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Untersuchungen zum oxidativen Stress und zum Entzündungsgeschehen nach UVB-Bestrahlung von HaCaT-Keratinozyten in vitro und von menschlicher Haut (Mikrodialysetechnik) in vivo
Finanzierung:
Land (Sachsen-Anhalt) ;
1. Wissenschaftlicher Hintergrund:Welchen Einfluß haben die UVB-Dosis (10-100 mJ/cm2) und Diclofenac als nichtsteroidales anti-entzündliches Medikament auf die Synthese bzw. Freisetzung von F2-Isoprostanen und Prostaglandinen als Indikatoren von oxidativem Stress und Entzündung? Wie beeinflußt milde UVB-Bestrahlung die Vitalität der HaCaT-Keratinozyten, mitochondriale Enzymaktivitäten und mitochondriales Cardiolipin? Welche Rolle spielen Superoxiddismutasen als wichtige antioxidative Schutzenzyme der Zelle?2. Methodik:F2-Isoprostan- und Prostaglandinanalytik mittels GC/MS für HaCaT-Keratinozyten, Keratinozytenüberstände und Mikrodialysatproben etabliert. Fettsäureanalytik mittels Gaschromatographie und Cardiolipinanalytik mittels HPLC-Fluoreszenzdetektion eingeführt.3. Wesentliche Ergebnisse: F2-Isoprostane wurden erstmals in HaCaT-Keratinozyten quantifiziert. Ihre Konzentrationen wurden UVB-dosisabhängig bis auf das Fünffache erhöht. Prostaglandine (PGE2) wurden komplett in die Zellüberstände freigesetzt und teilweise mehr als hundertfach erhöht. Diclofenackonzentrationen von 5 µM (höhere Konzentrationen erwiesen sich als toxisch, Konzentrationen unterhalb von 1 µM waren wirkungslos) führten zur vollständigen Hemmung der Prostaglandin E2-Freisetzung und zur etwa 35%-gen Hemmung der Isoprostanbildung. Die Hemmung der Isoprostanbildung ist sehr wahrscheinlich auf die Fähigkeit der Cyclooxygenase, Sauerstoffradikale zu bilden, zurückzuführen.Die Ergebnisse an HaCaT-Keratinozyten in vitro wurden bei in vivo-Studien mittels Mikrodialyse qualitativ bestätigt. UVB-Bestrahlung der menschlichen Haut führte zur Erythembildung und zur verstärkten Isoprostan- und PGE2-Freisetzung. Topische Applikation von Diclofenac verhinderte die Erythembildung und erniedrigte die Konzentrationen der Prostanoide.In gegenwärtigen Untersuchungen an HaCaT-Keratinozyten konnte gezeigt werden, dass UVB-induzierte Schäden an Zellen und Mitochondrien (Vitalitätsparameter, Apoptosemarker, Aktivitätsverlust von Atmungskettenenzymen, Cardiolipinabbau) durch oxidativen Stress verursacht werden und bis zu einer UVB-Dosis von 50 mJ/cm2 durch erhöhte Expression antioxidativer Enzme, insbesondere der mitochondrialen MnSOD, kompensiert werden können.

Schlagworte

F2-Isoprostane, Prostaglandine, oxidative Marker, oxidativer Stress
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