Dokument: Systematische Analysen der Effekte boviner Hyaluronidase auf strukturelle Zellen der Haut
| Titel: | Systematische Analysen der Effekte boviner Hyaluronidase auf strukturelle Zellen der Haut | |||||||
| Weiterer Titel: | Systematic analyses of effects of bovine hyaluronidase on structural cells of the skin | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=59004 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20220310-105100-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Buhren, Bettina Alexandra [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Gerber, Peter Arne [Gutachter] Prof. Dr. med. Filler, Timm J. [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Dermatologie, Hyaluronidase | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Das Enzym Hyaluronidase (HYAL) spaltet sein Substrat, die Hyaluronsäure (Hyaluronan; HA), in kleinere größenspezifische Fragmente, die sich durch unterschiedliche zellspezifische Eigenschaften auszeichnen. Die molekularen und zellulären Effekte applizierter HYAL auf die Regulation des HA-Metabolismus sowie auf strukturelle Zellen der Haut wurden bis dato nur unzureichend untersucht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die dosis- und zeitabhängigen molekularen und zellulären Effekte von HYAL auf strukturelle Zellen sowie den HA-Metabolismus der Haut zu analysieren. Dazu wurden Chip-basierte, genomweite Expressionsanalysen (Affymetrix GeneChip® PrimeView™ Human Gene Expression Arrays), quantitative Real-Time Polymerasekettenreaktion (RT-PCR)-Analysen, Enzym-Linked Immunosorbent Assays (ELISA), immunhistochemische Färbungen (DAB) und in vitro-Wundheilungsassays durchgeführt, um die dosisabhängigen und zeitkinetischen Effekte von HA und HYAL auf humane dermale Fibroblasten (NHDF), primäre humane epidermale Keratinozyten (HEK) sowie ex vivo kultivierte Hautbiopsien näher zu charakterisieren. In genomweiten Expressionsanalysen zeigte die Stimulation von NHDF mit HA und HYAL eine bis zu 1,8-fach induzierte Expression von HA-Synthetasen (HAS). In einem kutanen in vitro-Wundheilungsmodell führte die Zugabe von HA und HYAL zu einem signifikant beschleunigten Wundverschluss. Darüber hinaus induzierte HYAL in NHDF die HAS1- und HAS2-mRNA-Genexpression. Interessanterweise führte die Anwendung von HYAL in niedrigen Konzentrationen im Vergleich zu mittleren und hohen Konzentrationen zu einer signifikant höheren Induktion von HAS. Diese Beobachtung korrelierte mit erhöhten, mittels ELISA gemessenen HA-Konzentrationen in Überständen HYAL-stimulierter NHDF, wobei die höchsten HA-Konzentrationen nach Zugabe niedrig-dosierter HYAL detektiert wurden. In immunhistochemischen Analysen zeigte sich schließlich, dass die Zugabe von HYAL in niedrigen Konzentrationen zu einer ausgeprägten HA-Akkumulation in ex vivo kultivierten Hautbiopsien führte, während hohe Konzentrationen von HYAL die dermale HA-Menge reduzierten.The enzyme hyaluronidase (HYAL) cleaves its substrate hyaluronic acid (hyaluronan; HA) generating fragments with size specific and widely differing cell specific activities. However, the molecular and cellular effects of applied HYAL on the physiological HA metabolism as well as the structural cells of the skin have not been fully elucidated. The aim of this work was the analysis of dose- and time-dependent molecular and cellular effects of HYAL on structural cells and HA metabolism of the skin. For this purpose, chip-based, genome-wide expression analyses (Affymetrix GeneChip® PrimeView™ human gene expression arrays), quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), immunohistochemical staining (DAB), and in vitro wound healing assays were used to characterize the dose-dependent and time-kinetic effects of HA and HYAL on human dermal fibroblasts (NHDF), primary human epidermal keratinocytes (HEK) and ex vivo cultured skin biopsies. Stimulation of NHDF with HA and HYAL showed up to 1.8-fold induced expression of HA synthases (HAS) in genome-wide expression analyses. In a cutaneous in vitro wound healing model, the addition of HA and HYAL resulted in significantly accelerated wound closure. Furthermore, HYAL induced HAS1 and HAS2 mRNA gene expression in NHDF. Strikingly, the application of HYAL in low concentrations lead to a significantly higher induction of HAS compared to medium and high concentrations of HYAL. This observation correlated with elevated HA levels measured by ELISA in supernatants of HYAL-stimulated NHDF, with the highest HA levels detected after addition of HYAL at low concentration. Finally, in immunohistochemical analyses the addition of HYAL at low concentrations resulted in a pronounced HA accumulation in ex vivo cultured skin biopsies, while high concentrations of HYAL reduced dermal HA levels. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 10.03.2022 | |||||||
| Dateien geändert am: | 10.03.2022 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 31.05.2021 | |||||||
| Datum der Promotion: | 01.03.2022 |
