| Popis: |
Die kleine Rho-GTPase Rac1 besitzt wichtige Funktionen in der Regulation des Aktinzytoskeletts, der Proliferation und der Migration von epithelialen Zellen. Aufgrund von Experimenten mit Knockout-Mäusen und transgenen Mäusen wird Rac1 eine wichtige Rolle in der Erhaltung des epidermalen Stammzellpools sowie in der Wundheilung der Haut zugeschrieben. In den bisher untersuchten Mäusen mit Epidermis-spezifischer Deletion von Rac1 konnten keine differenzierten Untersuchungen zu spezifischen Funktionen von Rac1 in verschiedenen Kompartimenten der Epidermis und ihrer Anhangsgebilde durchgeführt werden, da die Deletion immer im germinativen Kompartiment erfolgte und daher alle daraus hervorgehenden Zellen Rac1 negativ waren. Durch Einkreuzung eines mutierten Rac1 als Transgen in den Knockout-Hintergrund haben wir sogenannte Rac1 Rescue Mäuse erzeugt, in denen die Rac1-Aktivität selektiv im Keratin 14-positiven Kompartiment der Epidermis und der Haarfollikel rekonstitutiert wurde. Rac1 Rescue Mäuse zeigen im Gegensatz zum epidermalen Rac1 Knockout ein Wachstum der Haare sowie erkennbare Haarfollikel. Die infolge des Verlusts von Rac1 beobachteten Störungen der Haarmorphogenese können durch basale Rekonstitution der Rac1-Aktivität vollständig aufgehoben werden. Jedoch sind die Haarfollikel von Rac1 Rescue Mäusen im Vergleich zu Kontrolltieren verkürzt. Ursache hierfür ist offenbar eine verminderte Proliferation von Keratinozyten der Haarmatrix. Weiterhin sind Rac1 Rescue Mäuse durch ein mattes, gräulich erscheinendes Fell gekennzeichnet. Dies geht einher mit einer veränderten Haaroberflächenstruktur und einer gestörten Pigmentverteilung im Haarschaft. Mit dieser gestörten Pigmentverteilung korrelieren Defekte in der regulären Anordnung der Zellen der Haarmedulla sowie eine gestörte Ausbildung von Ausstülpungen des Haarcortex, die für die Adhäsion zwischen Cortex und Medulla verantwortlich sind. Die im Rahmen dieser Arbeit erhobenen Daten lassen damit erstmals auf eine spezifische Funktion von Rac1 in der Strukturbildung und Pigmentierung der Haare schließen. Eine Suche nach Ursachen für die Haarfollikeldegradierung nach Rac1-Deletion führte zu dem Ergebnis, dass diese durch die Induktion von Apoptose in der äußeren Haarwurzelscheide des Haarfollikels mitverursacht sein könnte. Weitergehende funktionelle Untersuchungen zeigten, dass die Apoptose-Resistenz von epidermalen Keratinozyten mit Rac1-Defizienz oder mit gehemmter Rac1-Funktion nach UV-Bestrahlung stark vermindert ist. Dies ist die erste Evidenz für eine direkte Funktion von Rac1 in der Regulation der UV-Licht-induzierten Apoptose. Die molekularen Mechanismen der Beeinflussung der Apoptose-Resistenz durch Rac1 sollen den Gegenstand weiterer Untersuchungen bilden. |
