Congenital dystrophic epidermolysis bullosa (DEB) in Sprague Dawley rats: a case series

BackgroundEpidermolysis bullosa is a rare skin disease caused by defects in the basement membrane and/or other dermoepidermal junction components. Hypothesis/ObjectivesWe describe a series of spontaneous cases of dystrophic epidermolysis bullosa (DEB) in a colony of Sprague Dawley rats investigated with histopathology, transmission electron microscopy (TEM) and inheritance pattern. AnimalsFour, 4-day-old pups from a litter of Sprague Dawley rats developed blistering, haemorrhagic skin lesions and were euthanized. Age-matched controls from the same litter were normal. Several months later two more litters presented with identical findings. All three litters had the same sire, suggesting a genetic component. MethodsSkin from affected and control animals was evaluated histologically and with TEM. Unaffected sibling pairs from affected litters were bred in order to potentially reproduce the disease and determine the mode of inheritance. ResultsHistologically, there was significant dermoepidermal clefting below the basement membrane with variable amounts of haemorrhage and cellular debris within the clefts. Ultrastructurally, clefting occurred below the basement membrane with an intact lamina densa and normal hemidesmosomes. Anchoring filaments were strikingly absent. Litters produced from phenotypically unaffected sibling pairs resulted in a total of four more litters with approximately a quarter of pups affected. Conclusions and clinical importanceBased on the gross lesions, histopathological features and TEM determination of separation below the lamina densa and lack of normal anchoring fibrils, these cases are most consistent with DEB. This is the first report of naturally occurring, localized and reproducible recessive DEB in Sprague Dawley rats. Resume ContexteL'epidermolyse bulleuse est une dermatose rare liee a des defauts de la membrane basale et/ou d'autres composants de la jonction dermo-epidermique. Hypotheses/ObjectifsNous decrivons une serie de cas spontanes d'epidermolyse bulleuse dystrophique (DEB) au sein d'une colonie de rats Sprague Dawley exploree par histopathologie, microscopie electronique a transmission (TEM) et reproductions. SujetsQuatre rats ages de 4 jours d'un groupe de Sprague dawley ont developpe des lesions cutanees hemorragiques et ont ete euthanasies. Les sujets controles du meme age de la meme portee etaient normaux. Plusieurs mois plus tard deux portees de plus presentaient des lesions identiques. Les trois portees presentaient le meme geniteur, suggerant une composante genetique. MethodesLa peau des sujets atteints et des sujets controles a ete evaluee par histopathologie et TEM. Les freres et sOEurs sains issus des portees atteintes ont ete reproduits afin de potentiellement reproduire la maladie et determiner le mode de transmission. ResultatsL'examen histopathologique a revele un clivage dermo-epidermique sous la membrane basale avec des quantites variables d'hemorragie et de debris cellulaire au sein des clivages. Ultrastructurellement, le clivage etaient sous la membrane basale avec une lamina densa intacte et des hemidesmosomes normaux. Les filaments d'ancrage etaient etrangement absents. Les portees issues des croisements des individus sains ont produits un total de quatre portees avec un quart des petits atteints. Conclusions et importance cliniqueLes lesions cliniques, histopathologiques et la determination par TEM de la separation situee sous la lamina densa avec une absence des filaments d'ancrages, ces cas sont compatibles avec une DEB. Ceci est la premiere description d'une DEB spontanee, localisee, reproductible et recessive chez le rat Sprague Dawley. Resumen Introduccionla epidermolisis bullosa es una enfermedad rara de la piel causada por defectos en la membrana basal y/o otros componentes de la union dermo-epidermal. Hipotesis/Objetivosdescribimos una serie de casos espontaneos de epidermolisis distrofica bullosa (DEB) en una colonia de ratas Sprague-Dawley investigadas con histopatologia, microscopia electronica de transmision (TEM) y patron hereditario. Animalescuatro neonatos de cuatro dias de edad de una camada de ratas Sprague-Dawley desarrollaron lesiones vesiculares hemorragicas y fueron eutanasiados. Cuatro controles de la misma edad y de la misma camada fueron normales. Varios meses despues dos camadas adicionales presentaron hallazgos identicos. Todas las camadas fueron del mismo macho, sugiriendo un componente genetico. Metodosla piel de animales afectados y animales control fue evaluar histologicamente y mediante TEM. Parejas de hermanos de las camadas afectadas fueron cruzadas para intentar reproducir la enfermedad y determinar el patron de herencia. Resultadoshistologicamente hubo una separacion significativa dermoepidermal bajo la membrana basal con cantidades variables de hemorragia y detritus celular dentro de las zonas de separacion. Ultraestructuralmente la separacion ocurrio bajo la membrana basal con la lamina densa intacta y hemidesomomas normales. Los filamentos de anclaje estaban ausentes. Las camadas resultantes de las parejas de hermanos no afectados fenotipicamente produjeron aproximadamente un cuarto de neonatos afectados. Conclusion e importancia clinicabasado en las lesiones macroscopicas, caracteristicas histopatologicas y determinacion mediante TEM de una separacion bajo la lamina densa con ausencia de filamentos de anclaje normales, los casos se consideran compatibles con DEB. Este es el primer articulo publicado de DEB natural, localizada y reproducible con herencia recesiva. Zusammenfassung HintergrundDie Epidermolysis bullosa ist eine seltene Hauterkrankung, die durch einen Defekt in der Basalmembran und/oder anderen Komponenten des dermoepidermalen ubergangs ausgelost wird. Hypothese/ZieleWir beschreiben eine Serie von spontanen Fallen von dystrophischer Epidermolysis bullosa (DEB) in einer Sprague Dawley Rattenkolonie, die histopathologisch, sowie mittels Transmissionselekronenmikroskop (TEM) und anhand von Vererblichkeitsmustern untersucht wurden. TiereVier 4-Tage-alte Welpen aus einem Wurf Sprague Dawley Ratten entwickelten blasenbildende, hamorrhagische Hautveranderungen und wurden eingeschlafert. Dem Alter angepasste Kontrolltiere aus demselben Wurf waren normal. Einige Monate spater traten bei zwei weiteren Wurfen identische Veranderungen auf. Alle drei Wurfe hatten denselben Vater, was eine genetische Komponente vermuten lie ss. MethodenDie Haut von betroffenen Tieren und von den Kontrolltieren wurde histologisch und mittels TEM untersucht. Mit nicht betroffenen Geschwisterpaaren aus betroffenen Wurfen wurde weitergezuchtet, um moglicherweise die Krankheit zu reproduzieren und um die Art der Vererbung zu bestimmen. ErgebnisseHistologisch bestand eine signifikante dermoepidermale Spaltenbildung unterhalb der Basalmembran mit einem unterschiedlichen Ausma ss an Blutung und Zelldebris innerhalb der Spalten. Ultrastrukturell trat die Spaltenbildung unterhalb der Basalmembran auf, wobei eine intakte Lamina densa und normale Hemidesmosomen vorkamen. Die verankernden Filamente waren interessanterweise nicht vorhanden. Wurfe aus phanotypisch nicht betroffenen Geschwisterpaaren produzierten insgesamt vier weitere Wurfe mit ungefahr einem Viertel betroffener Welpen. Schlussfolgerungen und klinische BedeutungBasierend auf den groben Veranderungen, den histopathologischen Merkmalen und der mittels TEM festgestellten Separierung unterhalb der Lamina densa, sowie dem Fehlen der Ankerfibrillen, sind diese Falle am ehesten mit DEB vergleichbar. Es handelt sich hierbei um den ersten Bericht von naturlich auftretender, lokalisierter und reproduzierbarer rezessiver DEB bei Sprague Dawley Ratten.