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Articolo metodologico

Induzione farmacologica di melanina epidermica e di protezione contro le scottature in un modello di topo umanizzato

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DOI:

10.3791/50670

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7 settembre 2013

In questo articolo

Sommario

Melanina epidermica è indotta mediante applicazione topica di forskolina in un modello murino di umano UV-sensitive pelle chiara. Manipolazione farmacologica dei livelli di cAMP nella pelle e dell'epidermide oscuramento fortemente a proteggere contro l'infiammazione UV-mediata (scottature), come misurato dalla dose minima eritematosa (MED) dosaggio.

Abstract

Correttezza di pelle, sensibilità UV e rischio di cancro della pelle tutti correla con la funzione fisiologica del recettore melanocortina 1, una proteina di segnalazione G s-accoppiato trova sulla superficie dei melanociti. MC1R stimola ciclasi e produzione di cAMP che, a sua volta, up-regola la produzione melanocitico di melanina nella pelle. Al fine di studiare i meccanismi attraverso i quali la segnalazione MC1R protegge la pelle contro i danni UV, questo studio si basa su un modello di topo con la "pelle umanizzato", basato sulla espressione epidermica di fattore della cellula staminale (SCF). K14-SCF topi transgenici mantengono melanociti nel epidermide e quindi hanno la possibilità di depositare melanina nell'epidermide. In questo modello animale, di tipo selvaggio risultati dello stato MC1R in robusto deposizione di nero eumelanina pigmento e un fenotipo con protezione UV. Al contrario, gli animali K14-SCF con difettoso segnalazione MC1R capacità presentano una pigmentazione rossa / bionda, molto poco eumelanina nella pelle eun fenotipo sensibile ai raggi ultravioletti. Ragionamento che eumelanina deposizione potrebbe essere rafforzato da agenti topici che imitano la segnalazione MC1R, abbiamo scoperto che l'applicazione diretta di estratto forskolina alla pelle di MC1R-difettoso topi di carnagione chiara provocato induzione eumelanina robusto e protezione UV 1. Qui si descrive il metodo per la preparazione e l'applicazione di un estratto di radice naturale forscolina contenente al K14-SCF topi con la pelle chiara e segnalare un metodo per misurare la sensibilità ai raggi UV determinando la dose minima eritematosa (MED). Utilizzando questo modello animale, è possibile studiare come induzione epidermica cAMP e melanizzazione della pelle influiscono risposte fisiologiche all'esposizione UV.

Introduzione

L'incidenza del melanoma, la forma più letale di cancro della pelle, è aumentato drasticamente negli ultimi decenni negli Stati Uniti, in particolare tra gli individui di pelle chiara. Prova molecolare ed epidemiologiche forte implica radiazioni UV come un importante fattore ambientale causale 2-5. Esposizione ai raggi UV Aumento in forma di esposizione al sole e l'uso lettino abbronzante è probabile che sia responsabile di gran parte degli aumenti di incidenza melanoma 6-7. Rischio di melanoma sembra particolarmente legata scottature 8, in particolare quelli in giovane età 9-10. Rischio di scottature è legata non s....

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Protocollo

1. Preparazione di forskolina per topica Amministrazione da un greggio estratto di radice della pianta Plectranthus barbatus (Cohleus forskohlii)

  1. Protocolli per esperimenti murini hanno seguito le linee guida per una condotta etica nella cura e l'uso di animali e sono stati approvati dal Comitato Istituzionale cura degli animali ed uso presso l'Università del Kentucky (protocollo # 00768M2004). L'estratto di radice è composto al 40% peso / volume in una base dermatologica tenore di etanolo al 70%, 30% di glicole propilenico.
  2. Pesare 200 g di estratto di radice forskolina greggio e trasferirlo in un becher. Per fare 500 ml di 4....

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Risultati

C57BL / 6 topi sono stati generati su sfondi eumelanotic, pheomelanotic o amelanotici incorporano il transgene K14-SCF come descritto (Figura 1A). Coorti di estensione carnagione chiara (MC1R e / e, Tyr + / +) topi sono stati trattati per via topica con dosi due volte al giorno di entrambi i veicoli (70% etanolo, 30% glicole propilenico) o del 40% di estratto di Coleus forskohlii radice di greggio (80 micron per dose) per 5 giorni (Figura 2B). Eff.......

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Discussione

Utilizzando un modello animale dell'essere umano pelle chiara, troviamo che l'applicazione topica di un estratto di radice di greggio ricco di forskolina scurisce con fermezza l'epidermide stimolando la produzione di melanina nella pelle. Epidermal melanizzazione dipende dalla espressione del fattore di cellule staminali nell'epidermide basali, come avviene in pelle umana ma non in pelle geneticamente modificato mouse. La pelle dorsale di topi geneticamente modificato manca un numero sufficiente di melan.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare Malinda Spry per l'assistenza tecnica. Riconosciamo inoltre fonti di finanziamento attuali e passati: il National Cancer Institute (R01 CA131075, R01 CA131075-02S1), Wendy Will causa Cancer Research Fund, il Cancer Foundation Markey, i bambini Miracle Network e Jennifer e David Dickens Melanoma Research Foundation.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Reagents
Estratto di Coleus Forskoli 20%Buckton Scott USA Inc.n/aPrinceton, NJ
Isothesia, Isoflurano, USPButler Schein NCD11695-6776-1Dublino, OH, USA
Iniezione di xilazinaanasedLA04612Shenandoah, Iowa, USA
Ketamina HCl, USPPutneyNDC 26637-411-01St. Joseph, MO, USA
EthanolDecon Labs.2705
Glicole propilenicoAdesco05751LSolon, OH, USA
Crema depilatoria, NairChurch DwightJF-11 4381322Priceton, NJ
EQUIPMENT
Lampada Gg germicida UV-BWestinghouseF15T8UV-B
Radiometro fotometroLuce internazionale1LT400APeabody, MA, USA
CromatometroKonica MinoltaCR-400Ramsey, NJ, USA
Elaboratore dati per Chromameter CR-400Konica MoniltaDR-400Ramsey, NJ, USA

Riferimenti

  1. D'Orazio, J. A., et al. Topical drug rescue strategy and skin protection based on the role of Mc1r in UV-induced tanning. Nature. 443, 340-344 (2006).
  2. Gallagher, R. P., et al.

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Ristampe e permessi

Tag

Recettore della melanocortina 1trattamento con forskolinatest di sensibilità UVdose eritematosa minimainduzione della melanina epidermicatopi transgenici K14-Scfcolorimetria riflettenteesposizione a radiazioni UVBinduzione farmacologica della melanina