dc.contributor.author
Spatz, Katharina Rosa
dc.date.accessioned
2018-06-07T18:03:24Z
dc.date.available
2010-08-03T10:37:50.540Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4595
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-8795
dc.description.abstract
In der vorliegenden Arbeit werden die bisherigen Untersuchungen zum Ergrauen
und der Melanozytenbiologie um die Fragestellung des Einflusses psycho-
emotionalen Stress’ auf die Proliferation und Apoptose von Melanozyten und die
Integrität der pigment-bildenden Einheit des Haarfollikels erweitert. Vor dem
Hintergrund des gut erforschten Haarzyklus und den damit gekoppelten
Entwicklungsstufen follikulärer Melanozyten sowie neuerer Erkenntnisse über
den Zusammenhang zwischen der Akkumulation von oxidativem Stress und
Haarergrauen, wurde ein etabliertes murines Stressmodell zur Simulation
systemisch wahrgenommenen psycho-emotionalen Stress verwandt. In diesem Modell
werden C57BL/6- und CBA/J-Mäuse für die Dauer von 24 Stunden einem
Lärmstressor ausgesetzt oder erhalten eine Injektion mit dem Neuropeptide und
Stressmediator Substanz P (SP) während eines durch Depilation induzierten eng
umschriebenen Zeitfensters im murinen Haarzyklus. Einmal zur Etablierung der
pigment-bildenden Einheit im frühen Anagen und zu Beginn der Regression am
Übergang vom Anagen zum Katagen. Zusätzlich wurden Tiere in der Ruhephase
(Telogen) stressexponiert, um dessen Effekte auf Transkriptionsebene zu
untersuchen. Mit immunhistologischen melanozytenspezifischen Markern in
Kombination mit c-kit, zur Erfassung der Aktivität und dem TUNEL-Label zur
Apoptosedetektion, wurde die Rückenhaut der Tiere untersucht. Aus der
Rückenhaut der Telogentiere wurde die totale RNA isoliert und zur Analyse
einer Microarray zugeführt. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass SP-
Applikation zum Absterben differenzierter Melanozyten im frühen Anagen führt,
während Zellen der Vorläuferregion vermehrt aktiviert werden. Hierbei kommt es
nicht zu einer vorzeitigen Progression des Haarzyklus, er bleibt von der
akuten Stressapplikation unbeeinflusst. Im Anagen-Katagen-Übergang sterben
unter Stresseinwirkung vermehrt Melanozyten ab. Diese Effekte sind durch
Substanz P reproduzierbar, jedoch durch Blockierung des NK-1 Rezeptors nicht
vollständig zu verhindern. Auf Transkriptionsebene werden im proliferations-
und apoptosearmen Telogenstadium durch Stressexposition melanozytenrelevante
Gene, die reife und undifferenzierte Melanozyten repräsentieren, induziert.
Die durch Stress induzierten Signalwege scheinen überwiegend Teilbereiche
einer kutanen Entzündung unter der Beteilung von Adipozyten wiederzuspiegeln.
Diese inflammatorischen Prozesse schaffen einerseits ein Melanozyten-
feindliches Milieu durch Generation zusätzlichen oxidativen Stress,
andererseits wirken einzelne Zytokine direkt anti-proliferativ auf die
Melanozyten. Die Apoptose von differenzierten Bulbusmelanozyten im frühen
Anagen und die gleichzeitige Aktivierung undifferenzierter melanozytärer
Stammzellen in der Isthmus- und Wulstregion sowie die vermehrte Apoptose im
Anagen-Katagen-Übergang unter Stress und Substanz P bedeutet, dass diese
apoptotischen Zellen dem Gesamtpool der melanozytären Zellen verloren gehen.
In Verbindung mit der Beeinflussbarkeit pigmentierungsrelevanter Gene durch
Stress und der Involvierung möglicher alternativer Signalwege des
Stressmediators Substanz P, deutet dies daraufhin, dass es zu einem erhöhten
Durchsatz an Pigmentzellen unter Stress kommt, welcher in der Folge zu einer
vorzeitigen Erschöpfung des melanozytären Stammzellpools führen kann.
de
dc.description.abstract
This work shall expand the knowledge about hair follicle melanocyte biology
concerning the graying process and investigate the influence of psycho-
emotional stressors on melanocyte proliferation and biology as well as on the
integrity on the hair follicle pigmentary-unit. Based on defined steps of
melanocyte development during the intensely researched hair cycle and
complemented by findings of accumulation of oxidative stress in the context of
senile graying in humans a well-established animal sonic stress model was used
to simulate systemic psycho-emotional stress. In this model C57BL/6- and
CBA/J-mice were exposed to a sonic stressor for 24 hours or received an
injection of neuropeptide and stress mediator substance P (SP) to sharpely
defined time points during depilation induced murine hair cycle, first at the
establishment of the hair follicle pigmentary-unit during early anagen and
second at the regression onset during anagen-catagen-transition. Additionally,
animals were stress exposed during quiescence stage (teleogen) to investigate
stress effects on transcriptional level. Animal back skin was investigated
using immunohistochemistry. We combined melanocyte-specific markers and c-kit
to monitor activity and TUNEL-labelling for apoptosis detection. From telogen
mice back skin total RNA was isolated for microarray analysis. In summary we
observed apoptosis of differentiated bulbar melanocytes and increased number
of melanocyte precursors in the bulge region after SP-application during early
anagen. We did not see any premature hair cycle stage development under acute
stress application. Further, melanocyte apoptosis increased during anagen-
catagen-transition under stress exposure. These effects can be mimicked by SP
application, but are not completely reversible by substance P anti-NK-1
receptor antagonist. On transcriptional level of proliferation and apoptosis
lacking telogen we found regulation of melanocyte-specific genes, which
represent mature and undifferentiated melanocytes by stress exposure.
Regulated signalling pathways seem to reflect parts of cutaneous inflammation
with participation of adipocytes. This inflammatory milieu creates a
melanocyte hostility by generation of oxidative stress and provides
melanocytes anti-proliferative cytokines. Apoptosis of differentiated bulbar
melanocytes and activation of melanocyte precursors in the bulge region during
early anagen in combination with increased melanocyte apoptosis during anagen-
catagen-transition under stress and SP, so may lead to a loss of melanocytes
from the total melanocyte cell pool. Combined with the influence on pigmentary
relevant genes and involvement of putative alternative signalling pathways,
this points at an increased melanocyte throughput under stress, that may lead
to a premature exhaustion of melanocyte stem cell pool.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
melanocyte apoptosis
dc.subject
psycho-emotional
dc.subject
oxidative stress
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Stressabhängige Regulation von Proliferation und Apoptose unterschiedlicher
Melanozytenpopulationen im murinen Haarfollikel
dc.contributor.contact
katharina.spatz@charite.de
dc.contributor.inspector
Priv.-Doz. Dr. med. B. Lange-Asschenfeldt
dc.contributor.inspector
Prof. Dr. R. Lauster
dc.contributor.inspector
Priv.-Doz. Dr. med. A. Lukowsky
dc.contributor.firstReferee
Priv-Doz. Dr. med. E. M. Peters
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. S. Hendrix
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. M. Böhm
dc.date.accepted
2010-09-03
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000017943-9
dc.title.subtitle
ein Modell zur Erforschung der Prämaturen Canities
dc.title.translated
Stress-induced regulation of proliferation and apoptosis of distinct
melanocyte population in the murine hair follicle
en
dc.title.translatedsubtitle
a study design to explore premature canities
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000017943
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000007760
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access