern of ICAM-1 expression on epithelial cells with disease progression.

Conclusions: The expression of lymphoid markers, activation markers, and adhesion molecules in the skin with progression of HIV disease, is consistent with a T helper (Th)1 to Th0/Th2 cytokine pattern of immune dysregulation. This cytokine pattern may be modified by the cytopathic effects of HIV on lymphoid and dendritic populations and by effects of other concurrent infections. Significant numbers of CD4+ T cells in skin infiltrates, with low peripheral CD4 T-cell counts, suggest that the cutaneous T-cell populations may be distinctive.

Sommaire

Antécédents : Pour comprendre la pathogénèse du virus de l’immunodéficience humaine (VIH), il importe entre autres choses de documenter les dérèglements immunitaires que présentent les patients porteurs du VIH. Les cellules qui se dirigent vers la peau sont surtout des sous-ensembles de cellules T. Contrairement à ce qui se passe dans le flux sanguin périphérique, où les facteurs de circulation peuvent empêcher la différenciation phénotypique terminale, le milieu cutané permet la différenciation pendant les éruptions.

Objectif : Caractériser les dermatoses inflammatoires présentes dans des spécimens biopsiques prélevés sur des patients porteurs du VIH à l’aide de colorants immunohistochimiques pour repérer les marqueurs lymphoïdes, les marqueurs d’activation et les molécules d’adhésion et déterminer ainsi s’il y a corrélation entre le type de dermatose et le stade de développement de la maladie causée par le VIH.

Méthodes : étude des marqueurs lymphoïdes, des marqueurs d’activation et des molécules d’adhésion sur des spécimens biopsiques de 96 dermatoses inflammatoires prélevés sur des patients porteurs du VIH. Il s’agissait de dermatoses psoriasiformes avec ou sans lichénification, de dermatoses lymphoïdes périvasculaires, de dermatoses inflammatoires périvasculaires et périannexielles, de dermatoses spongiotiques, de dermatoses granulomateuses et de dermatoses neutrophiles avec ou sans vasculite.

Résultats : Malgré une diminution du rapport CD4/CD8 dans les dermatoses inflammatoires, dans les cas où la maladie évolue, les rapports CD4/CD8 restent de beaucoup supérieurs à ceux du flux sanguin périphérique. On a observé également des nombres croissants de cellules CD23+ et l’expression accrue de la sélectine E sur les cellules endothéliales des sujets aux premiers stades de la maladie, sans tendance constante vers l’expression de l’ICAM-1 sur les cellules épithéliales des sujets dont la maladie évolue.

Conclusions : l’expression des marqueurs lymphoïdes, des marqueurs d’activation et des molécules d’adhésion dans la peau de sujets porteurs du VIH dont la maladie évolue est conforme à un motif de dysrégulation immunitaire de cellules T helper (Th) 1 à cytokine Th0 / Th2. Ce motif peut être modifié par les effets cytopathologiques du VIH sur les populations lymphoïdes et dendritiques et par les effets d’autres infections concurrentes. Le nombre important de cellules T à CD4+ dans les infiltrats de peau et les dénombrements plutôt faibles de cellules T à CD4 encirculation suggèrent des populations de cellules T cutanées distinctives.


Received 10/1/97. Accepted for publication 12/6/97.

*National Naval Medical Center, Bethesda, Maryland, USA,† United States Army Institute of Chemical Defense;‡ Armed Forces Institute of Pathology, Departments of Hematopathology and AIDS Registry,# Laboratory Corporation of America, Herndon, Virginia, USA
The opinions or assertions herein are the private views of the authors and are not to be construed as official or as reflecting the views of the Department of the Army, the Department of the Navy, or the Department of Defense.
This work was supported in part by an intragency agreement from the National Institutes of Health (NIAMS YO1AR90008 and YO1AR00014).

Reprint requests: Kathleen J. Smith COL, MC USA, Department of Dermatology, National Naval Medical Center, Bethesda, MD, USA 20889–5600

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