Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Histamin-Rezeptor vermittelte Effekte im Entzündungsgeschehen der Haut im Mausmodell

Oltmanns, Hilke

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, im Tiermodell die Rolle, der Histaminrezeptoren zu prüfen, insbesondere des H4R, in der entzündeten Maushaut. Dafür wurde zunächst das OVA Modell (SPERGEL et al. 1998; ROSSBACH et al. 2016; KÖCHLING et al. 2017) angewendet. Dabei sollte die Wirkung von JNJ 39758979, einem H4R Antagonisten, bei Wildtyp Tieren im Vergleich zu H4R-/--Tieren untersucht werden. Da kein Effekt der Ovalbumin Behandlung zu detektieren war, wurde ein anderes Modell gewählt. Ein in der Literatur beschriebenes anderes Modell ist das sogenannte Calcipotriol Modell. Es wurde zuerst an Wildtyp Tieren getestet. Calcipotriol wurde in zwei verschiedenen Konzentrationen (1 nmol/Ohr und 0,5 nmol/Ohr) über einen Zeitraum von 14 Tagen auf das Ohr aufgebracht, modifiziert nach NAIDOO et al. (2018). Als Parameter wurden Ohrdicke, Lymphknotengewicht, Lymphknotenzellzahl, Histologie und die TSLP Konzentration der Ohrhaut verwendet. Das Calcipotriol Modell ist ein Entzündungsmodell, welches jedoch nicht alle pathophysiologischen Merkmale der AD widerspiegelt und unter Umständen als AD Modell neu bewertet werden muss. Um die durch Calcipotriol ausgelöste Entzündungsreaktion zu mildern, wurde ein weiterer Versuch mit Calcipotriol und einem Glukokortikoid durchgeführt. Das hier verwendete Dexamethason minderte die Entzündungsreaktion. Die TSLP Konzentration in der Haut stieg jedoch an. Da ein Anstieg der Entzündungsparameter bei den Wildtyp Tieren ausgemacht werden konnte, wurde der Versuch mit H4R-/--Tieren wiederholt. Um die Rolle des H4R in diesem Modell näher zu untersuchen, wurde der H4R Antagonist JNJ 39758979 appliziert. In einer weiteren Gruppe wurde JNJ 39758979 in Kombination mit dem H1R Antagonist Mepyramin getestet. Es war kein Effekt auf die Entzündungsparameter zu erkennen. Zusätzlich wurde auch der inverse H4R-Agonist ST1012 eingesetzt. Die unterschiedlichen Dosierungen, genauso wie die Kombination mit Mepyramin, erzielten ebenfalls keinen signifikanten Effekt auf Entzündung. In vitro wurden murine Keratinozyten mit Calcipotriol behandelt und die TSLP Produktion in den Überständen nach 24 und 48 Stunden gemessen. Die Konzentration von 10-5 mol/l und 10-6 mol/l führten nach 24 Stunden zu einer signifikanten Zunahme im Vergleich zu Ethanol behandelten Gruppe. Dadurch konnte bestätigt werden, dass eine TSLP Sekretion durch Keratinozyten erfolgt.

The aim of this study was to further investigate the role of histamine receptors in inflammation, especially the histamine 4 receptor (H4R). First tested was the ovalbumin model (OVA) in mice to induce an atopic dermatitis (SPERGEL et al. 1998; ROSSBACH et al. 2016; KÖCHLING et al. 2017). Four different groups were used: one without treatment, one treated with PBS, one with ovalbamin and one with ovalbamin and H4R antagonist JNJ 39758979. The experiment was implemented with two different genotypes: wildtype balb/c mice and H4R-/- knockout mice. Since the treatment with ovalbumin showed no effects in any group, either control or treated, the following inflammatory model was used instead. In the calcipotriol model the mice were treated over 14 days with different calcipotriol concentrations or ethanol (NAIDOO et al. 2018). Calcipotriol or ethanol were topically applied on the ears. In the first experiment balb/c mice were used. The results showed significant increase of ear thickness, lymph node weight and cell number and an increase of the cytokine TSLP in the skin. Moreover, the skin was histologically analysed and showed an increase of inflammatory cells. After these results the same arrangement was repeated with H4R knockout mice. Results showed that the inflammation parameters increased. To suppress the inflammation caused by calcipotriol dexamethasone was used in a further experiment. The glucocorticoid reduced all parameters except the TSLP concentration in ear skin. To determine the role of the H4R in the calcipotriol model the H4R antagonist JNJ 39758979 was applied. Also the combination of with the histamine 1 receptor antagonist mepyramine was tested. In addition to the above described calcipotriol application, mice were treated with JNJ 39758979 or JNJ 39758979 and mepyramine. A decrease in the inflammation parameters through JNJ 39758979 or in combination with mepyramine was not observed. For further investigation the inverse H4R agonist ST1012 was tested by comparing ethanol group, calcipotriol group, calcipotriol and ST1012 (different concentrations) group, calcipotriol with ST1012 in combination with mepyramine group. The application of ST1012 and the combination with mepyramine showed no significant effects. These findings demonstrate that the H4R may not be involved in the skin inflammation process induced by calcipotriol. To discern which cell type produced the TSLP increase in skin, calcipotriol was tested in vitro in cell cultures. Murine keratinocytes were treated with different concentrations of calcipotriol. After 24 hours of treatment the concentration of TSLP in the supernatent increased. In summary the calcipotriol model shows characteristics of an atopic dermatitis. Nevertheless, an influence of the histamine 1 and histamine 4 receptors in this model with the tested substances could not be shown.

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Oltmanns, H., 2020. Histamin-Rezeptor vermittelte Effekte im Entzündungsgeschehen der Haut im Mausmodell. Hannover.
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