AZ ULTAIBOLYA FÉNY HATÁSAI A BŐR FIZIOLÓGIÁS ÉS PATHOLÓGIÁS FOLYAMATAIBAN, A BŐRTUMOROK KELETKEZÉSÉBEN ÉS EZEK KIALAKULÁSÁBAN SZEREPET JÁTSZÓ REGULÁCIÓS MECHNIZMUSOKBAN
témavezető: Wikonkál Norbert
helyszín (magyar oldal): Semmelweis Egyetem helyszín rövidítés: SE
A kutatási téma leírása:
Célkitűzések
Előzmények:
A bőrt leggyakrabban érintő ún. non-melanoma bőrrákok, a basalioma és a spinocelluláris carcinoma gyakorisága világszerte jelentős növekedést mutat. Ezen tumorok hátterében nagy jelentőségűek az UV hatásra specifikusan kialakuló ún. UV kézjegymutációk, különös hangsúllyal a p53 tumor szuppresszor gén mutációk szerepére. Bár epidemiológiai adatok ismeretesek, melyek szerint a fiatal korban elszenvedett excesszív UV-hatás csak évtizedek múltján vezet tumorok megjelenéséhez, a tumorigenesis egysejtes állapotától a kifejlett daganatig vezető út köztes alakjai azonban eddig kevéssé voltak modellezhetőek.
A Bőrklinikán egy olyan modellt állítottak be, amelyben az egér hátbőréről az epidermiszt az irháról leválasztva immunhisztokémiai festéssel a keratinocyták p53 statusa, azaz az elszenvedett DNS-károsodás megítélhető. Ezzel a módszerrel nemcsak a korábban vizsgált p53, hanem egyéb intercelluláris illetve intracelluláris fehérje expresszióját tudják vizsgálni.
Célkitűzés:
Vizsgálni kívánjuk, hogy az epidermiszt érő krónikus UV-hatásra keletkező károsodott p53 fehérjét tartalmazó sejtcsoportok milyen dinamikával alakulnak valóságos tumorokká. Ehhez egy olyan állatmodellt használunk, ahol lehetőségünk van az UV fényforrás, a bőrt védő egyéb kémiai anyagok, illetve genetikusan módosított állatok használatával az örökletes tényezők szerepének tisztázására. Fenti folyamat további megismerése mellett tervezzük esetleges beavatkozási lehetőségek felderítését is.
Kutatási terv:
1.) Állatmodell: C57/BL6 egerek vizsgálata. Tekintve, hogy az egér barnás szőrzettel fedett, így a kísérletekhez első lépésként a szőr elektromos ollóval illetve borotvával való eltávolítása szükséges. Az egerek szőrzetét naponta kontrolláljuk, szükség esetén ismét borotváljuk őket. Általában az aktív szőrnövekedés szakaszában heti kétszeri, ezen kívüli időszakokban heti egyszeri borotválás szükséges. Minden alkalommal ügyelünk a borotválás során a hám károsításának lehető legkisebb mértékére. Az egereket naponta a kísérleti tervben meghatározott dózisú UV-sugárzással kezeljük. A kísérlet átlagos időtartama 4-11 hét között változik.
2.) UV-fényforrás: Eddigi vizsgálataink során széles spektrumú UVB fényforrást alkalmaztunk, amelynél Kodacell filter segítségével UVC kontaminációt kiszűrtük. Ezen készülék megépítése mellett tervezzük keskeny hullámsávú (Narrow-band) 311 nm-es fényforrás használatát is. A kísérletek későbbi fázisában esetleg UVA fényforrás használatát is tervezzük.
3.) Hatásmódosító anyagok: A naponkénti UV hatás krónikus effektusának megítélésében a humán tapasztalatok során alkalmazott kémiai anyagok UV-módosító hatását is vizsgáljuk. Ilyen anyagok az első generációs fényvédő készítményekben alkalmazott PABA, illetve ennek szintetikus származékai. Anti-oxidáns molekulák UV-fényvédő hatását is vizsgálni tudjuk, akár per os, akár lokális alkalmazással. Ilyen anyagok közül kiemelendő például az előző kísérleteink során UV-protektívnek bizonyult N-acetilcisztein.
Megvalósítás: A kísérletes munka során az egér hátbőrét több héten át irradiáljuk, majd a fentebb vázolt módszerrel a hámot szeparáljuk. A kísérlet lezárását egy egér esetén 2-9 héten belül tervezzük, az első esetben éppen láthatóak p53 pozitív sejtcsoportok, a 9 hétig besugárzott egereknél ezek a klónok több száz – akár ezer sejt méretűre nőnek. A besugárzott egerek hátbőrét leválasztva első lépésként EDTA oldatban 37 fokon inkubálva leválasztjuk a hámot, majd a mintát acetonban fixáljuk. Az így fixált minták számos antitesttel immunhisztokémiai reakcióban vizsgálhatóak. Ezek közül kiemelt jelentőségű a p53, mivel ez jelzi a carcinogenesis kezdeti szakaszán elindult sejtcsoportot, de a fentebb részletezett antitestek alkalmazását is tervezzük. A kezdeti egyszeres festés mellett a Bőrklinika IF laborjában beszerzés alatt álló konfokális mikroszkóppal kettős jelölés kidolgozására is sor kerül. Az immunhisztokémiai reakciók értékelése fénymikroszkópos vizsgálattal, a pozitív sejtek megszámolásán, a látott kép fényképezésén, ezen fényképek alapján a klónok méretének NIH image software-rel a klón területének megítélésén alapul. A sejtszámot és a klón méretét figyelembe véve az idő függvényében tudjuk ábrázolni ezen sejtcsoportok UV-hatásra történő kialakulását.
Várható eredmények:
Az általunk beállított modellrendszer nagy jelentőségű a bőr élettana, a hosszú távú UV-hatás és carcinogenesis kapcsolatának pontosabb megismerésére. Az állatmodell segítségével módunkban áll azonos körülményeknek és környezeti hatásoknak kitett állatok különböző időpontokban való vizsgálatával fenti folyamatok időbeni dinamikáját tanulmányozni. Olyan lépések és köztes alakok megfigyelésére nyílik lehetőségünk, amelyek eleddig sem in vivo, sem in vitro nem voltak tanulmányozhatóak. Az így megismert folyamat segíthet eldönteni, újabb eredményeket szolgáltatni a tumor keletkezés genetikus (DNS-károsodás), illetve immunrendszer által mediált lépéseinek fontosságát megítélni. Valószínűleg a korai szakaszban genetikus károsodások indítják el a folyamatot, majd a tumor képződés későbbi, de még modellünk által tanulmányozható szakaszában történik a tumospecifikus antigének expresszálódása, így az immunrendszer bekapcsolódása a tumor elleni védekezésbe. Az ezt a folyamatot befolyásoló szisztémás és lokális hatások, antioxidánsok, tumorpromoveáló anyagok segítségével be tudunk avatkozni pozitív és negatív irányban ebbe a folyamatba. Az így szerzett információk nem csupán epidermális tumorok, de általános tumorkeletkezési folyamatok szintjén is betekintést nyújt a malinus folyamatok kialakulásába. Bőrtumorok mesterséges és kontrollált körülmények között való előidézése olyan általános érvényű összefüggésekre is fényt derít, amelyek belszervi malignomák esetén is fennállnak.
A téma célkitűzései összefoglalva:
Vizsgalataink célja az ultraiboly fény bőrre kifejtett élettani és pathológiás hatásainak a tanulmányozása. A főbb kutatási vonalak felölelik az UV carcinogenesis kulcslépéseinek (apoptózis, tumor szuppresszor gének inaktivációja, a sejtciklus szabályozásában résztvevő gének inadekvát működése) tanulmányozását, a bőr sejtjeinek UV hatására fellépő metabolikus ill. oxidativ állapotváltozásainak felmérését. Kisérleteink tenyésztett humán primer keratinociták, fibroblasztok és melanociták mellett számos sejtvonalon kivánuk elvégezni, valamint állatmodellként különböző egértörzseket használunk.
felvehető hallgatók száma: 3
Jelentkezési határidő: 2016-10-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
