Vliv UV záření na kožní buňky

Bc. Kateřina RYŠAVÁ

Master's thesis

Effect of UV radiation on skin cells

Abstract:

UV složka slunečního záření dopadajícího na zemský povrch je považována za jeden z faktorů, který se podílí na předčasném stárnutí kůže, jenž je charakterizováno tvorbou vrásek a snížením elasticity kůže. UV záření vyvolává v buňkách kožní tkáně tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS), zvýšení exprese enzymů způsobujících degradaci hlavních komponent extracelulární matrix (ECM) dermis, např. elastasy, ale i aktivaci signální dráhy řízené transkripčním faktorem Nrf2 (nuclear factor erythroid 2 - related factor 2), která kontroluje syntézu antioxidačních enzymů jako je např. hemoxygenasa-1 (HO-1). U rostlinných hormonů cytokininů bylo nedávno zjištěno, že jsou schopny chránit kožní buňky před účinky UVA a UVB záření. Cílem diplomové práce bylo zjistit, zda cytokininy ovlivňují aktivitu elastasy, a jestli jsou schopny modulovat signální dráhu řízenou transkripčním faktorem Nrf2. Díky vysoké variabilitě v odpovědi primárních lidských kožních fibroblastů (NHDF) na působení UVA a UVB záření, nebylo možné stanovit účinek testovaných cytokininů na aktivitu elastasy po působení UVA nebo UVB záření. Samotné látky minimálně ovlivňovaly bazální aktivitu elastasy. Dále bylo zjištěno, že cytokininy jsou schopny aktivovat signální dráhu řízenou transkripčním faktorem Nrf2, což bylo prokázáno zvýšením obsahu transkripčního faktoru Nrf2 v jádře. Preinkubace NHDF s cytokininy snižovala přesun Nrf2 do jádra vyvolaný působením UVA záření. Vliv látek a UVA záření na signální dráhu řízenou transkripčním faktorem Nrf2 v NHDF byl potvrzen měřením hladiny HO-1. Tyto výsledky by mohly vysvětlit mechanismus příznivého účinku cytokininů na kůži.

Abstract:

The UV component of sunlight reaching the earth's surface is considered to be one of the factors contributing to premature skin aging, which is characterized by wrinkles formation and reduced skin elasticity. UV radiation induces the formation of reactive oxygen species (ROS) in skin cells, increases the expression of enzymes depredating major components of extracellular matrix (ECM) of dermis, such as elastase, but it also activates the signalling pathway controlled by transcription factor Nrf2 (nuclear factor erythroid 2 - related factor 2), which regulates the synthesis of antioxidant enzymes such as heme oxygenase-1 (HO-1). The plant hormones cytokinins have recently been found to protect skin cells from UVA and UVB radiation induced damage. The aim of the diploma thesis was to determine whether cytokinins affect elastase activity and whether they are able to modulate the signalling pathway controlled by transcription factor Nrf2. Due to the high variability in the response of primary human skin fibroblasts (NHDF) to UVA or UVB radiation, it was not possible to determine the effect of the tested cytokinins on elastase activity after UVA or UVB radiation. The substances themselves only minimally affected the basal activity of elastase. Furthermore, cytokinins were able to activate the Nrf2 signalling pathway that was demonstrated by increased nuclear localization of transcription factor Nrf2. Preincubation of NHDF with cytokinins reduced UVA-induced Nrf2 translocation to the nucleus. The effect of substances and UVA radiation on the signalling pathway controlled by transcription factor Nrf2 was confirmed by measuring the level of HO-1 in NHDF. These results could explain the mechanism of the beneficial effects of cytokinins on the skin.

Keywords

UVA, UVB, hemoxygenasa-1, Nrf2, elastasa, lidské kožní fibroblasty, cytokininy, kinetin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2021
• Supervisor: doc. RNDr. Jitka Vostálová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology