Egy magreceptor, a peroxisoma proliferátor aktivált receptor (PPAR) patogenetikai szerepe psoriasisban és UV indukálta nonmelanoma bőrdaganatokban = The role of peroxisome proliferator activated receptor (PPAR), a nuclear receptor, in the pathomechanism of psoriasis and UV induced non-melanoma skin cancers

A peroxisoma proliferátor aktivált receptor (PPAR alfa, béta és gamma) ligand által aktivált transzkripciós faktorok, magreceptorok. Lipid ligandjaik által a környezeti hatások közvetlenül szabályozzák a DNS-ben hordozott genetikai információk átírását és befolyásolják a proliferációt, a differenciációt, a sejthalált, az egyedfejlődést és a homeosztázist. Bőrbetegségek (psoriasis, bőrdaganatok, acne) patomechnaizmusa tanulmányozására alkalmas modell a megfelelő sejtek in vitro tenyészete, valamint bőrbiopsziás minták feldolgozása. In vitro keratinocyta (KC) differenciáció során génexpressziós vizsgálatokkal új, differenciációban szerepet játszó géneket identifikáltunk. KC tenyészetben UVB besugárzás után meghatároztuk QRT-PCR-hez az optimális normalizáló géneket. Továbbá kimutattuk, hogy mindhárom PPAR mRNS differenciációtól függően expresszálódik, UVB-re szintjük csökken. Faggyúmirigyben a PPAR gamma expressziója és szignalizációja különbözik patológiás, normál és tenyésztett faggyúmirigyben. Kisszámú acnés beteg PPAR gamma gén DNS szekvenciájában nem találtunk eltérést. Az epidermális KC-k lipid anyagcseréjében fontos ABC molekulacsalád néhány tagjának mRNS szintje UVB besugárzás hatására csökkent, míg egy splice variáns növekedett. KC-kban virális RNS-t imitáló hatásra az innate immunrendszerhez tartozó Nod-like receptorok expressziója változik. Mindezen adatok hozzájárulnak a gyulladásos és proliferatív bőrbetegségek patomechanizmusának jobb megértéséhez. | PPAR alpha, -beta and -gamma which are transcription factors activated by ligands. Through their lipid ligands environmental effects regulate directly the transcription of the genetic information coded in DNA, and influence the proliferation, differentiation, cell death, embryogenesis and homeostasis. In vitro cell culture, assessment of skin biopsy samples are suitable models for studying pathomechanism of skin diseases. We identified new genes relevant for differentiation using gene expression analysis of keratinocytes (KC) differentiated in vitro. We identified in KC culture the optimal normalizer genes for QRT-PCR after UVB irradiation. We show, that the mRNA expression of the 3 PPAR studied is dependent on the differentiation state of the cells and decreases after UVB. In sebaceous gland the expression, signalization of PPAR-gamma were shown to be different in pathologic, normal, cultured sebaceous gland. Studying some acne patients we could not observe any alteration in their PPAR-gamma gene DNA sequence. mRNA expression of some members of ABC molecule family important in the lipid metabolism of epidermal KC was decreased after UVB irradiation, whereas the mRNA expression of a splice variant was increased. In KC the expression of the Nod-like receptors belonging to the innate immune system was increased after viral RNA mimicking stimulus. All these data contribute to the better understanding of the pathomechanism of inflammatory and proliferative skin diseases

Sejt- és molekuláris biológiai vizsgálatok ultraibolya fény okozta dermatosisokban és bőrtumorokban. Nanoszkopikus (dendrimer) reaktorok kutatása a kémiai aktinometriában a prevencióban. = Cell and molecular biological investigations in UV-light induced skin disorders and skin tumours. A study on nanoscopic (dendritic) reactors in the chemical actinometry for preventive purpose.

UV-DNS károsodás és reparáció vizsgálatának beállítása, optimalizálása comet assay-vel humán keratinocytákban, egészségesek és hyperlipidaemiás betegek lymphocytáiban (kollab.: Atorvastatin-hatás oxidatív DNS károsodásra). A CATERPILLAR fehérjecsalád szerepének igazolása az UVB indukált sejtválaszban; PPAR szint csökkenés kimutatása UVB hatására (qRT-PCR). Porphyriák: Ritka familiaris PCT eset genetikai analízise (kollab. Barcelona). A HFE gén mutációk és HCV fertőzés trigger szerepének vizsgálata (multicentrikus tanulmány). A ferrokelatáz gén mutációinak detektálása EPP-s betegeinkben. Fotokarcinogenezis: 1734 beteg non-melanoma bőrtumorának klinikai/szövettani elemzése. A formaldehid ko-karcinogén effektusának (pl. reparáció gátlás) kiértékelése (Ph D tézis). Random populáció UV-fény (napozás, szolárium) terhelésének kérdőíves felmérése. Komplex vizsgálati tesztpanel kidolgozása az egyéni tumor-rizikó meghatározására. SUNTEST kémiai doziméter család kibővítése (prevenció): A G3-, G4- és G5-PAMAM-SAC (3, 4 és 5 generációs poliamidoamin-borostyánkősav)-Ag(I) komplexek nanoreaktorokat alkotnak, UV-dózismérőként viselkednek. Megállapítottuk, hogy a Fe(III)- szenzibilizátort tartalmazó PAMAM-SAC-Ag(I) alapú dózismérő standard UV-fényforrás hatására 5 percnél rövidebb idő alatt teljes feketedést mutat, míg Fe(III) nélkül csak 150 perc alatt. NMR-spektroszkópiás mérésekkel bizonyítottuk, hogy a dendrimer pszeudo-fázisban az ezüst atomok a tercier nitrogénhez koordinálódnak. | Optimalization of the comet-assay to study the UV-induced DNA damage and repair in human keratinocytes as well as in lymphocytes of healthy persons and patients with hyperlipidemia (cooperative study on Atorvastatin effect on the oxidative DNA damage). Verification of the role of CATERPILLAR proteins on UVB induced cellular response. Detection of a reduced level of PPAR caused by UVB irradiation (qRT-PCR). Porphyrias: Genetic analysis of an extremely rare case of familial PCT (cooperation with Barcelona Univ). A study on the triggering effect of HFE mutations and HCV infection (national multicentric study). Detection of mutations in the ferrochelatase gene in EPP. Photocarcinogenesis: Clinical/histological analysis of nonmelanoma skin cancers of 1734 patients. Evaluation of the co-carcinogenic effects of the formaldehyde (PhD thesis). Evaluation of UV burdening (sunlight, sunbeds, etc.) of a random population with a questionnaire. Elaboration of a complex test panel to determine the individual tumour risk. G3-, G4- and G5-PAMAM-SAC (generation 3-, 4- and 5-polyamidoamin-succinic acid)-silver(I) complexes form nanoscopic reactors, furthermore act like UV-dosimeters. Using standard UV-irradiation, PAMAM-SAC-silver(I) UV-dosimeters sensitized by iron(III) turn to dark within 5 minutes, while it takes 150 minutes in the absence of iron(III). It was proven by NMR-spectroscopy that silver atoms co-ordinated to the tert-nitrogen atoms within the dendrimer pseudo-phase

Biokémiai, molekuláris biológiai és genetikai vizsgálatok napfény okozta bőrkárosodásokban = Development of environmental health education: physical, chemical, epidemiological and dermatological aspects, with special emphasis on radiation induced damage

Munkacsoportunk évtizedek óta foglalkozik az ultraibolya fény élettani és patofiziológiai hatásaival klinikai és molekuláris szinten. Jelen pályázat futamideje alatt több photodermatologiai témájú összefoglaló közleményt és egy monográphiát publikáltunk. 3 testvéren extrém ritka hepatoerythropoeticus porphyriát diagnosztizáltunk, és a hátterében lévő compound heterozigóta mutációkat is identifikáltuk. A sporadikus porphyria cutanea tardában gyakoribb haemochromatosis mutáció és környezeti provokáló tényezők előfordulási gyakoriságáról bővítettük ismereteinket. UVB besugárzás után néhány ABC transzporter fehérje in situ, purinerg receptorok és inflammasoma alkotó elem mRNS és fehérje szintű in vitro expresszió-változását mutattuk ki keratinocita tenyészeteken. Komplettáltuk a keratinocita differenciációs teljes genom expressziós vizsgálatokat. Az irodalomban elsőként igazoltuk, hogy in vitro szintetizált módosított erszényes fotoliáz mRNS bejuttatható volt keratinocita tenyészetekbe és funkcionálisan aktív fehérje szintetizálódott róla. Tissue microarray analízis felhasználásával macrofágok, dendritikus sejtek és egy cistein tartalmú fehérje prognosztikai szerepét vetettük föl melanoma malignumban. Epidemiológiai vizsgálatunk során rámutattunk arra, hogy továbbra is fontos feladat a fényvédelem propagálása, mert 13 és 16 éves iskolás gyermekeken az anyajegyek száma magas, a gyermekek közel 40%-a napégésről, 3,6%-uk szolárium használatról számol be. | Our workgroup has investigated the physiological and pathophysiological effects of ultraviolet radiation at clinical and molecular levels for decades. Over the period of the application several photodermatological articles and one monograph were published. We diagnosed the extremely rare hepatoerythropoietic porphyria in a family, and identified compound heterozygous mutations in the background. We expanded our knowledge about the frequency of haemochromatosis mutation and environmental provoking factors in sporadic porphyria cutanea tarda. We demonstrated alterations in the expression of some ABC transport proteins in situ, and in the expression of purinerg receptors and inflammasome elements at mRNA and protein levels in vitro after UVB radiation in keratinocytes. We completed the whole-genom expression analysis related to keratinocyte differentiation. We proved for the first time that the in vitro synthesized modified marsupial photolyase mRNA can be delivered into keratinocytes, and that the translated protein is functionally active. We suggested the prognostic role of macrophages, dendritic cells and one cysteine-containing protein in melanoma malignum using tissue microarray analysis. During epidemiological studies we pointed out that propagation of light protection is an important task in the future, because the number of birthmarks is high among 13 and 16 year-old young people, and 40% of youngsters reported about sunburn and 3,6% of them use solarium

神戸大学大学院人文学研究科地域連携センター 福崎町連携事業平成23年度活動報告書 : 共同研究「福崎町の地域歴史遺産掘り起こし及び大庄屋三木家住宅活用案の作成等」

Major biological effects of UVB are attributed to cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs), the most common photolesions formed on DNA. To investigate the contribution of CPDs to UVB-induced changes of gene expression, a model system was established by transfecting keratinocytes with pseudouridine-modified mRNA (Ψ-mRNA) encoding CPD-photolyase. Microarray analyses of this model system demonstrated that more than 50% of the gene expression altered by UVB was mediated by CPD photolesions. Functional classification of the gene targets revealed strong effects of CPDs on the regulation of the cell cycle and transcriptional machineries. To confirm the microarray data, cell cycle-regulatory genes, CCNE1 and CDKN2B that were induced exclusively by CPDs were selected for further investigation. Following UVB irradiation, expression of these genes increased significantly at both mRNA and protein levels, but not in cells transfected with CPD-photolyase Ψ-mRNA and exposed to photoreactivating light. Treatment of cells with inhibitors of c-Jun N-terminal kinase (JNK) blocked the UVB-dependent upregulation of both genes suggesting a role for JNK in relaying the signal of UVB-induced CPDs into transcriptional responses. Thus, photolyase mRNA-based experimental platform demonstrates CPD-dependent and -independent events of UVB-induced cellular responses, and, as such, has the potential to identify novel molecular targets for treatment of UVB-mediated skin diseases