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Gewählte Dissertation:

Regina Weinmüllner (2020): ORGANOTYPIC HUMAN SKIN EQUIVALENTS - A NOVEL MODEL TO STUDY THE INFLUENCE OF AGING AND ENVIRONMENTAL CONTAMINATION ON SKIN DEVELOPMENT.
Dissertation - Institut für Bioverfahrenstechnik, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 165. UB BOKU obvsg FullText

Abstract:

Die Haut ist täglich sowohl internem als auch externem Stress ausgesetzt. Um zu vermeiden, daß dies zur Tumorentstehung führt, werden schadhafte Zellen in zelluläre Seneszenz versetzt. Die damit einhergehende chronische Entzündung des Gewebes könnte dafür verantwortlich sein, daß die Haut sukzessive altert. Das komplexe Netzwerk der interzellulären Kommunikation in der Haut ist bis heute nicht vollständig erforscht, da diese Effekte nur schwer in einem 2D-Modell studiert werden können. Skin-Äquivalente bieten hier einen Lösungsansatz, da verschiedene Zelltypen in einer 3D-Matrix kultivieren werden können. Ziel dieser Thesis war daher die Entwicklung eines vereinfachten Alterungs-Modells (Senoskin) sowie eines verbesserten Modells für chronische Expositionsstudien. Das Senoskin-Äquivalent entstand durch die Optimierung eines publizierten Modells mittels Zugabe von steigenden Konzentrationen seneszenter Fibroblasten. Immunhistochemische Färbungen zeigten eine verringerte epidermale Dicke sowie eine beeinträchtigte Barrierefunktion und veränderte Oberflächeneigenschaften. Darüber hinaus detektierten wir bei der Überwachung bekannter Seneszenz-Faktoren zunächst eine Hochregulation zum Zeitpunkt der Aussaat der seneszenten Zellen in die dermale Matrix, interessanterweise jedoch im weiteren Zeitverlauf eine verringerte Konzentration der Zytokine. Für die Entwicklung eines verbesserten Expositionsmodell wurden immortalisierten Keratinozyten verwendet. Um unser Modell zu validieren, kultivierten wir die Zellen für mehrere Monate unter Arseneinfluss, einem bekannten Umweltschadstoff, und untersuchten die Auswirkungen auf Zelldifferenzierung und Krebsentstehung in der 2D-Zellkultur sowie im 3D-Modell. Interessanterweise führte die Exposition zu einer Verschiebung des Zellzyklus (hin zu mehr G2) sowie starken Anzeichen einer De-differenzierung und epithelial-mesenchymalen Transformation. Darüber hinaus war die terminalen Differenzierung in unserem 3D-Modell gestört.

Betreuer: Grillari Johannes

1. Berater:

2. Berater: