Zeitschrift für Pharmakogenomik und Pharmakoproteomik

Abstrakt

Proteomischer Ansatz zur Beschreibung der zytoprotektiven Wirkung natürlicher Antioxidantien gegen UV-induzierte Schäden in menschlichen Hautzellen

Agnieszka Gęgotek

UV-Strahlung im Sonnenlicht, wie sie auch in der Phototherapie eingesetzt wird, verursacht oxidative Veränderungen an Zellbestandteilen und Biomolekülen in Zellen, die verschiedene Schichten der menschlichen Haut bilden. Diese Veränderungen betreffen in hohem Maße Proteine, die am Stoffwechsel und am Zellschutz von Hautfibroblasten und Keratinozyten beteiligt sind. Infolgedessen können die aufgetretenen Veränderungen zur Störung der Zellfunktion und zur Entstehung von Hauterkrankungen beitragen. Daher besteht weiterhin Bedarf an hochaktiven zytoprotektiven Verbindungen mit antioxidativen Eigenschaften. Allerdings würde nur die Beschreibung der genauen durch UV-Strahlung hervorgerufenen Veränderungen sowie des Wirkungsmechanismus einzelner zytoprotektiver Verbindungen die Auswahl einer geeigneten und sicheren Methode zum Schutz der Hautzellen ermöglichen. Der proteomische Ansatz, der nicht nur das Profil der exprimierten Proteine ​​in experimentellen Zellen, sondern auch die Strukturen, Konformationen, Lokalisierungen und Wechselwirkungen zwischen diesen Molekülen zeigt, gewährleistet eine komplexe Betrachtung dieses Themas. Beispiele für Verbindungen mit schützender Wirkung sind bekannte natürliche Antioxidantien: Ascorbinsäure, bekannt als Vitamin C; Polyphenol – Rutin; und Phytocannabinoid – Cannabidiol. Alle diese Verbindungen beeinflussen das proteomische Profil von Hautzellen erheblich, wirken jedoch aufgrund ihrer unterschiedlichen Struktur auf verschiedene Weise. Die Proteomanalyse zeigt jedoch deutlich, wie die genannten Verbindungen die Hautzellen vor einer durch UV-Strahlung verursachten Hochregulierung von Proteinen schützen, die an der entzündungsfördernden Signalgebung, der DNA-Reorganisation/-Expression, katalytischen Prozessen, antioxidativen Wegen und Apoptose beteiligt sind, sowie vor einer Herunterregulierung von Proteinen mit Bindungsaktivität. Darüber hinaus schützen Ascorbinsäure, Rutin und Cannabidiol Proteine ​​vor Veränderungen durch Lipidperoxidationsprodukte und Carboxymethylierung/Carboxyethylierung, was für das Niveau ihrer Aktivität sowie der Signaltransduktion von Bedeutung ist. Die Analyse der durch den proteomischen Ansatz erhaltenen Daten kann unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte der Wirkung dieses Faktors ein potenziell wirksames Schutzsystem gegen durch UV-Strahlung verursachte Hautschäden schaffen.