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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-99867
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2019/9986/


Der Östrogeneinfluss auf Tight-Junction-Proteine in der ex-vivo porcinen Wundheilung

The influence of estrogen at tight junction proteins in the ex-vivo porcine wound healing

Schawjinski, Kathrin

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SWD-Schlagwörter: Östrogene , Tight junction , Wundheilung , Schwein , Wunde , Heilung , Verbesserung
Basisklassifikation: 44.65 , 44.92 , 44.93
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Brandner, Johanna (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 03.09.2019
Erstellungsjahr: 2019
Publikationsdatum: 26.09.2019
Kurzfassung auf Deutsch: Im Rahmen meiner Arbeit habe ich die Heilung fördernden Effekte des Östrogens im ex-vivo Modell, die Wundranderhaltung sowie deren Korrelation zum Wundheilungsfortschritt beurteilt. Hierbei habe ich insbesondere auf Unterschiede der verschiedenen Östrogen-Konzentrationen, das Geschlecht des Schweines und der Applikationsform (systemisch/ topisch) geachtet. Der positive Effekt von Östrogen auf die Wundheilung konnte in einer vorhergegangenen Arbeit belegt werden. Mittlerweile wurde die Technik verbessert, und die Wundheilung konnte in meiner Arbeit µm-genau vermessen werden, was zu einer verbesserten Objektivierung und statistischen Auswertung führte. Ich konnte bestätigen, dass die mit Östrogen behandelten Wundmodelle besser heilten als die Kontrolle. Die Art der Applikation und die Höhe der Konzentration waren dabei nicht entscheidend. Die Modelle männlicher Schweine heilten nach Östrogenapplikation insgesamt besser als die weiblicher Schweine. Die Ergebnisse zur Wundranderhaltung zeigten, dass mit Östrogen behandelte Wunden eine tendenziell eher schlechtere Wundranderhaltung aufwiesen. Es zeigte sich jedoch keine negative Auswirkung auf die Wundheilung. Die ex-vivo Wundmodelle männlicher Tiere scheinen als postmenopausales Modell verwendet werden zu können. Die zweite entscheidende Fragestellung dieser Arbeit war, ob die durch Östrogen beschleunigte Wundheilung zu einer veränderten Expression/ Lokalisation von Tight-Junction-Proteinen führt oder ob deren Veränderungen die beschleunigte Heilung bedingen. Durch die Behandlung mit Östrogen war Claudin 1 am Wundrand, der Wundzunge und der Wundspitze tendenziell weniger intensiv angefärbt als in der Kontrolle mit PBS. Bei Claudin 4 und Occludin zeigte sich eine Erhöhung der Intensität am Wundrand, der Wundzunge und der Wundspitze durch Östrogen. Bei Betrachtung der Verteilung der Proteine in den Schichten konnte ich in den Kontrollen mit PBS für Claudin 1, Claudin 4, ZO-1 und Occludin beobachten, dass sie vom Wundrand bis zur Wundspitze hin eher abnahm, d.h. dass die Proteine in weniger Schichten zu finden waren. Bei Claudin 4 und Occludin war die Verteilung mit Östrogen behandelt deutlich breiter als in der Kontrolle. Für ZO-1 führte die Behandlung in der „unbeteiligten“ Epidermis und am Wundrand zu einer breiteren Verteilung, in der Wundzunge und an deren Spitze wurde die Verteilung mit zunehmender Konzentration tendenziell schmaler. Die Proteine lagen in der „unbeteiligten“ Epidermis stark auf die Zell-Zell-Grenzen bezogen vor. Vom Wundrand über die Wundzunge bis zu deren Spitze fanden sie sich zunehmend zytoplasmatisch lokalisiert. Durch die Behandlung mit Östrogen zeigte sich bei Claudin 4 und ZO-1 eine Verstärkung dieses Effektes. Bei Claudin 4 und Occludin konnte ich darüber hinaus geschlechtsspezifische Unterschiede finden. Claudin 4 war bei Modellen weiblicher Schweine am Wundrand und in der Wundzunge breiter über die Schichten verteilt als bei den männlichen. Es war bei den Modellen weiblicher Schweine zudem vor allem am Wundrand mehr an den Zell-Zell-Grenzen lokalisiert als bei den männlichen Modellen. Bei Occludin zeigten sich Unterschiede bei der Intensität. Verglich man die Geschlechter, so zeigte sich in der „unbeteiligten“ Epidermis bei den Modellen weiblicher Schweine eine höhere Occludinintensität als bei den Modellen männlicher Schweine. Bezüglich der Korrelation von Tight-Junctions-Proteinen und Wundheilung konnte ich zeigen, dass je fortgeschrittener die Heilung war, desto mehr lag Claudin 4 am Wundrand an den Zell-Zell-Grenzen vor (gegenseitige Korrelation). Für ZO-1 ließ sich feststellen, dass je kürzer die Wundzunge war, desto breiter verteilt lag ZO-1 in der „unbeteiligten“ Epidermis und am Wundrand vor (gegenseitige Korrelation). Bei Occludin ließ sich feststellen, dass Wunden, bei denen Occludin in der Wundzunge in den oberen Schichten lokalisiert war, besser heilten als Wunden mit Occludin in allen Schichten (einseitige Signifikanz). Zudem konnte ich feststellen, dass Modelle mit einem höheren intrazellulären Anteil von Occludin in der Wundzunge besser heilten, als jene mit einem höheren Anteil an den Zell-Zell-Grenzen (einseitige Signifikanz). Demzufolge ließ sich die Aussage treffen, dass die Wundheilung signifikant durch die Occludin-Verteilung in der Wundzunge beeinflusst wird.
Kurzfassung auf Englisch: In my thesis, I evaluated the healing effects of estrogen in the ex vivo model, wound preservation and their correlation to wound healing progress. I paid particular attention to differences in the various estrogen concentrations, the sex of the pig and the form of administration (systemic / topical). The positive effect of estrogen on wound healing has been demonstrated in previous work. In the meantime, the technique has been improved, and wound healing in my work has been measured with micrometer precision, resulting in improved objectification and statistical evaluation. I was able to confirm that the estrogen-treated wound models healed better than the control. The type of application and the level of concentration were not decisive. The models of male pigs generally recovered better than the female pigs after estrogen administration. Results on wound preservation showed that estrogen-treated wounds tended to have poorer wound edge retention. However, there was no adverse effect on wound healing. The ex vivo wound models of male animals appear to be used as a postmenopausal model. The second crucial question of this work was whether the estrogen-accelerated wound healing leads to an altered expression / localization of tight-junction proteins or whether their changes cause the accelerated healing.By treatment with estrogen Claudin 1 at the edge of the wound, the wound tongue and the wound tip tended to be less intensively stained than in the control with PBS. In the case of claudin 4 and occludin, there was an increase in the intensity at the edge of the wound, the wound tongue and the wound tip due to estrogen. Looking at the distribution of proteins in the layers, I was able to observe in the controls with PBS for Claudin 1, Claudin 4, ZO-1 and Occludin that it was decreasing from the wound edge to the wound tip, i. that the proteins were found in fewer layers. In the case of claudin 4 and occludin, the distribution treated with estrogen was significantly wider than in the control. For ZO-1 treatment in the "uninvolved" epidermis and at the wound margin resulted in a broader distribution, in the wound tongue and at the tip the distribution tended to narrow with increasing concentration. The proteins in the "unrelated" epidermis were strongly related to the cell-cell boundaries. From the edge of the wound over the wound tongue to its tip, they were increasingly localized cytoplasmic. The treatment with estrogen showed an amplification of this effect in claudin 4 and ZO-1. I also found gender differences in claudin 4 and occludin. Claudin 4 was more widely distributed over the layers of female pigs at the wound edge and in the wound tongue than in the male ones.It was more localized in the models of female pigs, especially at the wound edge at the cell-cell boundaries than in the male models. Occludine showed differences in intensity. Compared with the sexes, the "uninvolved" epidermis showed a higher occludin intensity in the models of female pigs than in the models of male pigs. Regarding the correlation of tight junction proteins and wound healing, I could show that the more advanced the healing, the more claudin 4 was present at the edge of the wound at the cell-cell boundaries (mutual correlation). For ZO-1 it could be stated that the shorter the wound tongue, the more widely distributed ZO-1 was in the "uninvolved" epidermis and at the edge of the wound (mutual correlation). In occludin, wounds with occludin in the upper layer of the wound were better cured than occludin in all layers (unilateral significance). In addition, I found that models with a higher intracellular fraction of occludin in the wound tongue healed better than those with a higher proportion of cell-cell boundaries (one-sided significance). Consequently, it could be said that wound healing is significantly influenced by the distribution of occludin in the wound tongue.

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