Kreatinstoffwechsel in humaner Haut

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte des Kreatinmetabolismus in humaner Haut untersucht. Diese Aspekte waren im Einzelnen: Die zytosolische Kreatinkinase (CK-BB), die mitochondriale Kreatinkinase (CK-mt) sowie der Kreatintransporter (CT) konnten in humaner Haut immunhistolo...

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Main Author: Lenz, Holger Janus
Contributors: Elsässer, Hans-Peter (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2004
Klinische Zytobiologie und Zytopathologie
Subjects:
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Description
Summary:Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte des Kreatinmetabolismus in humaner Haut untersucht. Diese Aspekte waren im Einzelnen: Die zytosolische Kreatinkinase (CK-BB), die mitochondriale Kreatinkinase (CK-mt) sowie der Kreatintransporter (CT) konnten in humaner Haut immunhistologisch und mit Western-Blot-Analysen nachgewiesen werden. Ferner konnten die Lokalisation der CK-BB und CK-mt und die Funktionalität dieser Enzyme auch in vitro in primären, humanen Keratinozyten gezeigt werden. Zudem wurde die aktive Aufnahme von Kreatin in primären, humanen Keratinozyten und primären, humanen, dermalen Fibroblasten über den CT untersucht. Die Kreatinkinase-Aktivität wurde in primären, humanen Keratinozyten junger und alter Spender gemessen, wobei sich eine Reduktion der Aktivität im Verlauf des Alterungsprozesses zeigte. Dieser Reduktion konnte durch die Supplementation mit Kreatin ebenso entgegen gewirkt werden, wie der durch Wasserstoffperoxid verursachten Inhibition der Kreatinkinase-Aktivität. Somit konnte für Kreatin eine protektive Wirkung gegen oxidativen Stress, verursacht von vermehrt z.B. während des Alterungsprozesses auftretenden Reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), gezeigt werden. Dieser Schutzeffekt kann durch die stabilisierende Wirkung von Kreatin auf CK-mt und damit auf die Mitochondrienmembran erklärt werden, da CK-mt die vorherrschende Isoform in Keratinozyten zu sein scheint. Die Schlüsselenzyme der Kreatinsynthese, Guanidinoacetat-Methyl-Trans-ferase (GAMT) und Arginin-Glycin-Amidino-Transferase (AGAT), konnten sowohl in humaner Haut als auch in primären, humanen Keratinozyten und primären, humanen, dermalen Fibroblasten auf mRNA Ebene nachgewiesen werden. Weiterhin zeigte sich bei Keratinozyten in vitro eine Stimulierbarkeit der Kreatinkinase-Aktivität nach Inkubation mit der Kreatinsynthesevorstufe Guanidinoacetat. Die Inhibition der CK-BB und CK-mt in Zellen der humanen Keratinozyten-Zelllinie HaCat und der humanen Gebärmutterhalskarzinom-Zelllinie HeLaS3 zeigt zum Teil drastische Auswirkungen auf die Zelle. Besonders die Inaktivierung der CK-mt führt zu deutlich zytotoxischen Effekten, verminderter Proliferation und einem Absinken des Mitochondrienmembranpotentials. Die Auswirkungen des Verlustes der CK-mt sind dabei auch elektronenmikroskopisch anhand von Veränderungen der Mitochon-drienmembranen zu sehen. In Bezug auf apoptotische und nekrotische Prozesse lässt sich jeweils bei Ausschalten der in dem Zelltyp geringer exprimierten Kreatinkinase der stärkere Anstieg beobachten. Die gewonnenen Daten zeigen nicht nur die Bedeutung der Kreatinkinasen für die Zelle auf, sondern unterstützen auch die Befunde zur besonderen Rolle der CK-mt bei der Stabilisierung der Mitochondrienmembran.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2004.0548