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Immunhistochemischer Nachweis von Sulfhydryloxidase und Katalase während der prä- und postnatalen Entwicklung der Rattenhaut
Der Keratinisierungsprozess der Haut ist ein hochkomplexer Vorgang, bei dem aus den sich ständig teilenden und weiter ausdifferenzierenden basalen Stammzellen ein mechanisch und chemisch stabiler, gegen zahlreiche Umwelteinflüsse und Mikroorganismen schützender Zellverband entsteht. Für die Integrit...
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| 1. Verfasser: | |
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| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2019
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Der Keratinisierungsprozess der Haut ist ein hochkomplexer Vorgang, bei dem aus den sich ständig teilenden und weiter ausdifferenzierenden basalen Stammzellen ein mechanisch und chemisch stabiler, gegen zahlreiche Umwelteinflüsse und Mikroorganismen schützender Zellverband entsteht. Für die Integrität der Epidermis sind unter anderem Strukturproteine zuständig, die aufgrund ihrer biochemischen Eigenschaften und der zahlreichen Quervernetzungen untereinander und mit anderen Zellbestandteilen der Haut Festigkeit und eine fast vollständige Dichtigkeit gegenüber hydrophilen Substanzen verleihen. Ein wichtiges strukturelles Element bei der Quervernetzung und Verknüpfung der Proteine sind Disulfidbrücken, die zwischen Cysteinresten in den Proteinketten gebildet werden. Die Katalyse der Disufidbrückenbildung in der Epidermis wird der Sulfhydryloxidase (SOX) zugeschrieben, die zu einer Gruppe von Enzymen gehört, die in vielfältiger Form in nahezu allen Organismen zu finden sind.
Die Hypothese, dass die Haut-SOX in den Keratinisierungsprozess involviert ist, basiert bisher auf Ergebnissen, die bei Untersuchungen an neugeborenen oder adulten Versuchstieren gewonnen worden sind. Die Evidenz hierfür ist jedoch nicht eindeutig, da einzelne Studien z.B. von fehlendem Nachweis der SOX in der Epidermis bzw. von überwiegendem Vorkommen der SOX in der Dermis oder anderen Hautschichten berichten.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung, wo und wann das Enzym in der pränatalen Epidermis zum ersten Mal nachzuweisen ist. Hierzu wird die Haut von pränatalen (ab dem 16. SST) und neugeborenen Ratten mit immunhistologischen bzw. Immunfluoreszenz-Techniken untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die SOX zeitgleich mit den ersten histologischen Anzeichen für eine Keratinisierung (18. SST) in den obersten Schichten der Epidermis nachweisbar ist. In der Epidermis der neugeborenen Tiere war die SOX spezifisch im Stratum granulosum detektierbar.
Ferner wurde auch der Ösophagus der Ratte als ein weiteres Beispiel eines verhornenden Epithels mit den gleichen Methoden untersucht. Auch hier war die SOX erstmals mit dem Beginn der Keratinisierung am 18. SST nachweisbar, ebenfalls in den Zellschichten, in denen der Verhornungsprozess stattfindet.
Bei dem von der SOX katalysierten Stoffwechselweg fällt H2O2 als Endprodukt an. Andere Autoren stellten zuvor die Hypothese auf, dass u.a. die Katalase auch außerhalb von Peroxisomen an dem Abbau dieses H2O2 beteiligt ist. Basierend auf dieser Hypothese wurden in der vorliegenden Arbeit an den gleichen Präparaten und mit den gleichen Techniken wie oben beschrieben auch das zeitlich erste Auftreten und die genaue Lokalisation der Katalase erforscht. Es konnte gezeigt werden, dass die Katalase in den gleichen Zellschichten wie die SOX auftritt, jedoch mit einer zeitlichen Verzögerung von einem Tag. Zusätzlich war sie unabhängig von der gemeinsamen Lokalisation mit der SOX schon vor dem 18. SST in Peroxisomen schwach detektierbar.
Die vorliegenden Untersuchungen konnten somit erstmals zeigen, dass die SOX tatsächlich in zeitlichem Zusammenhang mit dem Keratinisierungsprozess am 18. SST der fetalen Differenzierung der Rattenhaut auftritt. Die zuvor durch andere Autoren aufgestellte Hypothese eines möglichen Zusammenspiels zwischen der Aktivität der SOX und der der Katalase konnte ebenfalls durch die vorliegenden Ergebnisse bekräftigt werden. |
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| Umfang: | 91 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2019.0139 |