Einfluß von solarer Strahlung auf Entzündungsmediatoren in humaner Haut:
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2007
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Die Haut als Organ 1
1.1.1 Morphologie der Haut 1
1.1.2 Pathophysiologie und molekulare Grundlagen der Psoriasis vulgaris.... 3
1.1.3 Die Rolle von Zytokinen in Entzündungsprozessen und im
Immunsystem der Haut 5
1.2 Ultraviolette Strahlung und ihre biologischen Effekte 8
1.3 Metabolismus und Transport von L-Arginin 11
1.3.1 Arginasen 12
1.3.2 NO-Synthasen (NOS) 14
1.3.3 Substratkonkurrenz um L-Arginin bei Entzündungsprozessen 15
1.4 Ziel und Fragestellung dieser Arbeit 17
2 Material und Methoden 18
2.1 Material 18
2.1.1 Chemikalien 18
2.1.2 Kits 18
2.1.3 Zytokine 18
2.1.4 Antikörper 18
2.1.5 Zellen 19
2.1.6 Zellkulturmedien und-Zusätze 19
2.1.7 Bestrahlungsquellen 19
2.2 Methoden 19
2.2.1 Allgemeine Zellkulturbedingungen 19
2.2.2 Isolation primärer humaner Keratinozyten aus Hautbiopsien 19
2.2.3 Zytokinaktivierung 20
2.2.4 Bestimmung von Nitrit mittels 2,3-Diaminonaphthalen-Assay 20
2.2.5 UV-Bestrahlung in vitro 21
2.2.6 Konzentrationsbestimmung von Zytokinen und Chemokinen mittels
BioPlex-Assay 21
2.2.7 Bestimmung der Zellvitalität mittels Trypanblauexklusionstest 21
2.2.8 Bestimmung der Zellvitalität mittels Neutralrot-Assay 21
2.2.9 Bestimmung der mRNA-Stabilität mit Hilfe von Actinomycin D 22
2.2.10 Bestimmung der Proteinstabilität mit Hilfe von Cycloheximid 22
2.2.11 Bestimmung der Arginase-Enzymaktivität 22
2.2.12 RNA-Isolation und reverse Transkription 22
2.2.13 Quantitative Genexpressionsanalyse mittels Real-time PCR 23
2.2.14 Proteinisolation und Western Blot 23
2.2.15 In vivo/Ex vivo Studien an gesunder Haut 24
2.2.16 Gewinnung von Saugblasenflüssigkeit und -epidermis 25
2.2.17 Bestimmung der 8-lsoprostankonzentration in
Saugblasenflüssigkeiten 26
2.2.18 Ex vivo Studien an psoriatischer Haut 26
2.2.19 Immunhistochemische Untersuchungen 26
2.2.20 Statistische Analysen 26
I I
3 Ergebnisse 27
3.1 Untersuchungen zum Einfluß von sonnensimuliertem Licht (SSL) auf
gesunde Haut 27
3.1.1 Einmalige SSL-Bestrahlung mit erythemalen Dosen erhöht die IL-6-
und IL-8-Sekretion in vivo 27
3.1.2 SSL-Bestrahlung induziert eine unmittelbare Erhöhung der 8-
Isoprostankonzentration nach einmaliger Bestrahlung mit 1 MED 30
3.1.3 Dosisabhängige Zytotoxizität von SSL in vitro 31
3.1.4 Zytokin- und Chemokinsekretion humaner Keratinozyten nach SSL-
Bestrahlung in vitro 32
3.2 Untersuchung der Effekte von UVB-Strahlung auf den dermalen L-
Argininmetabolismus 36
3.2.1 UVB-abhängige Modulation von Zytokin- und
Chemokinsekretionsmustern primärer Keratinozyten in vitro 36
3.2.2 UVB-Bestrahlung verringert die Arginase-1 mRNA-Expression und
die Aktivität der Arginase-1 41
3.2.3 UVB-Licht steigert unter inflammatorischen Bedingungen die iNOS-
mediierte NO-Synthese 44
3.2.4 Die CAT-2B mRNA-Expression wird durch UVB-Bestrahlung
gesteigert 45
3.2.5 UVB-Bestrahlung vermindert die mRNA- und Proteinexpression der
Arginase-1 in psoriatischen Läsionen in vivo 47
4 Diskussion 52
4.1 Einfluß von sonnensimulierter Strahlung auf die Sekretion von
Entzündungsmediatoren in gesunder Haut 52
4.2 SSL-Exposition verursacht oxidativen Streß in der Haut 54
4.3 Einfluß von SSL-Bestrahlung auf die Sekretion löslicher
Entzündungsmediatoren in humanen Keratinozyten 57
4.4 UVB-Licht führt zu stärkeren Veränderungen der Sekretion von
Entzündungsmediatoren als sonnensimulierte Strahlung 59
4.5 Einfluß von UVB-Bestrahlung auf den L-Argininmetabolismus 62
4.6 UVB-abhängige Verringerung der Arginase-1 -Aktivität moduliert die L-
Argininverfügbarkeit in vivo 65
4.7 IL-17 als Kandidat, der an der Arginase-1 Überexpression in der Psoriasis
beteiligt sein könnte 67
5 Zusammenfassung 70
6 Literaturverzeichnis 72
7 Abkürzungen 83
8 Lebenslauf 85
9 Danksagung 87
II
|
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Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Die Haut als Organ 1
1.1.1 Morphologie der Haut 1
1.1.2 Pathophysiologie und molekulare Grundlagen der Psoriasis vulgaris. 3
1.1.3 Die Rolle von Zytokinen in Entzündungsprozessen und im
Immunsystem der Haut 5
1.2 Ultraviolette Strahlung und ihre biologischen Effekte 8
1.3 Metabolismus und Transport von L-Arginin 11
1.3.1 Arginasen 12
1.3.2 NO-Synthasen (NOS) 14
1.3.3 Substratkonkurrenz um L-Arginin bei Entzündungsprozessen 15
1.4 Ziel und Fragestellung dieser Arbeit 17
2 Material und Methoden 18
2.1 Material 18
2.1.1 Chemikalien 18
2.1.2 Kits 18
2.1.3 Zytokine 18
2.1.4 Antikörper 18
2.1.5 Zellen 19
2.1.6 Zellkulturmedien und-Zusätze 19
2.1.7 Bestrahlungsquellen 19
2.2 Methoden 19
2.2.1 Allgemeine Zellkulturbedingungen 19
2.2.2 Isolation primärer humaner Keratinozyten aus Hautbiopsien 19
2.2.3 Zytokinaktivierung 20
2.2.4 Bestimmung von Nitrit mittels 2,3-Diaminonaphthalen-Assay 20
2.2.5 UV-Bestrahlung in vitro 21
2.2.6 Konzentrationsbestimmung von Zytokinen und Chemokinen mittels
BioPlex-Assay 21
2.2.7 Bestimmung der Zellvitalität mittels Trypanblauexklusionstest 21
2.2.8 Bestimmung der Zellvitalität mittels Neutralrot-Assay 21
2.2.9 Bestimmung der mRNA-Stabilität mit Hilfe von Actinomycin D 22
2.2.10 Bestimmung der Proteinstabilität mit Hilfe von Cycloheximid 22
2.2.11 Bestimmung der Arginase-Enzymaktivität 22
2.2.12 RNA-Isolation und reverse Transkription 22
2.2.13 Quantitative Genexpressionsanalyse mittels Real-time PCR 23
2.2.14 Proteinisolation und Western Blot 23
2.2.15 In vivo/Ex vivo Studien an gesunder Haut 24
2.2.16 Gewinnung von Saugblasenflüssigkeit und -epidermis 25
2.2.17 Bestimmung der 8-lsoprostankonzentration in
Saugblasenflüssigkeiten 26
2.2.18 Ex vivo Studien an psoriatischer Haut 26
2.2.19 Immunhistochemische Untersuchungen 26
2.2.20 Statistische Analysen 26
I I
3 Ergebnisse 27
3.1 Untersuchungen zum Einfluß von sonnensimuliertem Licht (SSL) auf
gesunde Haut 27
3.1.1 Einmalige SSL-Bestrahlung mit erythemalen Dosen erhöht die IL-6-
und IL-8-Sekretion in vivo 27
3.1.2 SSL-Bestrahlung induziert eine unmittelbare Erhöhung der 8-
Isoprostankonzentration nach einmaliger Bestrahlung mit 1 MED 30
3.1.3 Dosisabhängige Zytotoxizität von SSL in vitro 31
3.1.4 Zytokin- und Chemokinsekretion humaner Keratinozyten nach SSL-
Bestrahlung in vitro 32
3.2 Untersuchung der Effekte von UVB-Strahlung auf den dermalen L-
Argininmetabolismus 36
3.2.1 UVB-abhängige Modulation von Zytokin- und
Chemokinsekretionsmustern primärer Keratinozyten in vitro 36
3.2.2 UVB-Bestrahlung verringert die Arginase-1 mRNA-Expression und
die Aktivität der Arginase-1 41
3.2.3 UVB-Licht steigert unter inflammatorischen Bedingungen die iNOS-
mediierte NO-Synthese 44
3.2.4 Die CAT-2B mRNA-Expression wird durch UVB-Bestrahlung
gesteigert 45
3.2.5 UVB-Bestrahlung vermindert die mRNA- und Proteinexpression der
Arginase-1 in psoriatischen Läsionen in vivo 47
4 Diskussion 52
4.1 Einfluß von sonnensimulierter Strahlung auf die Sekretion von
Entzündungsmediatoren in gesunder Haut 52
4.2 SSL-Exposition verursacht oxidativen Streß in der Haut 54
4.3 Einfluß von SSL-Bestrahlung auf die Sekretion löslicher
Entzündungsmediatoren in humanen Keratinozyten 57
4.4 UVB-Licht führt zu stärkeren Veränderungen der Sekretion von
Entzündungsmediatoren als sonnensimulierte Strahlung 59
4.5 Einfluß von UVB-Bestrahlung auf den L-Argininmetabolismus 62
4.6 UVB-abhängige Verringerung der Arginase-1 -Aktivität moduliert die L-
Argininverfügbarkeit in vivo 65
4.7 IL-17 als Kandidat, der an der Arginase-1 Überexpression in der Psoriasis
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5 Zusammenfassung 70
6 Literaturverzeichnis 72
7 Abkürzungen 83
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9 Danksagung 87
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