The Skin Epilipiome in Stress, Aging and Inflammation

Abstract

Lipide sind sehr unterschiedliche Biomoleküle, die für die Bildung und Funktion von Zellmembranen, für den Stoffwechsel und für die zelluläre Signalgebung entscheidend sind. In der Säugetierhaut dienen Lipide zusätzlich zur Bildung der epidermalen Barriere und als Oberflächenlipide, die zusammen die Permeabilität, die physikalischen Eigenschaften, die Übersäuerung und die antimikrobielle Abwehr regulieren. Jüngste Fortschritte in der Genauigkeit und Spezifität der Massenspektrometrie haben es ermöglicht, enzymatische und nicht-enzymatische Modifikationen von Lipiden - dem Epilipidom - zu untersuchen und die bekannte Vielfalt der Moleküle in dieser Klasse zu multiplizieren. Da die Haut ein Organ ist, das häufig oxidativem, chemischem und thermischem Stress sowie Verletzungen und Entzündungen ausgesetzt ist, ist sie ein ideales Organ, um die Epilipidomdynamik, ihre Ursachen und ihre biologischen Folgen zu untersuchen. Neuere Studien decken den Verlust oder Gewinn der biologischen Funktion auf, der entweder aus spezifischen Modifikationen oder der Summe der Modifikationen von Lipiden resultiert. Diese Studien deuten auf eine wichtige Rolle des Epilipidoms bei Stressreaktionen und Immunregulation in der Haut hin. In diesem Minireview geben wir einen kurzen Überblick über die jüngsten Entwicklungen zu Ursachen und Folgen epilipidomischer Veränderungen in der Haut oder in Zelltypen, die sich in der Haut befinden.

Lipids are highly diverse biomolecules crucial for the formation and function of cellular membranes, for metabolism, and for cellular signaling. In the mammalian skin, lipids additionally serve for the formation of the epidermal barrier and as surface lipids, together regulating permeability, physical properties, acidification and the antimicrobial defense. Recent advances in accuracy and specificity of mass spectrometry have allowed studying enzymatic and non-enzymatic modifications of lipids-the epilipidome-multiplying the known diversity of molecules in this class. As the skin is an organ that is frequently exposed to oxidative-, chemical- and thermal stress, and to injury and inflammation, it is an ideal organ to study epilipidome dynamics, their causes, and their biological consequences. Recent studies uncover loss or gain in biological function resulting from either specific modifications or the sum of the modifications of lipids. These studies suggest an important role for the epilipidome in stress responses and immune regulation in the skin. In this minireview we provide a short survey of the recent developments on causes and consequences of epilipidomic changes in the skin or in cell types that reside in the skin.