Titelaufnahme

Titel
Wirkungsmechanismen von all-trans-Retinsäure (ATRA) auf primäre humane epidermale Keratinozyten in vitro
Weitere Titel
Effects of all-trans-retinoic acid (ATRA) on primary human epidermal keratinocytes in vitro
VerfasserJost, Nina
Betreuer / BetreuerinFondi, Martina
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)All-trans-Retinsäure / Antimikrobielle Peptide / Desmosome / Kallikreine / Keratinozyten / Keratinozytendifferenzierung / Retinoide / Tight Junction Proteine / Tretinoin / Zytokine
Schlagwörter (EN)All-trans retinoic acid / Antimicrobial peptides / Desmosomes / Kallikreins / Keratinocytes / Differentiation / Retinoids / Tight junction proteins / Tretinoin / Cytokines
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

All-trans Retinsäure (ATRA) gehört zu der Gruppe der Retinoide und ist eine chemische Substanz, welche bei verschiedenen Hauterkrankungen eingesetzt wird. Neben seiner Wirkung ist diese Behandlung allerdings nach wie vor auch mit unerwünschten Nebenwirkungen verbunden. Erkenntnisse darüber wie ATRA die Gensignatur von epidermalen Keratinozyten verändert, können dabei helfen gezieltere Therapien zu entwickeln.

In dieser Arbeit wurden nicht differenzierte und differenzierte Keratinozyten in der Zellkultur mit ATRA stimuliert. Anschließend wurden die Zellen lysiert und ihre Genexpression auf Ebene der mRNA mit einem Microarray gemessen. Zusätzlich wurde eine Real-Time PCR durchgeführt mit Fokussierung auf Differenzierungsmarker, Kallikreine, Desmosomen, Antimikrobielle Peptide und Zytokine. Ergänzend wurden jeweils ein bis zwei Proteine dieser Gengruppen mittels Western Blot Analyse untersucht.

ATRA veränderte nicht nur die Genexpression von epidermalen Keratinozyten, sondern auch deren Differenzierungsmuster beträchtlich. So wird zum Beispiel die Hochregulierung von KRT1 und KRT10 während des Differenzierungsprozesses durch die ATRA Behandlung verstärkt. Darüber hinaus wurden die Serinproteasen KLK6 und KLK9 bei den behandelten differenzierten Keratinozyten induziert. Weiters zeigen auch die Tight Junction Proteine CLDN1 und CLDN4 sowie die Desmosomen Proteine DSC1 und CDSN einen Anstieg ihrer Genexpression bei den behandelten differenzierten Keratinozyten. DSG1 hingegen steigt durch die Keratinozytendifferenzierung an, wird jedoch durch ATRA abgeschwächt. Diese Induktionsschwächung wurde bei der Western Blot Analyse ebenfalls bestätigt. Eine verstärkte Hochregulation wurde bei den antimikrobiellen Peptiden HBD1 und RNase 7, sowie dem Zytokine IL-36α festgestellt.

Zusammenfassung (Englisch)

All-trans-retinoic acid (ATRA) is a retinoid. It is used in treatment of many different skin diseases. Nevertheless the beneficial effects, the treatment is connected with unwanted side effects. Knowledge about the changes in epidermal keratinocytes induced by ATRA could help to develop better treatment opportunities.

Non-differentiated and differentiated keratinocytes were treated with ATRA. After that the cells were lysed and their gene expression was measured with a mRNA-Microarray. Additionally, a qPCR was performed with differentiation markers, kallikreins, desmosomes, antimicrobial peptides and cytokines. Furthermore, one to two proteins of each gene groups were analysed by western blotting.

ATRA changes the gene expression and the differentiation pattern of keratinocytes. In this work, it could be shown that the up-regulation of KRT1 and KRT10 during the cell differentiation was increased. Moreover, the serine proteases KLK6 and KLK9 were induced in the treated differentiated keratinocytes. Furthermore, on the tight junction proteins CLDN1 and CLDN4 as well as the desmosomes DSC1 and CDSN were increased after the ATRA treatment. DSG1 was up-regulated due to the keratinocyte differentiation and decreased with ATRA. This down-regulation was confirmed by western blotting. However, an increased up-regulation of the antimicrobial peptides HBD1 and RNase7 as well as the cytokine IL-36α was established.