Kutatási témák | Bőrklinika

Kutatási témák

A Bőrgyógyászati és Allergológiai Klinika kutatási projektjeit és az azokat támogató nagy értékű pályázatokat Kemény Lajos és Dobozy Attila professzorok irányítják. A kutatómunka három laboratóriumi egységben történik: Sejtbiológia Kutató Laboratórium és Áramlásos Citometriai Kutató Laboratórium (mindkettő vezetője Professzor Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna) és a Molekuláris Biológia Kutatólaboratórium (vezetője Dr. Széll Márta). Az MTA-SZTE Dermatológiai Kutatócsoport tagjai aktív résztvevői minden a Klinikán folyó kutatási projektnek.

A következő bőrbetegségek és témák kutaTása folyik a Klinikán: pikkelysömör, melanocita biológia és malignus melanoma, pattanásos bőrbetegség, genodermatózisok, vénás eredetű lábszárfekély, szénanátha, fotobiológiai kutatások.

A kutatási témák rövid ismertetése

PIKKELYSÖMÖR

D típusú ciklinek szerepének vizsgálata a keratinocita sejtciklus szabályozásában. (Dr. Belső Nóra, Bebes Attila, Dr. Széll Márta, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna)

A sejtciklust szabályozó ciklinek között egyedül a D típusúak azok, melyeknek különböző izotípusai ismertek. Korábbi vizsgálatokból tudjuk, hogy a keratinociták sejtnyugalmi állapotából a sejtciklusba való indukcióját erős α5 integrin kifejeződés előzi meg. Ez alapján feltételezhető, hogy az α5 integrin részt vesz a keratinocita proliferáció szabályozásában. Vizsgálatainkkal arra keresünk választ, vajon a D típusú ciklinek a keratinocita sejtciklus különböző sejtciklus fázisaiban (G0-G1/S illetve G1/S tranzit) és a pikkelysömörös tünetes, tünetmentes és egészséges epidermiszben különbözőképpen fejeződnek-e ki, illetve arra, hogy az α 5 integrin szabályozza-e a D típusú ciklinek kifejeződését.
Megmutattuk, hogy a D ciklin izotípusoknak különböző szerepe van a keratinocita sejtciklus szabályozásban, valamint azt is kimutattuk, hogy expressziójuk emelkedett pikkelysömörben. A D1 ciklin és az α5 integrin közötti szabályozási folyamatok meglétére utal az a kísérleti eredményünk, miszerint az α5 integrin neutralizáló ellenanyaggal történő blokkolása HaCaT keratinocitákban a D1 ciklin expressziójának csökkenéséhez vezetett.
A D típusú ciklinek keratinocita sejtciklus szabályozásban betöltött szerepének további vizsgálata céljából a D ciklineket (D1, D2 és D3) egyesével és együtt is csendesítettük HaCaT sejtekben. Eredményeink szerint egy D ciklin csendesítése nem okozott morfológiai változásokat a keratinocitákben, míg a ciklinek párosával történő vagy együttes csendesítése a sejtek G2/M fázisban való megrekedését okozta és sokmagvú sejtek megjelenéséhez vezetett. A dupla és tripla D ciklin csendesítések okozta génexpressziós változásokat valós idejű RT-PCR kísérletekben vizsgáltuk, melyben azt találtuk, hogy a tripla D ciklus csendesített sejtekben a Ki67 mRNS expressziója nagymértékben lecsökkent. Ez arra utal, hogy a D ciklinek és a Ki67 molekula között szabályozási kapcsolat van. Másrészt, ha a Ki67 mRNS expresszióját csendesítettük HaCaT sejtekben, a D ciklinek expressziójának csökkenését és ugyancsak sokmagvú sejtek megjelenését tapasztaltuk. Mindezek az adatok arra utalnak, hogy a D típusú ciklineknek nem csak az eddig már feltárt G0-G1/S fázis átmenet szabályozásában van szerepe, hanem a Ki67 molekulára való hatásán keresztül a mitózist is befolyásolja. Habár a Ki67 molekula egy jól ismert proliferációs marker, nem sokat tudunk mindeddig a konkrét funkciójáról. A sokmagvú sejtek megjelenése Ki67 csendesítés következtében arra utal, hogy ennek a molekulának szerepe lehet a mitózis szabályozásában. Eredményeink arra utalnak, hogy a keratinocitákban létezik egy regulációs kapcsolat a Ki67 molekula és a D típusú ciklinek között, és mindennek fontos szerepe van a keratinociták mitózisának szabályozásában.



A KGF/KGFR rendszer szerepének tanulmányozás a keratinociták sejtciklus szabályozásában és pikkelysömörben (Dr. Belső Nóra, Kormos Bernadett, Vas Krisztina, Dr. Széll Márta, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna)

Saját és más kutatócsoportok adatai is arra utalnak, hogy a pikkelysömör betegségben a kóros immunválasz kialakításában a bőr homeosztázis megváltozásának is nagy szerepe van, és ez a kóros homeosztázis tulajdonképpen a kóros immunválasz inducerének tekinthető. Feltételezzük, hogy mindennek a kialakításában kulcs szerepet játszik a keratinocita növekedési faktor és receptora (KGF/KGFR). Ennek vizsgálatára ún. tape-stripping módszert alkalmaztunk egészséges és pikkelysömörös tünetmentes epidermiszen és megvizsgáltuk a KGF és a KGFR molekulák mRNS és fehérje szintű kifejeződését. Azt találtuk, hogy már a kezelést megelőzően mind a KGF, mind a KGFR magasabb szinten fejeződik ki a tünetmentes pikkelysömörös bőrben, mint az egészséges bőrben. A KGF a dermiszben és az epidermisz minden rétegében kifejeződött, jóval magasabb szinten a pikkelysömörös, mint az egészséges mintákban. A kezelés után 6 órával az egészséges dermiszben a KGF mRNS mennyiségének emelkedése tízszeres volt, míg a pikkelysömörös tünetmentes dermiszben mindössze ötszörös. Huszonnégy és 48 órával a kezelést követően a KGF expresszió az egészséges bőrben megemelkedett, de nem mutatott változást a pikkelysömörös tünetmentes bőrben. Az egészséges bőrben a KGFR csak az epidermisz bazális és szuprabazális rétegeiben fejeződött ki, ellenben a pikkelysömörös epidermisz teljes szélességében kifejezte a KGFR molekulát. Kezelés hatására mind az egészséges, mind a tünetmentes pikkelysömörös epidermiszben megemelkedett a KGFR expressziója, de lokalizációja nem változott. Mindezek az adatok további adalékot szolgáltatnak a pikkelysömörös tünetmentes bőr abnormális homeosztázisáról.

Professzionális immunsejtek szerepének vizsgálata a pikkelysömör pathogenezisében (Dr. Kovács-Sólyom Ferenc, Képíró László, Dr. Gyulai Rolland)

Korábbi eredményeink szerint a regulátoros T sejtek (Treg) funkcionálisan eltéréseket mutatnak a pikkelysömörös betegekben, az egészséges egyénekkel összevetve, ennek a funkcionális eltérésnek a pontos oka azonban mindeddig ismeretlen.
Kutatásaink során elsődleges célunk az interleukin-1 receptorok (IL-1R) szerepének tisztázása ebben az eltérésben, jellemzésük pikkelysömörös és egészséhges Treg és T effektor (Teff) sejtekben. Kísérleteink során Teff (CD4+CD25-) és T reg (CD4+CD25+CD127-) sejteket szeparálunk egészséges és pikkelysömörös betegekből, CD3/CD28 aktivációt alkalmazunk és összehasonlítjuk a különböző IL-1R típusok kifejeződését. mRNS szintű eltéréseket valós idejű RT-PCR technikával, a receptorok sejtfelszíni expresszióját pedig ELISA és áramlási citometriás módszerekkel követjük. Eredményeink szerint CD3/CD28 aktiválás hatására az IL-1R1 mRNS expressziója indukálódott mind az egészséges Treg, mind az egészséges Teff sejtekben, ellenben a pikkelysömörös Treg sejtekben ez a kezelés nem volt hatással az IL-1R1 expresszióra, ugyanakkor a pikkelysömörös Teff sejtekben az IL-1R1 expressziója jóval nagyobb mértékben indukálódott, mint az egészséges egyénekből szeparált T eff sejtekben. Az ún. „decoy receptorok” (IL-1R2 és szolubilis IL-1R2) mRNS szintjei az aktiváció hatására megemelkedtek az egészségesekből izolált Teff and Treg sejtekben, az indukciók azonban jóval gyorsabbnak és kifejezettebbnek bizonyultak a pikkelysömörös betegekből szeparált Teff és Treg sejteken. Az IL-1 receptor antagonista (IL-1RN) mennyisége kismértékben megemelkedett az egészségesekből szeparált Teff és Treg sejtekben, ugyanakkor a pikkelysömörös betegekből szeparált Treg sejteken ennek a molekulának nagymértékű csökkenését tapasztaltuk, a pikkelysömörös Teff sejtekben viszont indukálódott ez a molekula. Az IL-1R2 fehérje mennyisége egészségesekből szeparált Teff és Treg sejtekben konstansnak bizonyult, a pikkelysömörös betegek Teff sejtjei azonban szignifikáns IL-2R2 indukcióval válaszoltak az aktivációra, míg a pikkelysömörös Treg sejtek IL-2R2 szintje nem mutatott változást. Eredményeink azt sugallják, hogy az interleukin-1 jelátviteli út génjeinek szabályozása eltér a pikkelysömörös és az egészséges egyének Treg és Teff sejtjeiben, ami alapján feltételezzük, hogy mindezen folyamatok hozzájárulnak a betegségben tapasztalt Treg diszfunkciókhoz.
Vizsgáljuk a TL1A (TNFSF15) molekula és receptorának (DR3, TNFRSF25) szerepét a pikkelysömör patogenezisében. A TL1A a TNF szupercsaládba tartozó szignálmolekula amely egyes aktivált limfocitákon jelenlévő DR3 receptorhoz kapcsolódva ko-stimulátorként vesz részt az immunfolyamatok szabályozásában. Fontos szerepe lehet különböző gyulladásos autoimmun megbetegedésekben, Crohn betegségben, valamint reumatoid artritiszben. A humán TL1A fehérjének három izoformáját írták le, pontos funkciójuk nem ismert. Célunk a TL1A különböző izoformáinak, valamint a DR3 receptor funkciójának vizsgálata pikkelysömörben. Pikkelysömörös léziós és nem léziós bőrből, valamint egészséges személyek bőréből immunhisztokémiai módszerekkel tervezzük kimutatni a TL1A, valamint a DR3 fehérjét. A TL1A izoformáinak mRNS szintű kifejeződését izoforma specifikus primerek segítségével detektáljuk. Vizsgáljuk, hogy a keratinociták hatással vannak-e a TL1A-DR3 útvonalon a T-sejtek abnormális, pikkelysömörben megfigyelt működésére. A projektet Dr. Tubak Vilmossal (MTA SZBK Biokémiai Intézet) együttműködésben hajtjuk végre.

A pikkelysömörre való hajlam kialakulásában szerepet játszó PRINS nem-kódoló RNS vizsgálata (Dr. Széll Márta, Bacsa Sarolta, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna)

Kutatócsoportunk a közelmúltban azonosított egy nem-kódoló RNS-t, amely eredményeink szerint szerepet játszik a pikkelysömörre való hajlam és a sejtek stressz válaszának kialakításában. Jelenleg folyó kutatásaink ennek a nem-kódoló RNS-nek a funkcionális vizsgálatát célozzák.
Eredményink szerint a PRINS nem kódoló RNS szabályozza a G1P3 anti-apoptotikus hatású fehérje kifejeződését hámsejtekben. A PRINS gén siRNS mediált csendesítése a sejtek morfológiájának megváltozásához vezetett, valamint egy cDNS chip vizsgálat eredményei szerint számos gén expressziójának megváltozását is okozza. Ezek egyike a G1P3 gén, amely interferon indukálható és tumoros sejtekben antiapoptotikus tulajdonságokkal bír. Azt találtuk, hogy a G1P3 gén a pikkelysömörös tünetes epidermiszben négyszázszor magasabb szinten fejeződik ki, mint az egészséges bőrben, és expressziója a tünetmentes epidermiszben is emelkedettnek bizonyult. In vitro kísérleteink eredményei szerint a G1P3 gén és fehérje a proliferáló hámsejtekben fejeződik ki a legmagasabb szinten, és a gén siRNS mediált csendesítése a sejtek apoptózis indukcióját okozta. Adataink arra utalnak, hogy a G1P3 fehérje gátolja a spontán keratinocita apoptózist, tehát magas szintű kifejeződése hozzájárul a pikkelysömörös léziókban tapasztalható keratinocita hiperproliferáció kialakulásához. Feltételezzük, hogy a a PRINS nem kódoló RNS pikkelysömörben tapasztalt deregulált expressziója a G1P3 fehérje szabályozásán keresztül vezet a spontán keratinocita apoptózis gátlásához, a hiperproliferációhoz és a pikkelysömörös tünetek kialakulásához
A PRINS nem kódoló RNS celluláris funkcióinak felfedésére in vitro kötési esszét végeztünk hámsejtek fehérje kivonatával, egy speciális ribonukloprotein azonosító kit felhasználásával. A vizsgálatainkhoz azt a 39mer szekvenciát használtuk fel, amely hatásosnak bizonyult a PRINS gén specifikus csendesítésére. HaCaT sejt lizátumból sikeresen azonosítottunk egy fehérjét, a nukleofozmint, amely fizikailag kötődik a PRINS RNS molekulához. A nukleofozmin egy magvacskában kifejeződő foszfoprotein, amely folyamatosan közlekedik a magvacska és a magplazma között. Immunhisztokémiai vizsgálataink eredményei szerint a nukleofozmin a pikkelysömörös epidermisz bazális keratinocitáiban fejeződik ki a legmagasabb szinten, ott, ahol a sejtosztódás mértéke a legmagasabb. Kísérleti eredményeink arra utalnak, hogy a PRINS nem-kódoló RNS a nukleofozminnak fizikai kölcsönhatásban része lehet egy ribonukleoprotein komplexnek, amely szerepet játszik a sejtek stressz válaszában és a pikkelysömör pathogenezisében.
A közeljövőben tervezzük a PRINS nem kódoló RNS in situ detektálásánek optimalizálását, majd vizsgálatát különböző malignus, benignus és gyulladásos bőrgyógyászati kórképekben. Ezt a munkát Dr. Sonkoly Enikő és Dr. Pivarcsi Andor kollégákkal (Karolinska Institut, Stockholm, Svédország) együttműködésben fogjuk végrehajtani.

A pikkelysömör kialakulására hajlamosító génhálózatok azonosítása és jellemzése (Dr. Szabó Kornélia, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna, Dr. Dobozy Attila, Dr. Kemény Lajos, Dr. Széll Márta)

A pikkelysömörös betegek egészséges bőre speciális, veleszületett sajátságokkal rendelkezik, melynek eredményeképpen különféle külső környezeti hatásokra a jellegzetes tünetegyüttes kialakulása figyelhető meg.
Munkacsoportunk célja ezért olyan gének és fehérje termékek azonosítása, melyek eltérő kifejeződést mutatnak a pikkelysömörös egyének tünetmentes bőrmintáiban az egészséges egyének bőréhez viszonyítva. Ezen gének ismeretében különféle szabályozó hálózatok kialakítását, vizsgálatát, és részletes jellemzését is végezzük, melyek a fenti eltérések kialakulását eredményezik. Munkánk során ezért cDNS chip vizsgálatokat végeztünk, melynek során 4 egészséges és 4 pikkelysömörös egyén tünetmentes bőrmintáinak felhasználásával in vitro organotipikus kultúrákat hoztunk létre. Ezek mindegyikét kétfelé osztottuk, és az egyik felet T-sejt limfokinek keverékével kezeltük, majd a kezelt és kezeletlen minták génexpressziós mintázatát összehasonlítottuk. 57 már ismert funkcióval rendelkező gént, illetve 11 még részletesen nem jellemzett transzkriptumot azonosítottunk, melyek eltérő kifejeződés változást mutattak a T-sejt limfokinek hatására az egészséges, és a pikkelysömörös tünetmentes mintákban. Az ismert funkciójú gének közül 11 igazoltan szerepet játszik a pikkelysömör patogenezisében, mely eredmény arra utal, hogy a vizsgálati módszerünk valóban képes a tünetek kialakulásában szerepet játszó faktorok azonosítására. Különféle szoftverekkel, publikus adatbázisok felhasználásával végzett adatbányászat eredményei arra utalnak, hogy az általunk azonosított gének különböző celluláris folyamatokban vesznek részt: mint például a sejtek morfológiájának, fejlődésének, valamint a sejthalál folyamatainak a szabályozásában. Emellett jelentős funkcióval rendelkeznek kismolekulák, valamint lipidek metabolizmusában.
Eredményeink alapját képezhetik olyan új, terápiás eljárások kifejlesztésének, melyek a jelenleg rendelkezésre álló, zömében a meglevő tünetek kezelésére irányuló eljárásokkal szemben a pikkelysömör kialakulását gátolják.

α6 integrin ellenes antitestek jelenlétének vizsgálata pikkelysömörben szenvedő betegek különböző klinikai formáiban (Dr. Kiss Mária, Dr. Bata Zsuzsanna)

Az integrinek a sejt adhézióban és szignalizációs folyamatokban részt vevő sejt felszíni receptorok. Az α6 integrin, a laminin receptorok egyike diszulfid híddal összekapcsolt nehéz láncból (110 kDa) és könnyű láncból (30 kDa) áll. Az α6β4 integrin heterodimert az epidermális integrin család többi tagjával együtt a keratinociták fejezik ki, elsősorban a bazális és a szuprabazális réteg folyamatosan osztódó keratinocitái. Az α6β4 integrin a bazális keratinociták alapján stabil kapcsolatot képez az intracelluláris filamentumok és a bazális membrán extracelluláris matrix komponensei között. Az α6β4 integrin nélkülözhetetlen a hemidezmoszómák felépítéséhez és az ellene képzett/képződő antitestek a dermális-epidermális kapcsolat megszűnését eredményezik in vitro. Az a6 integrin ellenes autoantitestek patológiai szerepét kimutatták szubepidermális hólyagképződéssel járó orális pemphigoidban és bullosus pemphigoidban szenvedő betegek egy csoportjában.
Vizsgálataink alapját az a feltételezés képezi, hogy a pikkelysömörös betegek tünetmentes bőrében kimutatható abnormális laminin integritás az α6β4 heterodimer elégtelen kötődését eredményezi ligandjaihoz és ez autoantitest képződést okozhat. Pikkelysömörben az autoantitestek megjelenése tovább növelheti a dermo-epidermális junkció strukturális abnormalitását és sebgyógyulási fenotípushoz vezethet. Az α6 integrin rekombináns technikával előállított antigenikus epitóp konstrukcióinak felhasználásával teszteljük pikkelysömörben szenvedő betegek szérumait az α6 integrin ellenes autoantitestek jelenlétére vonatkozóan ELISA technika felhasználásával.

Az idegnövekedési faktor (NGF) és a neuropeptidek szerepe a bőr fiziológiás működésében, valamint gyulladással járó bőrgyógyászati kórképekben. (Dr. Kiss Mária, Kormos Bernadett, Dr. Husz Sándor)

Az idegnövekedési faktor (NGF) a keratinociták által is termelt általános növekedési faktor. A keratinociták által termelt NGF-nek fontos szerepe van a bőr fiziológiás folyamataiban a proliferációs egyensúly fenntartásában, kóros körülmények között mennyisége fokozódik, így részt vesz a viszketés kialakulásában, pikkelysömörben a kóros keratinocita proliferáció fenntartásában. A bőrben az NGF termelését a bőr idegvégződéseiből felszabaduló neuropeptidek is modulálják. Néhány éve idegsejtekben mutatták ki, hogy az NGF előanyaga a proNGF az NGF-el ellentétes biológiai hatást fejt ki részben az NGF által használt receptorokon (TrkA és p75NTR) keresztül. Vizsgálataink célja az idegsejtekben már kimutatott NGF/proNGF szabályozási útvonal elemeinek és működésének tanulmányozása normál humán keratinocitákon. Továbbá tanulmányozzuk bőrben lévő idegvégződésekből felszaba-duló neuropeptidek (substance P, calcitonin gene-related peptid, vasoactiv intestinális polipeptid, galanin) hatását a keratinocita NGF/proNGF szabályozási útvonal komponenseire. Amennyiben bebizonyosodna, hogy az NGF/proNGF egyensúly a bőrben is kiemelt fontosságú a homeosztázis fenntartásában, az egyensúly eltolódásával járó kórképek megértéséhez közelebb kerülhetünk és újabb terápiás beavatkozások kidolgozására nyílhat lehetőség.




MELANOCITA BIOLÓGIA, MALIGNUS MELANOMA

Melanociták proliferációjának és pigmentképzésének vizsgálata új összetételű, kémiai mitogénektől mentes tápfolyadékban. (Kormos Bernadett, Dr. Széll Márta, Dr. Szabad Gábor, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna)

Humán epidermális melanociták tenyésztéséhez korábban tumor promotereket (pl. PMA) és cAMP-indukáló anyagokat (pl. kolera-toxin) alkalmaztak, azonban az ily módon tenyésztett sejtek tulajdonságai nem hasonlíthatók az in vivo sejtekéhez, ezért sem kutatási, sem terápiás célra nem célszerű az alkalmazásuk. Munkacsoportunk kidolgozott egy olyan új tenyésztőfolyadékot (Mel-mix), amely nem tartalmaz kémiai mitogéneket, és amelyben a melanociták gyorsabb proliferációra képesek és hosszú ideig nőnek.
A melanociták ebben a tenyésztő környezetben fokozatosan elveszítik pigment-tartalmukat és egyes differenciációs markereiket, úgy mint a c-Kitet és a tirozinázhoz kapcsolt fehérje-1-et (TRP-1). Az érett melanocitákra jellemző dendritikus morfológia a tenyésztés során bipolárissá alakul. Ezekből a jelenségekből az a következtetés vonható le, hogy a melanociták ebben a kémiai mitogénektől mentes tenyésztő környezetben dedifferenciálódnak. Összehasonlítottuk a sejtosztódás és a sejtöregedés (szeneszcencia) mértékét Mel-mixben ill. kémiai mitogéneket tartalmazó tápfolyadékban tenyésztett melanocita kultúrákban, és azt találtuk, hogy a sejtek Mel-mixben gyorsabban proliferálnak, ugyanakkor a szeneszcencia mértéke hasonló volt a két kultúrában. Kimutattuk egy neuronális prekurzor marker, a nestin jelenlétét melanocitákban, ami további evidencia a dedifferenciáció folyamatára. A közeljövőben tervezzük vizsgálni az UVB különböző differenciációs állapotban lévő melanocitákra gyakorolt hatását, valamint a dedifferenciált melanociták terápiás alkalmazhatóságát.

Melanoma malignum kialakulására hajlamosító genetikai és környezeti tényezők kölcsönhatásainak vizsgálata (Dr. Széll Márta, Dr. Csoma Zsanett, Dr. Balogh Klára, Polyánka Hilda, Dr. Oláh Judit)

Epidemiológiai adatok szerint a melanoma malignum incidenciája világszerte nagymértékben nő, ezért egyre nagyobb jelentőségű a betegség rizikó faktorainak ismerete. Elsődleges célunk a melanomára hajlamosító faktorok azonosítása.
Egy korábbi tanulmányukban elsőként azonosítottunk egy CDNK2A introni mutációt (IVS1+37 G/C) egy magyar családban, ahol a melanoma halmozottan fordul elő. Munkánk célja annak eldöntése, hogy az azonosított mutáció hatással van-e a CDKN2A mRNS splicing folyamataira és vajon íly módon szerepet játszik-e a melanomára való hajlam kialakításában. Munkánk során egyrészt az érintett család tagjainak szövetmintáiban tanulmányozzuk a CDKN2A splice variánsait, másrészt egy de novo előállított CDKN2A minigén segítségével in vitro kísérletekben tanulmányozzuk a IVS1+37 G/C mutáció hatását az mRNS splicing-ra. Ezt a projektünket a Professzor Franco Pagani (ICGEB Institute, Trieste, Olaszország) által vezetett kutatócsoporttal együttműködve hajtjuk végre.
Genetikai és környezeti faktorok melanomára hajlamosító együtthatását is tervezzük vizsgálni. Jelen projekt részét képezi egy ikertanulmánynak, melyben az újszülöttkori kék fény kezelés pigmentált bőrléziók kialakulására hatására gyakorolt hatásait vizsgáljuk. Megvizsgáljuk, hogy az ikerpárok hordoznak-e CDKN2A mutációt, illetve meghatározzuk a pigmentáció kialakításában és az UV indukált immunszuppresszióban szerepet játszó MC1R és HAL gének polimorfizmusait. A tanulmány eredményei értékes adatokkal szolgálhatnak a genetikai és környezeti faktorok melanoma malignum kialakításában szerepet játszó kölcsönhatásáiról.

PATTANÁSOS BŐRBETEGSÉG

A pattanásos bőrbetegség kialakulásában szerepet játszó faktorok vizsgálata (Dr. Szabó Kornélia, Tax Gábor, Tanácsné Bajkán Andrea)

Munkacsoportunk az egyik leggyakoribb gyulladásos bőrbetegség, az acne vulgaris kialakulásában szerepet játszó tényezőket vizsgálja. Vizsgálataink több irányban folynak.
A serdülőkor idején bekövetkező hormonális változások hatására fokozódó sebum termelődés kedvező körülményeket teremt a follikulusokban elszaporodó Propionibacterium acnes (P. acnes) kommenzális baktérium számára. A baktérium a környező bőrsejtekben veleszületett immunfolyamatokat indít, melynek hatására citokinek, kemokinek, és antimikrobiális peptideket kódoló gének kifejeződése megváltozik. Munkánk során in vitro keratinocita sejtkultúrák felhasználásával vizsgáljuk a változásért felelős jelátviteli folyamatokat, illetve ezek pontos résztvevőit. Célunk olyan új gének azonosítása és jellemzése, melyek által közelebb kerülhetünk annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy pontosan milyen molekuláris folyamatok zajlanak a bőrsejtekben a pattanásos tünetek kialakulása során.
Ismert, hogy a bőrtünetek súlyossága egyénenként nagy eltérést mutathat, melynek hátterében régóta feltételezik az egyéni genetikai hajlamosító faktorok központi szerepét. Olyan genetikai polimorfizmusok azonosítását és részletes jellemzését is végezzük, melyek szerepet játszhatnak ezen egyéni eltérések létrehozásában. Ennek során az acne kialakulásban igazoltan szerepet játszó gének polimorfimusainak szerepét vizsgáljuk retrospektív eset-kontroll genetikai vizsgálatokban. Jelenleg a P. acnes baktérium által indított veleszületett immunfolyamatokban fontos szerepet játszó gyulladásos citokineket kódoló gének, a TNFA és IL-1A polimorfizmusait elemezzük, és arra a kérdésre keresünk választ, hogy vajon ezek a faktorok milyen hatással vannak ezen gének kifejeződésének szabályozására, hogyan változtatják meg a képződő citokin fehérjék sajátságait, és ezek a változások hogyan vezetnek a patogén folyamatok, és az acnés tünetek kialakulásához.
Korábbi eredményeink arra utalnak, hogy a TNFalfa citokint kódoló gén pontos szabályozásának megváltozása a P. acnes által kiváltott jelátviteli folyamatok eredményeképpen az egyik központi lépés az acne kialakulása során. In vitro keratinocita kultúrákban végzett kinetikai vizsgálatok segítségével a TNFalfa mRNS kifejeződésének jellegzetességeit is részletesen elemezzük molekuláris biológiai módszerek alkalmazásával.
Eredményeink hozzájárulhatnak az egyik leggyakoribb bőrbetegség molekuláris patogenezisének jobb megismeréséhez.


GENODERMATÓZISOK

Mutációk azonosítása és funkcionális jellemzése genodermatózisokban (Dr. Nagy Nikoletta, Dr. Széll Márta)

A genetikai vizsgáló módszerek fejlődésével az utóbbi évtizedben jelentős előrelépés történt a monogénes bőrbetegségek genetikai hátterének feltérképezésében. Klinikánkon induló új kezdeményezés a monogénes bőrbetegségek genetikai vizsgálatának bevezetése. Jelenlegi vizsgálataink a neurofibromatosis, Brooke-Spiegler szindróma, Carney-complex, Darier-kór és epidermolisis bullosa megbetegedésben szenvedő betegek genetikai hátterének feltérképezésére irányul, de vizsgálataink további bővítését tervezzük.
A közelmúltban azonosítottunk egy eddig az irodalomban még nem ismert CYLD gén mutációt egy Brooke-Spiegler szindrómában (BSS) szenvedő 3 generációs magyar család esetében. Az újonnan azonosított mutáció funkcionális vizsgálatát a betegek CD4+ T limfocitáin végeztük el, mivel ismert, hogy a CYLD fehérje ebben a sejt típusban fejeződik ki a legmagasabb szinten. A BSS betegek CD4+ T limfocitáit TNFα-val stimuláltuk, majd az NF-κB jelátviteli út aktivitását tanulmányoztuk a NEMO transzkripciós faktor mennyiségének mérésével. Eredményeink szerint a BSS betegek CD4+ T limfocitáiban a NEMO transzkripciós faktor mennyisége lecsökken, ami arra utal, hogy az újonnan azonosított CYLD mutáció valóban hatással van az NF-κB jelátviteli út aktivitására.
Vizsgálati eredményeink a jövőben lehetőséget nyújtanak prenatális genetikai szűrésre, illetve a későbbiekben reményeink szerint génterápiás eljárások kidolgozásához is hozzájárulhatnak.


VÉNÁS EREDETŰ LÁBSZÁRFEKÉLY

Genetikai és molekuláris faktorok azonosítása és jellemzése a vénás eredetű lábszárfekély pathogenezisében. (Dr. Nagy Nikoletta, Dr. Szabad Gábor, Dr. Szolnoky Győző, Dr. Széll Márta)


A vénás eredetű krónikus lábszárfekély multifaktoriális betegség. Számos genetikai, környezeti és életmódbeli faktort gyanítanak a betegség hátterében, de a vénás eredetű lábszárfekély pathogenezise mindeddig nem tisztázott mélységeiben. Kísérleteinkben genetikai és molekuláris faktorokat vizsgálunk lábszárfekélyben úgy mint a fibroblaszt növekedési faktor receptor 2, FGFR2; tumor nekrózis faktor A, TNFA; syndecane-4, SDC4; és neurophilin-1, NRP1.
Eredményeink szerint az FGFR2-IIIb izoforma magas szintű kifejeződése a hámsejtek proliferációs állapotához köthető. Kimutattuk, hogy az FGFR2-IIIb expressziójának szintje a vénás eredetű lábszárfekélyben szenvedő betegek tünetmentes bőrében alacsonyabban fejeződik, amely arra utal, hogy az így létrejövő receptor diszfunkció hozzájárulhat a lábszárfekélyben tapasztalható re-epitelizációs problémákhoz. A gén 3’ fehérjévé át nem íródó szakaszán azonosítottunk egy polimorfizmust is (2451 A/G), amely feltételezésünk szerint befolyásolhatja az FGFR2 elsődleges mRNS stabilitását, csökkent mennyiségű fehérjét eredményezve. Íly módon mind az FGFR2-IIIb részvétel zajló re-epitelizáció, mind az FGFR2-IIIc mediált angiogenezis zavart szenved a polimorfizmust hordozó egyénekben, ami hozzájárulhat a vénás eredetű lábszárfekély kialakulásához.
Egy másik lehetséges, a lábszárfekély kialakulásához hozzájáruló genetikai faktor a TNFA gén -308 ritka A allélja, amelynek hatása a betegség kialakulásában eredméyneink szeint másodlagos, oly módon, hogy elsődleges hatását a lábszárfekély pathomechanizmusában szerepet játszó obezitásra való hajlam kialakításán keresztül fejti ki.
Az SDC4 molekula diszfunkcióját is kimutattuk a lábszárfekélyben szenvedő betegek tünetmentes dermiszében, három független módszerrel (valós idejű RT-PCR, Western blott és immunohisztokémia). Feltételezzük, hogy a csökkent SDC4 szint befolyásolja a dermisz sebgyógyulási folyamatait, amely hozzájárul a vénás eredetű lábszárfekély kialakulásához.
Az NRP1 génen nem tudtunk olyan polimorfizmust azonosítani, amelynek eloszlása különbözne a kontroll és a vénás eredetű lábszárfekélyben szenvedő betegek populációjában, illetve sem mRNS, sem fehérje szinten nem tudtunk NRP1 eltérést detektálni a betegségben. Mindezek alapján feltételezzük, hogy ennek a molekulának nincsen olyan diszfunkciója, amely hozzájárulna a vénás eredetű lábszárfekély kialakulásához.

Keratinocita és fibroblaszt tenyésztés autológ transzplantációhoz (Dr. Kenderessy-Szabó Anna, Dr. Szabad Gábor, Dr. Kemény Lajos)

A hámhiányt okozó betegségek modern terápiája közé tartozik az autológ tenyésztett epidermális sejtekkel történő transzplantáció. Ennek támogatására alkalmazunk abszolút autológ, állati adalékoktól mentes, proliferációt elősegítő autológ faktorokat tartalmazó sejttenyésztési eljárásokat.


SZÉNANÁTHA


Genomikai vizsgálatok szénanáthában. (Dr. Széll Márta, Dr. Garaczi Edina, Polyánka Hilda, )

Vizsgálataink célja az volt, hogy meghatározzuk, vajon a forkhead box P3 (FOXP3) gén polimorfizmusai (hasonlóan a kínai populációban közöltekkel) hozzájárulnak-e a szénanátha kialakulásához a közép-európai populációban. Retrospektív eset-kontrollos vizsgálatot végeztünk és meghatároztuk a FOXP3 gén rs3761548 jelű SNP-jének eloszlását a szénanáthás beteg és kontroll populációban, külön a férfiakban és a nőkben. Eredményeink szerint azok a nők, akik homozigóták a ritka FOXP3 rs3761548 allelélra (A/A) bizonyos fokú védettséget élveznek a szénanátha ellen, másképpen fogalmazva, a vad genotípus (C/C) és a heterozigóta genotípus (C/A) a nők körében fokozott hajlamot jelent a szénanáthára (OR [95%CI] = 2.089 [1,095; 3.988]). Vizsgálatainkkal tehát meg tudtuk erősíteni a kínai tanulmányban leírtakat a FOXP3 gén rs3761548 jelű SNP-jének szénanátha pathogenezisében betöltött szerepével kapcsolatosan. Kimutattuk továbbá, hogy az rs3761548 SNP mind a kínai, mind a közép-európai populációban egy haplotípus markere, amely megállapítás azonban nem áll fenn a szub-szaharai populációra. Ez arra utal, hogy a kérdéses, szénanátha pathogenezisében is szerepet játszó haplotípus azután alakult ki és rögzült, hogy a modern ember elhagyta Afrikát.
Korábbi vizsgálatainkban megmutattuk, hogy a kevert UVA-UVB-látható fény spektrumot tartalmazó intranazális fototerápia (rhinofototerápia) hatékony az allergia kezelésében. Felmerült a kérdés, hogy vajon a rhinofototerápiás válaszkészségben látott eltérések mögött lehetnek-e genetikai tényezők. Ismert, hogy az UV-indukált immunszuppresszió mechanizmusában a tumor nekrózis faktor alfa (TNFα) az egyik kulcsszerepet játszó citokin, ezért genomikai vizsgálatainkat a TNFA génen végeztük. Munkahipotézisünket alátámasztották egy japán munkacsoport korábbi eredményei is, melyek szerint az UV fény immunszuppresszív hatása bizonyos TNFA mikroszatellitákat és promóter polimorfizmusokat hordozó egyéneknél kifejezettebb volt. Vizsgálatainkba 57 szénanáthás beteget vontunk be, akiket a fényterápiára adott válaszkészségük szerint jól reagáló és kevésbé reagáló csoportokra osztottunk. A TNFA gén öt vizsgált promóter polimorfizmusa közül egy, a -863 pozícióban lévő, szignifikáns (p=0,0068) asszociációt mutatott a rhinofototerápiára adott jó válaszkészséggel: a ritka allélt hordozók szinte kivétel nélkül javulást mutattak a kezelésre. Ezt követően arra kerestük a választ, hogy mi lehet az a molekuláris mechanizmus, amely révén a ritka A allél ezt a hatását kifejti a rhinofototerápiás kezelés során. Kimérás konstrukciókat hoztunk létre, amelyekben a TNFA promóter -863 pozíciójában vad típusú (C/C) és ritka allél (A/A) verzióját építettük luciferáz riportergén elé. A konstrukciókat keratinocitákba transzfektáltuk, UV-B fénnyel besugaraztuk, és összehasonlítottuk a vad típusú és a ritka allélt hordozó promóterek aktivitását. Eredményeink szerint a ritka allélt hordozó promóter az UV-B sugárzás hatására a riportergén magasabb szintű expresszióját indukálja, mint a vad típusú allél. In vitro vizsgálataink eredményei alapján feltételezzük, hogy a ritka allélt (-863A) hordozó betegek orrnyálkahártyájában a fénykezelés hatására emelt szinten expresszálódik az immunszuppresszió szabályozásában részt vevő TNFA gén, és ez hozzájárul a kezelésre adott jobb válaszkészségükhöz.

FOTOBIOLÓGIAI KUTATÁSOK

A huCOP1 molekula szerepe a hámsejtek UV válaszában (Dr. Kinyó Ágnes, Dr. Széll Márta, Dr. Kiss Mária, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna, Dr. Kemény Lajos)

Fotobiológiai kutatásaink célja molekuláris faktorok azonosítása és jellemzése a keratinociták UVB besugárzásra adott válaszában.
Ismert, hogy az UVB besugárzás a humán bőrben génexpressziós változások sorozatát indítja el, ezek szabályozó faktorai azonban még mindig nem tisztázottak teljes mélységükben. Kísérleteinkben megmutattuk, hogy a “human constitutive photomorphogenic protein-1” (huCOP1) fehérje, egy E3 ligáz, részt vesz keratinociták az UVB válaszának sejtszintű összehangolásában. Adataink szerint a huCOP1 fehérje mind a sejtmagban, mind a citoplazmában kifejeződik a keratinocitákban, UVB besugárzás hatására a huCOP1 mRNS és fehérje mennyisége csökken, és egyúttal megváltozik a fehérje sejten belüli lokalizációja is. Végezetül bizonyítottuk, hogy a huCOP1 génspecifikus csendesítése a tumor szuppresszor p53 fehérje emelt szintű akkumulációját eredményezi, amely tovább növekszik UVB besugarazás hatására. Jelenleg is folyó vizsgálatainkban két másik, p53 molekulával kölcsönható faktor, a Pirh2 and MDM2 kifejeződését és funkcióit tanulmányozzuk keratinocitákban. Ezeket a vizsgálatainkat Dr. Nagy Ferenccel (MTA SZBK Növénybiológiai Intézet) együttműködésben végezzük.

Az ABCG2 transzporter szerepe a hámsejtek fényre adott stressz válaszában (Bebes Attila, Dr. Széll Márta, Dr. Bata-Csörgő Zsuzsanna, Dr. Kemény Lajos)

Fotobiológiai vizsgálatokat végzünk az ABCG2 xenobiotikum transzporterrel kapcsoltosan is. Ennek a molekulának a keratinociták fényre adott válaszában betöltött szerepére egy szisztematikus vizsgálatsorozat eredményei hívták fel a figyelmünket. ABC transzporter fehérjecsaládba tartozó xenobiotikum transzporterek fontos szerepet játszanak a határfelületek biokémiai védelmében. Az epidermisz a szervezet legkülső védelmi vonala, a xenobiotikum transzporterek bőrben betöltött funkcióiról kevés ismeret áll rendelkezésre. Kiindulási célunk a xenobiotikum transzporterek expressziójának vizsgálata volt in vitro keratinocita proliferációs/differenciációs modellekben. Eredményeink szerint az ABCC4 és ABCG2 transzporterek magas szintű kifejeződést mutattak proliferáló keratinocitákban, ezért immunhisztokémiai módszerrel tanulmányoztuk ezen transzporterek kifejeződését a keratinocita hiperproliferációval is járó pikkelysömörben. Pikelysömörös betegek léziós epidermiszében mindkét transzporter nagymértékű expressziója volt megfigyelhető, azonban az ABCC4 a bazális hiperproliferáló sejtekben, az ABCG2 szuprabazálisan, a differenciálódó keratinocitákban lokalizálódott. In vitro rendszerben az ABCC4 és az ABCG2 gének csendesítése valamint a transzporterek gátlószereivel való kezelés hatására nem tudtuk kimutatni a keratinociták viabilitásának csökkenését, ami arra utalhat, hogy az ABCC4 és ABCG2 fehérjék pikkelysömörös léziókban való magas szintű expressziója feltehetően nem a keratinocita proliferációval áll összefüggésben. Egészséges bőr ultraibolya fénnyel történő besugárzása az ABCG2 transzporter indukcióját váltotta ki a pikkelysömörös léziókban megfigyelt szuprabazális lokalizációval. Ultraibolya fénnyel besugarazott HaCaT keratinociták viabilitása jelentős csökkenést mutatott, ha az ABCG2 transzporter specifikus gátlószerével, a fumitremorgin-C analóg Ko-134-el kezeltük a sejteket. Ezek az eredményeink azt mutatják, hogy az ABCG2 transzporter fontos szerepet játszhat a keratinocita stresszválaszban. Az ABCG2 transzporter képes a fotodinámiás terápiában fényérzékenyítéshez használt porfirinek sejtből való kipumpálására. A porfirin előanyag delta-aminolevulinsav kezelés hatására jelentősen emelkedik a HaCaT keratinociták érzékenysége fotodinámiás kezelésre, amennyiben párhuzamosan Ko-134 gátlószerrel is kezeltüka sejteket. Az ABCG2 gátlásával tehát javítható a fotodinámiás terápia hatékonysága, amely egyre elterjedtebb különböző bőrbetegségek kezelésében. Ezeket a vizsgálatokat a SOLVO Biotechnológiai Zrt-vel együttműködésben végezzük.