ISBN 978-3-8439-1455-0

978-3-8439-1455-0, Reihe Lebensmittelchemie

Bernd Enthaler
MALDI imaging in ex-vivo skin

183 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit lag auf der Anwendbarkeit von MALDI-Imaging auf Hautgewebedünnschnitte. Hierbei wurden Methoden zur Lokalisierung von endogenen kleinen Molekülen, Peptiden und Proteinen in Hautgewebeschnitten entwickelt, die zudem zur Bestimmung der Verteilung von exogenen Substanzen in ex-vivo Schweinehaut nach erfolgten Penetrationsexperimenten dienten. Nach Einführung der MALDI-Imaging-Technologie im Jahre 1997 beschäftigten sich die meisten Arbeitsgruppen mit deren Anwendung auf Organe wie Hirn, Leber und Lunge. Publikationen mit dem Thema MALDI-Imaging und Haut wurden lediglich vereinzelt veröffentlicht.

Der gesamte MALDI-Imaging-Arbeitsablauf wurde im Detail betrachtet und speziell für die Untersuchung von Haut optimiert. Dies beinhaltete neben der Anfertigung von Dünnschnitten auch die Matrixüberschichtung und die Parameter für die MALDI-Imaging-Analyse. Zusätzlich wurde der Einfluss von auf-Gewebe-Waschprotokollen auf den Gesamtproteingehalt und die Spektrenqualität untersucht. Parallel zur Lokalisation von endogenen Substanzen wurden auch diverse Identifizerungsstrategien entwickelt. Zudem wurden MALDI-Imaging-Analysen von tryptischen Peptiden in Bezug auf diverse Hautzustände durchgeführt, mit dem Ziel, in vergleichenden Untersuchungen unterschiedlich exprimierte Proteine zu lokalisieren und zu identifizieren.

Basierend auf den entwickelten Methoden fand eine Anwendung derselbigen auf einen Kranke-Haut-Microarray, sowie zur Charakterisierung von UV-geschädigter Haut (solare Elastose) statt. Amyloid P-component wurde hierbei als Markerprotein für solar-elastotisches Material identifiziert, da es in der oberen Dermis von Nackenhaut (der Sonne ausgesetzte Haut) wesentlich stärker exprimiert ist als in der oberen Dermis von Oberarmhaut (sonnengeschützte Haut). In diesem Zusammenhang spielte neben der reinen Lokalisation auch die Identifizierung eine bedeutende Rolle. Hierbei wurden mit Hilfe von auf Elution basierenden Ansätzen gute Ergebnisse erzielt. Abgesehen von den endogenen Substanzen wurden auch exogene Substanzen erfolgreich abgebildet, und erste Ergebnisse bezüglich quantitativer MALDI-Imaging-Analysen generiert.

Die entwickelten Methoden ermöglichen den Routineeinsatz von MALDI-Imaging in der Hautforschung. MALDI-Imaging stellt dabei eine innovative und vielseitige Methode zur Lokalisierung von endogenen und exogenen Substanzen direkt in ex-vivo Haut dar.