Carotenoids and polyphenols in nutricosmetics, nutraceuticals, and cosmeceuticals

The market for cosmeceuticals continues with significant annual growth, but today consumers are more aware of nutritional products that contribute to both skin health and disease prevention. In the last 10 years, pharmacists, chemists, nutritionists, and physicians have been working together to develop new nutritional applications to satisfy peoples needs and demands. As a recent result of convergence phenomenon between cosmetics and food industries, nutricosmetics is a blurry area unfamiliar to many consumers and sometimes even to foods and cosmetics experts. Characterized by oral supplementation of nutrients, nutricosmetics are also known as beauty pills,beauty from within, and even oral cosmetics. The major claim is the antiaging effect, reducing wrinkles by fighting free radicals generated by solar radiation. Among the ingredients used in nutricosmetics, antioxidants represent the most crucial. The best-known antioxidants are carotenoids (beta-carotene, lycopene, lutein, zeaxanthin, and astaxanthin) and polyphenols (anthocyanidins, catechins, flavonoids, tannins, and procyanidins). This study presents an overview about the concept of nutricosmetics and gives us information about the difference between nutricosmetics, nutraceuticals, and cosmeceuticals. The article also discusses about carotenoids and polyphenols, two classes of ingredients often employed in such products.

Respiratory diseases and associated factors: population-based study in Sao Paulo, Brazil, 2008-2009

OBJECTIVE: To assess the prevalence of acute bronchitis, rhinitis, and sinusitis among children and adolescents and identify associated factors. METHODS: This is a population-based, cross-sectional study. A household survey was conducted with 1,185 children and adolescents from the city of Sao Paulo (Southeastern Brazil), from 2008 to 2009. The participants were selected by means of probability sampling, stratified by sex and age, and by two-stage cluster sampling. For the adjusted analysis, multiple Poisson regression was used. RESULTS: Of the respondents, 7.3% reported acute bronchitis, 22.6% rhinitis and 15.3% sinusitis. After the adjusted analysis, the following characteristics were associated with self;reported acute bronchitis: age 0 to 4 years (PR=17.86; 95%Cl: 3.65;90.91), 5 to 9 years (PR=37.04; 95%CI: 8.13;166.67), 10 to 14 years (PR.=20,83; 95%Cl: 4.93;90.91), allergy (PR=3.12; 95%Cl: 1.70;5.73), black and mixed-ethnicity (black and white) skin color (PR=2.29; 95%Cl: 1.21;4.35), and living in a household with 1 to 3 rooms (PR=1.85; 95%Cl: 1.17;2.94). As to self-reported rhinitis, the following characteristics were associated: age 10 to 14 years (PR=2.77; 95%Cl: 1.60;4.78), 15 to 19 years (P.R=2.58; 95%Cl: 1.52;4.39), allergy (PR=4.32; 95%Cl: 2.79;6.70), asthma (PR=2.30; 95%CI: 1.30;4.10) and living in flats (PR=1.70; 95%Cl: 1.06;2.73). Concerning self-reported sinusitis, the following characteristics were associated: age 5 to 9 years (PR=2.44; 95%Cl: 1.09;5.43), 10 to 14 years (PR=2.99; 95%CI: 1.36;6.58), 15 to 19 years (PR=3.62; 95%Cl: 1.68;7.81), allergy (PR=2.23 (95%CI: 1.41;3.52) and obesity (PR=4.42; 95%Cl: 1.56;12.50). CONCLUSIONS: Respiratory diseases were more prevalent in population groups with defined characteristics, such as age group, self-reported diseases, type of household and obesity.

Thrombocytopenia and platelet activity in dogs experimentally infected with Rangelia vitalii

The aim of this study was to evaluate the platelet count, coagulation time and platelet activity in dogs experimentally infected with Rangelia vitalii during the acute phase of the disease. For this study, 12 young dogs (females) were used, separated in two groups. Group A (uninfected control) was composed by healthy dogs (n=5), and group B consisted of R. vitalii-infected animals (n=7). After being inoculated with R. vitalii-infected blood, animals were monitored by blood smear examinations, which showed intra-erythrocytic forms of the parasite five days post-inoculation (PI). Blood samples were collected on days 0, 10, 20 and 30 PI. The material collected was placed in tubes containing EDTA for quantification of platelets, citrate anticoagulant platelet aggregation, and measuring the clotting time. Right after blood collection on days 10 and 20 PI, dogs were anesthetized for collecting bone marrow samples. A significant reduction (P<0.01) of the number of platelets was observed in R. vitalii-infected blood, when compared with uninfected dogs on days 10 and 20 PI. Additionally, macro-platelets were observed only in infected dogs. Prothrombin time and activated partial thromboplastin time did not differ between infected and uninfected dogs. The megakaryocyte count increased (P<0.01) significantly in infected dogs when compared with uninfected ones on days 10 and 20 PI. Platelet aggregation decreased (P<0.01) significantly in infected dogs in comparison to the control on days 10 and 20 PI. Therefore, rangeliosis in dogs causes a severe thrombocytopenia during the acute phase of infection. This platelets reduction probably occurred due to splenic sequestration and/or immune-mediated thrombocytopenia. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Application of tetra-isopalmitoyl ascorbic acid in cosmetic formulations: Stability studies and in vivo efficacy

Liposoluble vitamin C derivatives, such as tetra-isopalmitoyl ascorbic acid (IPAA), are often used in dermocosmetic products due to their higher stability than vitamin C free form as well as its proposed effects in skin; however, there are no studies analyzing IPAA stability or its in vivo effects when present in dermocosmetic formulations. Thus, this study aimed to evaluate chemical stability and pre-clinical and clinical efficacy of dermocosmetic formulations containing IPAA in skin hydration and microrelief. Chemical stability of the formulations added with 1% IPAA was evaluated by heat stress during 35 days by HPLC. For pre-clinical evaluation, experimental formulations were topically applied on hairless skin mice during 5 days and animal skins were analyzed by non-invasive biophysic techniques (water content of stratum corneum, TEWL, viscoelasticity, and microrelief) and by histopathological studies. For clinical efficacy tests, the formulations were topically applied to the forearm and face of human volunteers, and 3 h and 15 days after applications, the skins were evaluated by the same non-invasive techniques mentioned before. Results showed that formulations containing IPAA had medium stability and had pronounced moisturizing effects on stratum corneum and on viable epidermis. These formulations also improved skin microrelief especially in relation to skin smoothness and roughness. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Topical Insulin Accelerates Wound Healing in Diabetes by Enhancing the AKT and ERK Pathways: A Double-Blind Placebo-Controlled Clinical Trial

Background: Wound healing is impaired in diabetes mellitus, but the mechanisms involved in this process are virtually unknown. Proteins belonging to the insulin signaling pathway respond to insulin in the skin of rats. Objective: The purpose of this study was to investigate the regulation of the insulin signaling pathway in wound healing and skin repair of normal and diabetic rats, and, in parallel, the effect of a topical insulin cream on wound healing and on the activation of this pathway. Research Design and Methods: We investigated insulin signaling by immunoblotting during wound healing of control and diabetic animals with or without topical insulin. Diabetic patients with ulcers were randomized to receive topical insulin or placebo in a prospective, double-blind and placebo-controlled, randomized clinical trial (NCT 01295177) of wound healing. Results and Conclusions: Expression of IR, IRS-1, IRS-2, SHC, ERK, and AKT are increased in the tissue of healing wounds compared to intact skin, suggesting that the insulin signaling pathway may have an important role in this process. These pathways were attenuated in the wounded skin of diabetic rats, in parallel with an increase in the time of complete wound healing. Upon topical application of insulin cream, the wound healing time of diabetic animals was normalized, followed by a reversal of defective insulin signal transduction. In addition, the treatment also increased expression of other proteins, such as eNOS (also in bone marrow), VEGF, and SDF-1 alpha in wounded skin. In diabetic patients, topical insulin cream markedly improved wound healing, representing an attractive and cost-free method for treating this devastating complication of diabetes.

Oral Administration of Oleic or Linoleic Acid Accelerates the Inflammatory Phase of Wound Healing

The effects of oral ingestion of oleic (OLA) and linoleic (LNA) acids on wound healing in rats were investigated. LNA increased the influx of inflammatory cells, the concentration of hydrogen peroxide (H(2)O(2)) and cytokine-induced neutrophil chemoattractant-2 alpha beta (CINC-2 alpha beta), and the activation of the transcription factor activator protein-1 (AP-1) in the wound at 1 hour post wounding. LNA decreased the number of inflammatory cells and IL-1, IL-6, and macrophage inflammatory protein-3 (MIP-3) concentrations, as well as NF-kappa B activation in the wound at 24 hours post wounding. LNA accelerated wound closure over a period of 7 days. OLA increased TNF-alpha concentration and NF-kappa B activation at 1 hour post wounding. A reduction of IL-1, IL-6, and MIP-3 alpha concentrations, as well as NF-kappa B activation, was observed 24 hours post wounding in the OLA group. These data suggest that OLA and LNA accelerate the inflammatory phase of wound healing, but that they achieve this through different mechanisms.

Effect of fungicides and alternative products in control of anthracnose and black spot of guava

This work aimed to evaluate the efficiency of fungicides in controlling in vitro and in vivo the causal agents of anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides and C. acutatum) and black spot (Guignardia psidii) and evaluate the effect of alternative products to control these diseases. Inhibition of mycelial growth of the pathogens was evaluated for ten fungicides at concentrations of 1, 10 and 100 mg L-1 of active ingredient in potato-dextrose-agar medium. The effectiveness of the fungicides azoxystrobin + difenoconazole, cyproconazole, pyraclostrobin, tebuconazole and tebuconazole + trifloxystrobin in controlling disease incidence and severity of anthracnose, through applications in the field, was measured in fruits collected at three stages of maturation, according to the skin color ( dark green, light green and yellowish green). In postharvest dipping of fruits, the products evaluated were citric acid, peracetic acid, salicylic acid, sodium bicarbonate, chlorine dioxide, Ecolife (R) and chitosan. The fungicides azoxystrobin + difenoconazole, pyraclostrobin, tebuconazole and trifloxystrobin + tebuconazole were highly effective in inhibiting the in vitro mycelial growth of G. psidii and moderately to highly effective in inhibiting C. acutatum and C. gloeosporioides. In field conditions, the fungicide azoxystrobin + difenoconazole was effective in controlling anthracnose and black spot in fruit at three maturity stage ( skin color yellowish green). The alternative products tested were ineffective in the curative control of anthracnose and early blight at postharvest of guava.

Are mental health problems and depression associated with bruxism in children?

Renner AC, da Silva AAM, Rodriguez JDM, Simoes VMF, Barbieri MA, Bettiol H, Thomaz EBAF, Saraiva MC. Are mental health problems and depression associated with bruxism in children? Community Dent Oral Epidemiol 2011. (C) 2011 John Wiley & Sons A/S Abstract Objectives: Previous studies have found an association between bruxism and emotional and behavioral problems in children, but reported data are inconsistent. The objective of this study was to estimate the prevalence of bruxism, and of its components clenching and grinding, and its associations with mental problems and depression. Methods: Data from two Brazilian birth cohorts were analyzed: one from 869 children in Ribeirao Preto RP (Sao Paulo), a more developed city, and the other from 805 children in Sao Luis SL (Maranhao). Current bruxism evaluated by means of a questionnaire applied to the parents/persons responsible for the children was defined when the habit of tooth clenching during daytime and/or tooth grinding at night still persisted until the time of the assessment. Additionally, the lifetime prevalence of clenching during daytime only and grinding at night only was also evaluated. Mental health problems were investigated using the Strength and Difficulties Questionnaire (SDQ) and depression using the Childrens Depression Inventory (CDI). Analyses were carried out for each city: with the SDQ subscales (emotional symptoms, conduct problems, peer problems, attention/hyperactivity disorder), with the total score (sum of the subscales), and with the CDI. These analyses were performed considering different response variables: bruxism, clenching only, and grinding only. The risks were estimated using a Poisson regression model. Statistical inferences were based on 95% confidence intervals (95% CI). Results: There was a high prevalence of current bruxism: 28.7% in RP and 30.0% in SL. The prevalence of clenching was 20.3% in RP and 18.8% in SL, and grinding was found in 35.7% of the children in RP and 39.1% in SL. Multivariable analysis showed a significant association of bruxism with emotional symptoms and total SDQ score in both cities. When analyzed separately, teeth clenching was associated with emotional symptoms, peer problems, and total SDQ score; grinding was significantly associated with emotional symptoms and total SDQ score in RP and SL. Female sex appeared as a protective factor for bruxism, and for clenching and grinding in RP. Furthermore, maternal employment outside the home and white skin color of children were associated with increased prevalence of teeth clenching in SL. Conclusions: Mental health problems were associated with bruxism, with teeth clenching only and grinding at night only. No association was detected between depression and bruxism, neither clenching nor grinding. But it is necessary to be cautious regarding the inferences from some of our results.

DNA Dosimetry Assessment for Sunscreen Genotoxic Photoprotection

Background: Due to the increase of solar ultraviolet radiation (UV) incidence over the last few decades, the use of sunscreen has been widely adopted for skin protection. However, considering the high efficiency of sunlight-induced DNA lesions, it is critical to improve upon the current approaches that are used to evaluate protection factors. An alternative approach to evaluate the photoprotection provided by sunscreens against daily UV radiation-induced DNA damage is provided by the systematic use of a DNA dosimeter. Methodology/Principal Findings: The Sun Protection Factor for DNA (DNA-SPF) is calculated by using specific DNA repair enzymes, and it is defined as the capacity for inhibiting the generation of cyclobutane pyrimidine dimers (CPD) and oxidised DNA bases compared with unprotected control samples. Five different commercial brands of sunscreen were initially evaluated, and further studies extended the analysis to include 17 other products representing various formulations and Sun Protection Factors (SPF). Overall, all of the commercial brands of SPF 30 sunscreens provided sufficient protection against simulated sunlight genotoxicity. In addition, this DNA biosensor was useful for rapidly screening the biological protection properties of the various sunscreen formulations. Conclusions/Significance: The application of the DNA dosimeter is demonstrated as an alternative, complementary, and reliable method for the quantification of sunscreen photoprotection at the level of DNA damage.

Formation and stability of oil-in-water nanoemulsions containing rice bran oil: in vitro and in vivo assessments

Abstract Background Nanoemulsions have practical application in a multitude of commercial areas, such as the chemical, pharmaceutical and cosmetic industries. Cosmetic industries use rice bran oil in sunscreen formulations, anti ageing products and in treatments for skin diseases. The aim of this study was to create rice bran oil nanoemulsions using low energy emulsification methods and to evaluate their physical stability, irritation potential and moisturising activity on volunteers with normal and diseased skin types. Results The nanoemulsion developed by this phase diagram method was composed of 10% rice bran oil, 10% surfactants sorbitan oleate/PEG-30 castor oil, 0.05% antioxidant and 0.50% preservatives formulated in distilled water. The nanoemulsion was stable over the time course of this study. In vitro assays showed that this formulation has a low irritation potential, and when applied to human skin during in vivo studies, the nanoemulsion improved the skin's moisture and maintained normal skin pH values. Conclusion The results of irritation potential studies and in vivo assessments indicate that this nanoemulsion has potential to be a useful tool to treat skin diseases, such as atopic dermatitis and psoriasis.

Utilization of fringe projection technique for evaluation of wound dimensions and of healing progress.

Background: The methods used for evaluating wound dimensions, especially the chronic ones, are invasive and inaccurate. The fringe projection technique with phase shift is a non-invasive, accurate and low-cost optical method. Objective: The aim is to validate the technique through the determination of dimensions of objects of known topography and with different geometries and colors to simulate the wounds and tones of skin color. Taking into account the influence of skin wound optical factors, the technique will be used to evaluate actual patients’ wound dimensions and to study its limitations in this application. Methods: Four sinusoidal fringe patterns, displaced ¼ of period each, were projected onto the objects surface. The object dimensions were obtained from the unwrapped phase map through the observation of the fringe deformations caused by the object topography and using phase shift analysis. An object with simple geometry was used for dimensional calibration and the topographic dimensions of the others were determined from it. After observing the compatibility with the data and validating the method, it was used for measuring the dimensions of real patients’ wounds. Results and Conclusions: The discrepancies between actual topography and dimensions determined with Fringe Projection Technique and for the known object were lower than 0.50 cm. The method was successful in obtaining the topography of real patient’s wounds. Objects and wounds with sharp topographies or causing shadow or reflection are difficult to be evaluated with this technique.

Untersuchung der Wirkung von Schwerionenstrahlen auf menschliche Hautfibroblasten unter besonderer Berücksichtigung chromosomaler Veränderungen

In der vorliegenden Arbeit wurden humane diploide Vorhaut-Fibroblasten u.a. auf Chromosomensch?den hin untersucht. Die konfluenten Zellen wurden mit d?nnionisierender R?ntgen-und Kohlenstoffstrahlung, sowie mit dichtionisierendenKohlenstoff- und Nickelionen bestrahlt und der chromosomaleSchaden in Intervallen bis zu 100 h nach Bestrahlungbestimmt. Dabei wurde nach dichtionisierender Strahlung ein deutlicher Anstieg in der Frequenz aberranter Zellen undAberrationen je Metaphase mit der Sammelzeit gefunden. Dieszeigt, dass gesch?digte Zellen von Zellzyklusverz'ogerungenst?rker betroffen sind als ungesch?digte Zellen.Durch Integration ?ber die Zeit wurde der genetische Gesamt-schaden in der proliferierenden Zellpopulation bestimmt. Dabei zeigte sich, dass ein Grossteil der Zellen nachTeilchenbestrahlung einen permanenten Zellzyklusarrest bzw.eine beschleunigte Differenzierung erf?hrt. Nur ein kleinerTeil erreicht die 1. Mitose nach Bestrahlung, so dass nurein geringer Teil der genetischen Sch?den auf die folgendenGenerationen ?bertragen wird. Der beobachtete Gesamtschadenist viel kleiner, als anhand von Daten aus Experimenten mitV79-Zellen abgesch?tzt wurde. Die direkte Extrapolation vonDaten etablierter Nagerzellen auf prim?re menschliche Zellenist demnach nicht m?glich. F?r die Beurteilung vonErgebnissen aus Tierexperimenten w?re es w?nschenswert zuwissen, ob die Unterschiede auf der Art der Zellen, alsoetablierten und prim?ren Zellen beruhen, oder von derSpezies abh?ngen.

Dressurexperimente zur Unterscheidungsfähigkeit zwischen weißem Licht und Spektralfarben beim Goldfisch

Der Goldfisch besitzt, im Gegensatz zum Menschen, ein tetrachromatisches Farbensehsystem, das außerordentlich gut untersucht ist. Die Farben gleicher Helligkeit lassen sich hier in einem dreidimensionalen Tetraeder darstellen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es herauszufinden, wie gut der Goldfisch Farben, die dem Menschen ungesättigt erscheinen und im Inneren des Farbtetraeders liegen, unterscheiden kann. Des Weiteren stellte sich die Frage, ob sowohl „Weiß“ (ohne UV) als auch Xenonweiß (mit UV) vom Fisch als „unbunt“ oder „neutral“ wahrgenommenen werden. Um all dies untersuchen zu können, musste ein komplexer Versuchsaufbau entwickelt werden, mit dem den Fischen monochromatische und mit Weiß gemischte Lichter gleicher Helligkeit, sowie Xenonweiß gezeigt werden konnte. Die Fische erlernten durch operante Konditionierung einen Dressurstimulus (monochromatisches Licht der Wellenlängen 660 nm, 599 nm, 540 nm, 498 nm oder 450 nm) von einem Vergleichsstimulus (Projektorweiß) zu unterscheiden. Im Folgenden wurde dem Vergleichstimulus in 10er-Schritten immer mehr der jeweiligen Dressurspektralfarbe beigemischt, bis die Goldfische keine sichere Wahl für den Dressurstimulus mehr treffen konnten. Die Unterscheidungsleistung der Goldfische wurde mit zunehmender Beimischung von Dressurspektralfarbe zum Projektorweiß immer geringer und es kristallisierte sich ein Bereich in der Grundfläche des Tetraeders heraus, in dem die Goldfische keine Unterscheidung mehr treffen konnten. Um diesen Bereich näher zu charakterisieren, bekamen die Goldfische Mischlichter, bei denen gerade keine Unterscheidung mehr zum Projektorweiß möglich war, in Transfertests gezeigt. Da die Goldfische diese Mischlichter nicht voneinander unterscheiden konnten, läßt sich schließen, dass es einen größeren Bereich gibt, der, ebenso wie Weiß (ohne UV) für den Goldfisch „neutral“ erscheint. Wenn nun Weiß (ohne UV) für den Goldfisch „neutral“ erscheint, sollte es dem Xenonweiß ähnlich sein. Die Versuche zeigten allerdings, dass die Goldfische die Farben Weiß (ohne UV) und Xenonweiß als verschieden wahrnehmen. Betrachtet man die Sättigung für die Spektralfarben, so zeigte sich, dass die Spektralfarbe 540 nm für den Goldfisch am gesättigsten, die Spektralfarbe 660 nm am ungesättigsten erscheint.

Etablierung eines In-vivo-Modells zur Untersuchung der Rolle epidermaler Langerhanszellen bei der Entstehung der Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung nach allogener Blutstammzelltransplantation

Dendritische Zellen der Haut, wie z.B. die Langerhanszellen (LC) der Epidermis, sind potente antigenpräsentierende Zellen (APC). Nach allogener Blutstammzelltransplantation (engl.: hematopoietic stemm cell transplantation, HSCT) persistieren Empfänger-APC und können Spender-T-Zellen aktivieren. Somit spielen dendritische Zellen eine kritische Rolle bei der Initiierung von akuter Transplantat-Gegen-Wirt-Reaktion (engl.: graft-versus-host-disease, GvHD).rnIn der vorliegenden Arbeit wurde ein Modellsystem entwickelt, welches humane Haut in einem Xenotransplantationsmodell nutzt, um die Wechselwirkung dieser gewebsständigen APC mit alloreaktiven T-Zellen zu untersuchen. Dafür wurden humane Resthautpräparate von subkutanem Gewebe befreit und intraskaptulär auf immunsupprimierte NOD/LtSz-scid IL2R#-null Mäuse (NSG) transplantiert. Diesen Tieren fehlen funktionale T-, B- und NK-Zellen, und sie tolerieren somit ein xenogenes Transplantat. Im Vergleich zu anderen immundefizienten Stämmen, haben sie eine erhöhte Lebenserwartung und es ist zudem möglich humane Hämatopoese durch Stammzellgabe zu etablieren.rnPublizierte Methoden der Hauttransplantation wurden für diese Arbeit optimiert und weiterentwickelt. So konnte die Erfolgsrate von 44% auf bis zu 95% gesteigert werden. Erste Untersuchungen fokussierten den Einfluss der Wundheilung auf die Verteilung dermaler Zellpopulationen, wie z.B. CD11c positive APC, und die Population der LC in der Epidermis. Während der ersten Wochen der Wundheilung war ein vorübergehendes Verschwinden der LC aus der Epidermis zu beobachten. Im Gegensatz dazu waren CD11c positive dermale Zellen permanent detektierbar. Die zu späteren Zeitpunkten festgestellte Repopulation der Epidermis mit LC unterstützt die Hypothese einer lokalen Vorläuferzelle. Die vorgelegten Daten und die lokale proliferative Aktivität dieser Zellen unterstreichen ihre Unabhängigkeit vom peripheren Blut. Versuche, eine Depletion der LC mittels UVC-Bestrahlung zu erreichen, gelangen nicht. Auch dies spricht für das Vorhandensein eines lokalen Vorläufers.rnZur Induktion von GvHD in der transplantierten Haut wurden in vitro DC des Hautspenders generiert und damit HLA-disparate T-Zellen stimuliert. Auf diese Weise sollte eine maximale Alloreaktivität gegen das Hauttransplantat generiert werden. In allen vorgestellten Systemen ließ sich nach Infusion der T-Lymphozyten in transplantierte Tiere, eine T-Zellinduzierte inflammatorische Reaktion auslösen. Optisch war eine deutliche Rötung des Transplantats feststellbar. Diese war jedoch nur in den Proben besonders deutlich, welche T-Zellen mit vorheriger in vitro Stimulation durch DC des Hautspenders erhalten hatten. Histologisch konnten Anzeichen einer Entzündung nachgewiesen werden. Neben Akanthose und Hyperparakeratose, waren deutliche T-Zellinfiltrate detektierbar. Auch Spaltbildung und Ablösung der Epidermis, sowie vereinzelte Apoptosen der epidermalen Zellen wiesen auf eine GvHD artige Entzündung hin.rnEine weitere Beobachtung nach T-Zellgabe, war die Depletion der LC aus der Epidermis. Auch konnte durch spätere T-Zellgaben keine weitere Hautrötung ausgelöst werden. Dies belegt die Funktion der LC als primäre Zielzelle der alloreaktiven T-Zellen. Unterstrichen wird dies durch Verwendung einer LC defizienten Haut, welche keine Hautrötung oder Anzeichen einer Entzündung entwickelte.rnZusammenfassend wurde für diese Arbeit ein Modellsystem entwickelt, welches es erlaubt Untersuchungen entzündlicher Hautkrankheiten unter Berücksichtigung hautständiger APC durchzuführen. Dabei kann dieses Modell in Zukunft für die Untersuchung von APC modulierenden Agenzien genutzt werden, da präklinische Modelle für spezies-spezifische Therapien bislang fehlten. Das Entstehen einer Entzündung könnte so verhindert oder eine Behandlung ermöglicht werden.

Lysosomaler Transport kationischer Aminosäuren durch Mitglieder der SLC7-Familie

Lysosomaler Transport kationischer Aminosäuren (KAS) stellt einen Rettungsweg in der Cystinose-Therapie dar. Ein solches Transportsystem wurde in humanen Hautfibroblasten beschrieben und mit System c benannt. Des Weiteren stellt lysosomales Arginin eine Substratquelle für die endotheliale NO-Synthase (eNOS) dar. Das von der eNOS gebildete NO ist ein wichtiges vasoprotektiv wirkendes Signalmolekül. Ziel war es daher, herauszufinden, ob Mitglieder der SLC7-Unterfamilie hCAT möglicherweise System c repräsentieren.rnIn dieser Arbeit konnte ich die lysosomale Lokalisation verschiedener endogener, sowie als EGFP-Fusionsproteine überexprimierter CAT-Isoformen nachweisen. Mittels Fluoreszenz-mikroskopie wurde festgestellt, dass die in U373MG-Zellen überexprimierten Fusionsproteine hCAT-1.EGFP sowie SLC7A14.EGFP mit dem lysosomalen Fluoreszenz-Farbstoff LysoTracker co-lokalisieren. Eine Lokalisation in Mitochondrien oder dem endoplasmatischem Retikulum konnte mit entsprechenden Fluoreszenz-Farbstoffen ausgeschlossen werden. Zusätzlich reicherten sich die überexprimierten Proteine hCAT-1.EGFP, hCAT-2B.EGFP und SLC7A14.EGFP in der lysosomalen Fraktion C aus U373MG-Zellen zusammen mit den lysosomalen Markern LAMP-1 und Cathepsin D an. Gleiches galt für den endogenen hCAT-1 in der lysosomalen Fraktion C aus EA.hy926- und U373MG-Zellen sowie für den SLC7A14 in den humanen Hautfibroblasten FCys5. Mit dem im Rahmen dieser Arbeit generierte Antikörper gegen natives SLC7A14 konnte erstmals die endogene Expression und Lokalisation von SLC7A14 in verschiedenen Zelltypen analysiert werden.rnObwohl eine Herunterregulation des hCAT-1 in EA.hy926-Endothelzellen nicht zu einer Reduktion der Versorgung der eNOS mit lysosomalem Arginin führte, ist eine Funktion von hCAT-1 im Lysosom wahrscheinlich. Sowohl die [3H]Arginin- als auch die [3H]Lysin-Aufnahme der Fraktion C aus U373MG-hCAT-1.EGFP war signifikant höher als in die Fraktion C aus EGFP-Kontrollzellen. Dies konnte ebenfalls für den hCAT-2B.EGFP gezeigt werden. Zusätzlich zeigten lysosomale Proben aus U373MG-hCAT-2B.EGFP-Zellen in der SSM-basierten Elektrophysiologie eine elektrogene Transportaktivität für Arginin. Das Protein SLC7A14.EGFP zeigte in keiner der beiden durchgeführten Transportstudien eine Aktivität. Dies war unerwartet, da die aus der Diplomarbeit stammende und im Rahmen dieser Dissertation erweiterte Charakterisierung der hCAT-2/A14_BK-Chimäre, die die „funktionelle Domäne“ des SLC7A14 im Rückgrat des hCAT-2 trug, zuvor den Verdacht erhärtet hatte, dass SLC7A14 ein lysosomal lokalisierter Transporter für KAS sein könnte. Diese Studien zeigten allerding erstmals, dass die „funktionelle Domäne“ der hCATs die pH-Abhängigkeit vermittelt und eine Rolle in der Substraterkennung spielt.rnZukünftig soll weiter versucht werden auch endogen eine Transportaktivität der hCATs für KAS im Lysosom nachzuweisen und das Substrat für das intrazellulär lokalisierte Waisen-Protein SLC7A14 zu finden. Eine mögliche Rolle könnte SLC7A14 als Transporter für Neurotransmitter spielen, da eine sehr prominente Expression im ZNS festgestellt wurde.rn