Dokument: Molekular-epidemiologische Untersuchung ethnischer Unterschiede in umweltinduzierten Hautalterungsprozessen von deutschen und japanischen Frauen

Titel:	Molekular-epidemiologische Untersuchung ethnischer Unterschiede in umweltinduzierten Hautalterungsprozessen von deutschen und japanischen Frauen
Weiterer Titel:	Study of the extrinsic skin aging of German and Japanese women
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=13908
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20100202-120433-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Vierkötter, Andrea [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 10,75 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 27.01.2010 / geändert 27.01.2010
Stichwörter:	Hautalterung, ethnische Unterschiede
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Deutsche Frauen entwickeln früher Falten, während japanische Frauen früher Pigmentflecken aufweisen. Die Ursachen hierfür sind noch nicht eingehend untersucht und stellten deshalb die Hauptfragestellung in dieser Arbeit dar. In der JAGE-Studie (Study of the extrinsic skin ageing of Japanese and German women) validierten wir zunächst ein Instrument zur Bestimmung der Hautalterung, einen Hautalterungsscore. Darüber hinaus bestätigten wir mit diesem Hautalterungsscore den bekannten ethnischen Unterschied in der Manifestation der extrinsischen Hautalterung. Diese Ergebnisse bildeten nun die Grundlage, um verschiedene Einflussfaktoren der Hautalterung hinsichtlich ihres erklärenden Potentials für den ethnischen Unterschied zu untersuchen. Ein wichtiger Einflussfaktor der Hautalterung ist die Hautpigmentierung. Die Japanerinnen wiesen in unserem Studienkollektiv einen etwas dunkleren Hautton sowie einen stärkeren Gelbanteil in der Haut auf. Dieser Unterschied in der Hautpigmentierung hatte allerdings kein Erklärungspotenzial für die ethnischen Unterschiede in der Hautalterung. Wir konnten allerdings zeigen, dass einige Umweltfaktoren sowie der Lebensstil einen Einfluss auf die Hautalterung ausüben und teilweise erklärend für den ethnischen Unterschied waren. Nur die deutschen Frauen benutzten ein Solarium und setzten sich somit einer verstärkten UV-Exposition aus. Es zeigte sich, dass die Solarienbenutzung der deutschen Frauen teilweise für den ethnischen Unterschied bei den Falten auf der Stirn und über der Oberlippe verantwortlich war. In unserem Studienkollektiv waren unter den Japanerinnen weiterhin weniger jemalige Raucher als unter den deutschen Frauen und auch dieser Unterschied war relevant für den ethnischen Unterschied in der Faltenbildung. Darüber hinaus konnten wir einen bisher unbekannten Einflussfaktor der Hautalterung aufdecken und zwar den schädigenden Einfluss einer Luftverschmutzung. Der Einfluss einer Luftverschmutzung war bei den japanischen Frauen aus Düsseldorf sogar noch stärker ausgeprägt als bei den deutschen Frauen. Dieser Zusammenhang konnte allerdings nicht bei den japanischen Frauen aus Nagoya beobachtet werden. Da wir allerdings den Einfluss einer Luftverschmutzung auf die Hautalterung in einer weiteren, unabhängigen Studie, der SALIA-Studie (Study on the influence of Air pollution on Lung function, Inflammation and Aging), bestätigen konnten, sind die Zusammenhänge, die in Düsseldorf gezeigt wurden, als sehr wahrscheinlich anzunehmen. Ob wirklich eine erhöhte Sensibilität der Japanerinnen gegenüber einer durch Luftverschmutzung induzierten Pigmentfleckenbildung vorliegt, muss allerdings noch weiter untersucht werden. Hinsichtlich der Ernährung konnten wir feststellen, dass im Blut der japanischen Frauen bis zu 3-mal mehr Karotinoide im Vergleich zu den deutschen Frauen enthalten waren. Die Differenz im Karotinoidgehalt erklärt zu einem großen Teil den ethnischen Unterschied in der Manifestation der Falten. Weiterhin haben wir genetische Varianten als Einflussfaktor untersucht. Beide Populationen unterschieden sich signifikant in der Genotypverteilung nahezu aller untersuchten genetischen Varianten. Bei der Untersuchung des Einflusses von genetischen Varianten des Kollagenmetabolismus und der Melaninsynthese, die direkt auf den Hautalterungsprozess einwirken können, fanden wir oft konträre Wirkweisen in den beiden untersuchten Populationen. Wir fanden allerdings eine Variante im AIM-1-Gen, die wesentlich zu dem Populationsunterschied in der Pigmentfleckenbildung beitragen könnte. Hier waren in beiden Populationen die Genotypen mit dem A-Allel mit stärkerer Pigmentfleckenbildung assoziiert, wobei das A-Allel wesentlich häufiger in der japanischen Population als in der deutschen Population vorkam. Dieser genetische Polymorphismus konnte 43,4% des ethnischen Unterschieds bei den Pigmentflecken auf der Wange erklären. Darüber hinaus konnten wir einige Gen-Umwelt-Interaktionen für Gene der DNS-Reparatur sowie Gene des Fremdstoffmetabolismus beobachten, die den Einfluss einer UV-Exposition, des Zigarettenrauchens und einer Luftverschmutzung auf die Hautalterung modifizieren. Hier zeigten sich spezielle Genotypen von genetischen Polymorphismen des XPD-Gens als suszebtibler für eine durch UV-Exposition induzierte Hautalterung. Diese Genotypen konnten schon mit einer verringerten DNS-Reparaturkapazität in Zusammenhang gebracht werden. Weiterhin war die GG-Variante des SNP rs2228001 im XPC-Gen suszeptibler für eine durch Zigarettenrauch oder Russ induzierte Hautalterung als die anderen Varianten dieses Single Nucleotide Polymorphismus (SNP). Dieser SNP ist als Modifikator des Krebsrisikos durch Rauchen bekannt. Zusätzlich zeigte sich die CC-Variante des rs1056838 SNPs im CYP1B1-Gen, die eine verstärkte mRNS Expression aufweist, ebenfalls suszeptibler für eine durch Luftverschmutzung induzierte Hautalterung. Bei Japanerinnen konnten keine Gen-Umwelt-Interaktionen gestestet werden, da nur die Japanerinnen aus Düsseldorf signifikante Umwelteinflüsse auf die Hautalterung aufwiesen, diese Gruppe allerdings zu klein war, um Gen-Umwelt-Interaktionen zu untersuchen. Zusammenfassend konnten bekannte Einflüsse der Hautalterung bestätigt werden sowie bisher unbekannte Einflüsse der Hautalterung wie eine Luftverschmutzung und genetische Varianten aufgedeckt werden. Darüber hinaus konnten einige erklärende Faktoren, die relevant für die ethnischen Unterschiede in der Manifestation der Hautalterung zwischen deutschen und japanischen Frauen sind, aufgezeigt werden. German women develop earlier wrinkles in comparison to Japanese women, whereas Japanese women show earlier pigment spots. The reasons for these ethnic differences in the manifestation of extrinsic skin aging are not known to date and the investigation of possible reasons was the main aim of the presented work. In the JAGE study (Study of the extrinsic skin aging of Japanese and German women) we validated an instrument to evaluate the skin aging symptoms – a skin aging score. In addition, we could confirm with this instrument the known ethnic difference in the extrinsic skin aging manifestations. This was the basis to further examine the influence of environmental, lifestyle and genetic factors on skin aging as well as its possible explaining value for the ethnic difference. Firstly, we determined the skin colour, which is a main influencing factor of skin aging. Japanese women had a slightly darker and a more yellowish tainted skin than German women. However, this difference in skin colour was not an explaining factor for the ethnic difference in skin aging. On the other hand, we could show that UV-exposure and cigarette smoking were influencing factors on skin aging and that these factors were relevant for the ethnic difference in skin aging. Japanese women did not use sunbeds, whereas German women did. This difference in UV-exposure behaviour explained a small part of the ethnic difference in wrinkle formation on forehead and on upper lip. Moreover, Japanese women rarely smoked compared to German women and this was also an explaining factor for the ethnic difference in wrinkles on upper lip. Furthermore, we could show for the first time with the JAGE study conducted in Düsseldorf that airborne particles might have an influence on skin aging of German women and that influence was even stronger for Japanese women. However, we could not confirm the association of airborne particles and more skin aging for the group of Japanese women from Nagoya. Nevertheless, we also found this association between air pollution and skin aging in the SALIA study (Study on the influence of Air pollution on Lung function, Inflammation and Aging) and therefore it is possible that air pollution affects skin aging. If Japanese women are really more susceptible concerning a particle-induced skin aging have to be further investigated. Additionally, we investigate the carotenoid content of fasten blood samples, which was a biomarker for healthy nutrition in the JAGE study. Here, we could show that the carotenoid content was inversely associated with wrinkles and moreover, that the Japanese women had up to 3-folds higher carotenoid contents than German women. The differences in the carotenoid content were one main factor which explained a large part of the ethnic difference in wrinkles under the eyes and on upper lip. Another aim was the investigation of genetic polymorphisms. The results showed that the two populations differed significantly in the distribution of genotypes of nearly all investigated single nucleotide polymorphisms (SNPs). We examined the influence of SNPs in genes of the collagen metabolism and melanin synthesis directly on skin aging symptoms and we could show that there were often contrary influences on skin aging symptoms between the two populations. However, we detected one SNP in a gene of the melanin synthesis, which was responsible for a large part of the ethnic difference in pigment spot development on cheeks, the SNP rs26722 in the AIM-1 gene. The genotypes with the A-allele were associated with more pigment spots in both populations. The A-allele was more frequent in Japanese women than in German women and this difference explained 43.4% of the ethnic difference in pigment spot formation. Furthermore, we investigated whether genetic polymorphisms modify the effect of environmental factors on skin aging. We revealed gene-environment interactions for genes of the DNA repair mechanism and the xenobiotic metabolism which modify the association of skin aging with UV-exposure, cigarette smoking and soot exposure. Special genotypes of polymorphisms in the XPD-gene were more susceptible for UV-induced skin aging. These genotypes were already shown to be associated with lower DNA repair capacity. Moreover, the GG-genotype of the XPC-gene was associated with a higher susceptibility concerning the particle-induced skin aging (exposure with cigarette smoking and soot). The G-allele is a known modification for the smoking induced cancer risk. Additionally, the CC-genotype of the CYP1B1 SNP rs1056838, which showed already a higher mRNA expression, was more susceptible concerning soot induced skin aging. Unfortunately, gene-environment interactions could not be investigated in Japanese women as there was no significant influence of environmental or lifestyle factors in the group of Japanese women from Nagoya. In conclusion, we could confirm known influencing factors of skin aging in German and Japanese women and moreover, new environmental factors (here air pollution) and genetic polymorphisms as well as genetic susceptibilities, which are important influencing factors of skin aging. We were able to reveal some explaining factors for the ethnic difference in the manifestation of extrinsic skin aging between German and Japanese women, which includes environmental as well as genetic factors.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Sonstige Einrichtungen/Externe » An-Institute » Institut für Umweltmedizinische Forschung (IUF) an der HHU
Dokument erstellt am:	01.02.2010
Dateien geändert am:	27.01.2010
Promotionsantrag am:	15.12.2009
Datum der Promotion:	20.01.2010