Es sollte die Rolle der β2-adrenergen Rezeptoren und von intrazellulärem cAMP (zyklisches AMP) in der elektrischen Feld-vermittelten gerichteten Migration ("Wanderung") von Keratinozyten untersucht werden, die einen wichtigen Teil bei der Einleitung der Wieder-Epithelisierung bei der Wundheilung übernehmen.
Die Wieder-Epithelisierung von verwunderter Haut ist notwendig zum Wundverschluss und erfordert eine gerichtete Keratinozyten-Migration in Richtung des Wunden-Zentrums. Das elektrische Feld, was direkt auf der Verwundung erzeugt wird, könnte das früheste Signal sein, das Keratinozyten erhalten, um die gerichtete Migration und Heilung einzuleiten. Keratinozyten exprimieren viele β2-adrenerge Rezeptoren, aber ihre Rolle in der Epidermis ist nicht bekannt. Die Autoren haben kürzlich gezeigt, dass beta-adrenerge Rezeptor-Agonisten die Keratinozyten-Migration in einem cAMP-unabhängigen Mechanismus vermindern, bei dem die Aktivierung der Protein-Phosphatase 2A einbezogen ist.
| Exposition | Parameter |
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Exposition 1:
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 1 Stunde
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| Frequenz | |
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| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 1 Stunde |
| Zusatzinfo | Reference article: Pullar, C. E., Isseroff, R. R. and Nuccitelli, R. (2001). Cyclic AMP dependent protein kinase A plays a role in the directed migration of human keratinocytes in a DC electric field. Cell Motil. Cytoskeleton 50, 207-217. |
| Expositionsquelle | |
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| Kammer | Galvanotaxis chamber maintained at 36°C |
| Aufbau | Ag-AgCl electrodes |
| Zusatzinfo | Galvanotaxis chamber is composed of a rectangular Plexiglass frame with two media reservoirs on opposite sides to which a 45 x 50 mm glass coverslip is attached to form the chamber bottom. The keratinocytes are plated onto the collagen-coated center of the chamber between two coverslip spacers (25 x 10 mm). A third 25 mm² coverslip is placed on top and rests approx. 100-105 µm above the center panel and is sealed on top of the spacer coverslips with silicone high-vacuum grease. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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| elektrische Feldstärke | 1 V/cm | - | gemessen | - | - |
Wurden die Keratinozyten bei höheren Konzentrationen des beta-adrenergen Rezeptor-Agonisten (0.1 µM) exponiert, wurde ihre Wanderungsgeschwindigkeit gehemmt, sowohl bei Vorhandensein (gerichtete Migration) als auch bei Fehlen (zufällige Migration) eines 100 mV/mm elektrischen Feldes. Bei geringeren Agonisten-Konzentrationen (0.1 pM bis 0.1 nM) gab es keine Wirkung auf die Wanderungsgeschwindigkeit; allerdings war jegliche Gerichtetheit verloren - die Keratinozyten waren im Wesentlichen "blind" gegenüber dem gerichteten Schlüsselreiz.
Die Vorab-Inkubation der Keratinozyten mit einem β-Antagonist stellte die gerichtete Migration wieder her, was zeigt, dass die "Blindheit" durch den β2-adrenergen Rezeptor vermittelt war.
Die Inkubation von Zellen mit Substanzen, die dafür bekannt sind, die intrazellulären cAMP-Gehalte zu erhöhen, wie z.B. sp-cAMP, Pertussis-Toxin und Forskolin, führte zu einer ähnlichen "Erblindung" gegenüber dem elektrischen Feld, wohingegen die zufällige Migration unbeeinflusst war. Das interaktive cAMP-Analogon rp-cAMP hatte keine Wirkung auf die Keratinozyten-Migration. Allerdings stellte die rp-cAMP-Vorbehandlung vor dem Hinzufügen des β-Agonisten vollständig die Galvanotaxis wieder her, was die komplette cAMP-Abhängigkeit der Schwächung der gerichteten Keratinozyten-Migration zeigt.
Dies ist der erste Bericht, dass cAMP in der Lage ist, die Keratinozyten-Galvanotaxis zu vermitteln. beta-adrenerge Rezeptor-Agonisten und -Antagonisten könnten wertvolle Werkzeuge zur Modulierung der Wieder-Epithelisierung sein. Folglich regulieren beta-adrenerge Rezeptoren die zwei verschiedenen Komponenenten der gerichteten Keratinozyten-Migration auf unterschiedliche Weise: Die Migrations-Geschwindigkeit über einen cAMP-unabhängigen Mechanismus und die Galvanotaxis über einen cAMP-abhängigen.
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