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Article de méthode

Induction pharmacologique de mélanine épidermique et la protection contre les coups de soleil dans un modèle humanisé de souris

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DOI :

10.3791/50670

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7 septembre 2013

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Dans cet article

Résumé

Mélanine épidermique est induite par l'application topique de la forskoline dans un modèle murin de la sensible aux UV humain à la peau claire. Manipulation pharmacologique du taux d'AMPc dans la peau et l'épiderme assombrissant fortement protéger contre l'inflammation médiée par les UV (coups de soleil), telle que mesurée par la dose érythémateuse minimale (DEM) de dosage.

Résumé

Équité de la peau, la sensibilité aux UV et le risque de cancer de la peau tout en corrélation avec la fonction physiologique du récepteur de la mélanocortine 1, une protéine de signalisation G s couplé trouve à la surface des mélanocytes. Mc1r stimule l'adénylyl cyclase et la production d'AMPc qui, à son tour, régule à la hausse la production de mélanine dans les mélanocytes de la peau. Afin d'étudier les mécanismes par lesquels la signalisation Mc1r protège la peau contre les dommages UV, cette étude s'appuie sur un modèle de souris avec "peau humanisé" basé sur l'expression épidermique du facteur de cellules souches (SCF). Souris transgéniques K14-SCF conservent mélanocytes dans le épiderme et ont donc la possibilité de déposer la mélanine dans l'épiderme. Dans ce modèle animal, type sauvage résultats de l'état Mc1r en dépôt solide de pigment noir de l'eumélanine et un phénotype anti-UV. En revanche, les animaux K14-SCF avec signalisation défectueux Mc1r capacité présentent une pigmentation rouge / blonde, très peu d'eumélanine dans la peau etun phénotype sensible aux UV. Raisonnement que le dépôt de l'eumélanine pourrait être renforcée par des agents topiques qui imitent signalisation Mc1r, nous avons constaté que l'application directe de l'extrait de la forskoline sur la peau de souris à la peau claire Mc1r défectueux a entraîné robuste induction de l'eumélanine et la protection UV 1. Nous décrivons ici la méthode pour la préparation et l'application d'un extrait de racine naturelle contenant la forskoline à des souris à la peau claire K14-SCF et signaler une méthode pour mesurer la sensibilité aux UV par déterminer la dose érythémateuse minimale (DEM). En utilisant ce modèle animal, il est possible d'étudier comment épidermique AMPc induction et la mélanisation de la peau affectent les réponses physiologiques à l'exposition aux UV.

Introduction

L'incidence du mélanome, la forme la plus mortelle de cancer de la peau, a considérablement augmenté au cours des dernières décennies aux États-Unis, en particulier chez les personnes à peau claire. Preuve moléculaire et épidémiologique forte implique rayonnement UV comme un facteur causal majeur de l'environnement 2-5. L'exposition aux UV renforcée sous forme d'exposition au soleil et l'utilisation des lits de bronzage est susceptible d'être responsable de la plupart des augmentations de mélanome incidence 6-7. risque de mélanome semble particulièrement liée à des coups de soleil 8, en particulier ceux au débu....

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Protocole

Une. Préparation de la forskoline pour l'administration topique d'un extrait de racine de brut de l'usine de Plectranthus barbatus (Cohleus forskohlii)

  1. Protocoles pour expériences murines ont suivi les lignes directrices pour la conduite éthique dans le soin et l'utilisation des animaux et ont été approuvés par la institutionnel de protection et d'utilisation des animaux Comité à l'Université du Kentucky (Protocole # 00768M2004). L'extrait de racine est constituée à 40% poids / volume dans une base dermatologique norme de 70% d'éthanol, 30% de propylène glycol.
  2. Peser 200 g de forskoline brut extrait de rac....

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Résultats

Souris C57BL / 6 ont été générées sur un fond eumelanotic, pheomelanotic ou amélanotiques intégrant le transgène K14-SCF comme décrit (figure 1A). Cohortes d'extension à la peau claire (Mc1r e / e, Tyr + / +) souris ont été traitées par voie topique avec deux doses quotidiennes de véhicule (70% d'éthanol, 30% de propylène glycol) ou 40% d'extrait de coleus brut forskohlii racine (80 uM par dose) pendant 5 jours (Figure 2B). Ef.......

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Discussion

En utilisant un modèle animal de l'être humain à la peau claire, nous constatons que l'application topique d'un extrait brut racine forskoline riche s'assombrit robuste l'épiderme en stimulant la production de mélanine dans la peau. Mélanisation épidermique est dépendante de l'expression du facteur de cellules souches dans l'épiderme basales, comme cela se produit dans la peau humaine, mais pas dans la peau non modifiée génétiquement souris. La peau dorsale de souris génétiquement non-modifié.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils n'ont aucun intérêt financier concurrents.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier Malinda Spry pour l'assistance technique. Nous reconnaissons également les sources de financement actuelles et passées: l'Institut national du cancer (R01 CA131075, R01 CA131075-02S1), le Fonds de recherche Wendy Will cas du cancer, la Fondation Markey Cancer, le Réseau de l'enfance et la Jennifer et Dickens Research Foundation mélanome David.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Réactifs
Extrait de Coleus Forskoli 20 %Buckton Scott USA Inc.n/aPrinceton, NJ
Isothesia, Isoflurane , USPButler ScheinNCD 11695-6776-1Dublin, OH, États-Unis
XylazineAnased InjectionLA04612Shenandoah, Iowa, États-Unis
Kétamine HCl, USPPutneyNDC 26637-411-01St. Joseph, MO, États-Unis
EthanolDecon Labs.2705
Propylène glycolAdesco05751LSolon, OH, États-Unis
Crème dépilatoire, NairChurch DwightJF-11 4381322Priceton, NJ
EQUIPMENT
Germicide Hg Lamp UV-BWestinghouseF15T8UV-B
Radiomètre photomètreInternational light1LT400APeabody, MA, USA
ChromamètreKonica MinoltaCR-400Ramsey, NJ, USA
Processeur de données pour chromamètre CR-400Konica MoniltaDR-400Ramsey, NJ, États-Unis

Références

  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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Réimpressions et autorisations

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