Investigation of the immunbiological effects of ultraviolet light  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
68680
Type K
Principal investigator Kemény, Lajos
Title in Hungarian Az ultraibolya fény immunbiológiai hatásának vizsgálata
Title in English Investigation of the immunbiological effects of ultraviolet light
Keywords in Hungarian immunológia, UV fény, immunszuppresszió
Keywords in English immunology, UV light, immunosuppression
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)80 %
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Dermatology and Allergology (University of Szeged)
Participants Kinyó, Ágnes
Koreck, Andrea Ildikó
László, Zsuzsanna
Novák, Zoltán
Starting date 2007-07-01
Closing date 2011-12-31
Funding (in million HUF) 15.000
FTE (full time equivalent) 4.13
state closed project
Summary in Hungarian
Az ultraibolya (UV) fény immunszuppresszív hatását több évtizede eredményesen alkalmazzuk gyulladásos bőrbetegségek kezelésére. Saját vizsgálataink szerint az UV fény gátolja az azonnali típusú túlérzékenységi reakciót a bőrben, és hatékony a rhinitis allergica kezelésében is. A fotoimmunoszuppresszió hátterében egyrészt direkt a DNS-re, másrészt a sejtmembránra kifejtett hatások tehetők felelőssé, de a pontos molekuláris mechanizmus nem ismert.

Jelen pályázatban az UV fény immunbiológiai hatását vizsgáljuk molekuláris szinten in vitro körülmények között, valamint in vivo UV irradiált szövetekben sejtszinten. Az UV fény molekuláris hatásának vizsgálatára a „RING finger” családba tartozó COP1 protein szerepét tanulmányozzuk az UV által kiváltott apoptózisban. Humán keratinocitákban a COP1 gént kiütjük, és vizsgáljuk a sejtek megváltozott UV érzékenységét. Az UV fény szöveti hatásának vizsgálatára psoriasisban, atópiás dermatitisben és rhinitis allergicában szenvedő betegek lézióit irradiáljuk UV fénnyel, majd szövettani vizsgálattal követjük a fény celluláris hatását, valamint a szövetekben a citokin expressziót kvantitatív real-time PCR módszerrel határozzuk meg. Az UV-fény által kiváltott DNS károsodás mértékére a bőrből, ill. a nyálkahártyából elvégzett biopszia p53 mutáció vizsgálatával, ill. in vitro COMET analízissel következtetünk. A fototerápia után alkalmazott allergén expozíció toleranciát indukáló hatásának vizsgálatára az allergén specifikus T sejt aktivációt mérjük. Eredményeink hozzájárulhatnak a fény immunválasz szabályozásában betöltött szerepének jobb megismeréséhez.
Summary
The ultraviolet (UV) light induced immunosuppression has been used for many decades for the treatment of inflammatory skin diseases. We could show recently, that UV light also inhibits the immediate type hypersensitivity reaction in the skin, and it is also effective for the treatment of allergic rhinitis. The photoimmunosuppression process is partly mediated by direct effects on the DNA, and by effects on the cell membrane, however, the exact mechanisms of action are not completely understood.

In the present project we investigate the immunobiological effects of UV light on molecular level in vitro, and on cellular level in UV irradiated tissue in vivo. To study the molecular effects of UV light, the role of a „RING finger” protein, COP1, will be investigated in UV induced apoptosis. COP1 gene expression will be silenced in keratinocytes, and the modified UV sensitivity of the cells will be exemined. To study the role of UV light at cellular level, the involved lesions of psoriatic, atopic dermatitis and allergic rhinitis patients with will be irradiated with UV light with different wavelengths, and the cellular events will be followed by histological analysis, whereas the cytokine gene expression changes will be studied by real-time-PCR. The UV-induced DNA damage will be investigated by detecting p53 mutations in the irradiated tissue and in vitro using COMET assay. The development of UV-light induced allergen dependent tolerance will be studied by measuring the allergen induced T cell activation before and after phototherapy. Our results might contribute to the better understanding of the immunosuppressive mechanism of UV light.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az ultraibolya (UV) fény az egyik legjelentősebb környezeti ártalom, melynek szerepe ismert a bőrdaganatok kiváltásában, ugyanakkkor az UV fény immunszuppresszív hatását eredményesen alkalmazzuk a terápiában is. Célkitűzésünk volt az UV fény molekuláris hatásainak jobb megismerése. Megállapítottuk, hogy a COP1 az UVB jelátviteli út része humán keratinocitákban, és a COP1 gén csendesítése a p53 fehérje emelkedését eredményezi a hámsejtekben. A keratinociták differenciációs-proliferációs állapota is befolyásolta a COP1 fehérje szintjét. UVB-LED kezelés hatékonyságát mutattuk ki psoriasisos betegeken. Megállapítottuk, hogy a keratinocitákban az ABCC4 és az ABCG2 transzporterek sejtproliferációtól függően fejeződnek ki, és az ABCG2 gátlásával a fotodinámiás terápia hatékonysága növelhető. Eredményeink szerint a bőr és a légúti hám UV válasza nem különbözik egymástól, hasonló DNS károsodás alakul ki és a repair mechanizmusok dinamikája is megegyezik a két hámban. Intranasalis polipok in vivo UVB fénnyel történő kezelése csökkenti a betegek klinikai tüneteit, amely a gyulladásos sejtekben indukált apoptosisra vezethető vissza. A rhinophototherápia a fexofenadine hidrokloridnál hatékonyabban csökkenti szezonális rhinitis allergicában szenvedő betegek klinikai tüneteit. Megállapítottuk azt is, hogy a FOXP3 rs3761548 polimorfizmusa egy protektív genetikai faktor a rhinitis allergica kialakulása szempontjából.
Results in English
Ultraviolet (UV) light is one of the most important environmental factor that plays a role in the development of skin cancer, but the immunosuppressive effect of UV light is also used for decades for the therapy of inflammatory skin diseases. We aimed to investigate the molecular mechanisms of UV light. We found that the COP1 protein is involved in the UVB signaling in keratinocytes, and silencing of COP1 results in an increase in p53 protein in epithelial cells. The differentiation and proliferation state of the keratinocytes also influenced the COP1 level in keratinocytes. We could show that UVB-LED treatment is effective for psoriasis. We could show the expression of ABCC4 and ABCG2 transporters in keratinocytes, and we found that efficacy of photodynamic therapy could be increased by the inhibition of ABCG2 transporter. We provided evidences that there are no differencies in the UV response in the epithelial cells derived from the skin or mucosa. The UV induced DNA damage and the capacity of repair mechanisms were also similar in the different epithelial cells. In vivo UV irradiation of intranasal polyps significantly improved the clinical symptoms of the patients, that was due to apoptosis induction in the inflammatory cells. Rhinophototherapy proved to be more effective than fexofenadine hydrochloride in patients with allergic rhinitis. We have found that the rs3761548 polymorphism in the FOXP3 gene is a protective factor for the development of allergic rhinitis.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68680
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kemény L, Koreck A, Kis K, Kenderessy-Szabó A, Bodai L, Cimpean A, Paunescu V, Raica M, Ghyczy M: Endogenous phospholipid metabolite containing topical product inhibits ultraviolet light-induced inflammation and DNA damage in human skin., Skin Pharmacol Physiol. 20: 155-61, 2007
Kemény L, Koreck A: Ultraviolet light phototherapy for allergic rhinitis., J Photochem Photobiol B. 87: 58-65, 2007
Koreck A, Széchenyi A, Mórocz M, Cimpean A, Bella Z, Garaczi E, Raica M, Olariu TR, Raskó I, Kemény L: Effects of intranasal phototherapy on nasal mucosa in patients with allergic rhinitis., J Photochem Photobiol B. 89: 163-69, 2007
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Polyánka H, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: Gene and protein expressions profiles in COP1 silenced human keratinocytes after UVB irradiation., 16th Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology, Bécs, 2007. május 16-20., 2007
Kemény L: Excimer laser., Psoriasis 2007. 2nd International Congress on Psoriasis. Párizs, 2007. június 21-24., 2007
Kemény L: Fototerápia., „A fény biológiai hatása: fotobiológia-fotoallergia-fotokarcinogenezis-fototerápia” MTA Orvosi Tudományok Osztályának Magyar Tudomány Napjához csatlakozó ülése, 2007
Mitchell D, Paniker L, Sanchez G, Bella Z, Garaczi E, Széll M, Hamid Q, Kemény L, Koreck A: Molecular response of nasal mucosa to therapeutic exposure to broad-band ultraviolet radiation., J Cell Mol Med. 14: 313-22, 2010
Kemény L, Csoma Zs, Koreck A: UVB-LED phototherapy for the treatment of localized psoriasis., 17th Congress of EADV, Párizs, 2008. szeptember 17-20, CD., 2008
Bella Zs, Kadocsa E, Koreck A, Rovó L, Perényi Á, Jóri J, Kemény L: Narrow-band UVB therapy in patients with recurrent nasal polyposis: case report., ERS&ISIAN 2008 Congress, Kréta, 2008. június 15-19, P. 104-105., 2008
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Polyánka H, Bebes A, Kiss M, Széll M, Nagy F, Bata-Csörgő Zs, Kemény L: COP1 is a negative regulator of p53 in normal human keratinocytes and its expression is decreased after UVB irradiation., Német-Magyar Bőrgyógyász Kozmetológiai Kongresszus, Budapest, 2008. június 19-21. p. 32., 2008
Kemény L: Photohterapy., „Dermatology from germs to genes" 5th European Training Programme for residents in Dermatology Euroderm Excellence, Róma, 2008
Kinyó Á: Gene and protein expression profiles in COP1 silenced human keratinocytes after UVB irradiation., Winter Academy of Dermatology, St. Moritz and Pontresina, 2008. április 4-8., 2008
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Polyánka H, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: Detection of COP1 in normal human keratinocytes and its changes after UVB irradiation., EMBO Meeting – Cellular Signaling and Molecular Medicine, Cavtat, 2008. május 29 – június 04., 2008
Kemény L: Excimer laser and lamps in phototherapy., 17th Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology, Párizs, 2008. szeptember 17-21., 2008
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Polyánka H, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: Detection of COP1 in normal human keratinocytes and changes after UBV irradiation., J Invest Dermatol 128: Suppl.1. S204, 2008
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Polyánka H, Bebes A, Kiss M, Széll M, Nagy F, Bata-Csörgő Zs, Kemény L: Gén- és proteinexpressziós vizsgálatok COP1 csendesített humán keratinocitákban UVB besugárzás után., Biokémia, 32: 50, 2008
Desrosiers , M, Bella Zs, Javer, A, Al-Mox, S, Kemény L, Koreck A, Hamid, Q: Ultraviolet light: a potential new therapy for nasal polyps., Annual Meeting of the American Academy of Allergy, Asthma and Immunology, Philadelphia, 2008. március 14-18. J Allergy Clin Immunol 121: S264, 2008
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: COP1 protein decreases in parallel with differentiation and after UVB irradiation in normal human skin., 15th International Congress on Photobiology, Düsseldorf, Germany, 2009. június 18-23., 2009
Kemény L: Rhino-Phototherapy., 45. DDG-Tagung, Drezda, Németország, 2009. április 29 – május 2., 2009
Kinyó Á, Kiss-László Zs, Hambalkó Sz, Bebes A, Kiss M, Széll M, Bata-Csörgő Zs, Nagy F, Kemény L: COP1 contributes to UVB-induced signaling in human keratinocytes., J Invest Dermatol. 130: 541-5, 2010
Kemény L, Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Kiss M, Polyánka H, Kiss-László Zs, Bata-Csörgő Zs, Nagy F, Széll M: A COP1 az UVB-indukált jelátviteli út tagja humán keratinocitákban., Bőrgyógy Vener Szle, 85: 49-54., 2009
Kemény L: Recent advances in phototherapy., Seminar in der Institut für Umweltmedizinische Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Germany, 2009. június 18., 2009
Széll M, Szabó K, Szegedi K, Belső N, Balogh K, Polyánka H, Francziszti L, Oláh J, Bata-Csörgő Zs, Kemény L: A genomikai és molekuláris biológiai kutatások multifaktoriális bőrbetegségekben. Genomic and molecular biology investigations in multifactorial skin diseases., Bőrgyógy Vener Szle 85: 73-78, 2009
Boros-Gyevi M, Varga E, Kemény L, Morvay M: Effect of intense pulsed light therapy on the skin immune system., American Academy of Dermatology, 67th Annual Meeting. San Francisco, 2009. június 6-11. J Am Acad Dermatol 60; Suppl. 1: AB155, 2009
Kadocsa E, Bella Zs, Kiss M, Koreck A, Jóri J, Kemény L: Intranazális fényterápia, mint az orrpolipózis új kezelési lehetősége. Előzetes klinikai vizsgálat., A Magyar Allergológiai és Klinika Immunológiai Társaság XXXVII. Kongresszusa, Balatonalmádi, 2009. május 14-16. Allergol Klin Immunol 12: 15-16., 2009
Kemény L, Koreck A, Csorna Zs: Ultraviolet B treatment of plaque-type psoriasis using light-emitting diodes: a new phototherapeutic approach., American Academy of Dermatology, 67th Annual Meeting. San Francisco, 2009. március 6-10., J Am Acad Dermatol 60; Suppl. 1: AB8, 2009
Kinyó Á, Gyulai R, Molnár T, Varga E, Kemény L: Vesiculopustulosus bőrtünetek extraintesztinális manifesztációként Crohn-betegségben – esetbemutatás., A Magyar Dermatológiai Társulat 82. Nagygyűlése, Budapest, 2009. december 10-12. Bőrgyógy Vener Szle 85: 251, 2009
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: COP1, a p53 interacting protein, is strongly expressed by proliferating keratinocytes, its expression decreases as cells differentiate and after UVB irradiation., 39th Annual ESDR Meeting, Budapest, 2009. szeptember 9-12. J Invest Dermatol 129, Suppl 2: S33, 2009
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Széll M, Bata-Csörgő Zs, Nagy F, Kemény L: A COP1, a p53 regulátor fehérjéje, nagy mennyiségben expresszálódik proliferáló keratinocitákban, és mennyisége a differenciáció és UVB besugarazás hatására csökken..., A Magyar Dermatológiai Társulat 82. Nagygyűlése, Budapest, 2009. december 10-12. Bőrgyógy Vener Szle 85: 265, 2009
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: COP1 protein decreases in parallel with differentiation and after UVB irradiation in normal human skin., 15th International Congress on Photobiology, 2009. június 18-23. P176, 2009
Garaczi E, Boros-Gyevi M, Koreck A, Dósa-Rácz É, Bata Zs, Kemény L: Sublinguális immunterápia és kombinált fényterápia tolerálhatósága és hatékonysága szénanáthában., A Magyar Allergológiai és Klinika Immunológiai Társaság XXXVII. Kongresszusa, Balatonalmádi, 2009. május 14-16., 2009
Kemény Lajos: Photothreapy – Where it works better?, „Update on Dermatology Treatments” – International Meeting, Porto, 2009. március 20-21., 2009
Kemény Lajos: Allergén-specifikus immunterápia immunológiai vonatkozásban., „Az allergén-specifikus immunterápia magyarországi gyakorlata” – a MKIT rendezvénye, Budapest, 2009. április 17., 2009
Kemény Lajos: Combination of phototherapy with systemic treatments., „Skin and Quality of life” - 6th EADV Spring Symposium, Bukarest, 2009. április 23-26., 2009
Kemény Lajos: Rhino-Phototherapy., 45. DDG-Tagung, Drezda, 2009. április 29-május 02., 2009
Kemény Lajos: Recent advances in phototherapy., Seminar in der Institut für Umweltmedizinische Forschung an der Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf, 2009. június 18., 2009
Kemény Lajos: Phototherapy., 6th European Training Programme for Residents in Dermatology. Euroderm Excellence 2009. Dermatology: from Pathogenesis to Clinical Applications. Róma, 2009. nov. 18-22., 2009
Kemény L. Kinyó Á., Hambalkó Sz, Bebes A, Kiss M, Polyánka H, Kiss-László Zs, Bata-Csörgő Zs., Nagy F, Széll M: A COP1 az UVB-indukált jelátviteli út tagja humán keratinocitákban., előadás a Fekete Zoltán Alapítvány díjazott közleményéből A Magyar Dermatológiai Társulat 82. Nagygyűlése, Budapest, 2009. december 10-12., 2009
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: COP1 protein decreases in parallel with differentiation and after UVB irradiation in normal human skin., 15th International Congress on Photobiology, Düsseldorf, 2009. június 18-23., 2009
Kinyó Á, Hambalkó Sz, Bebes A, Bata-Csörgő Zs, Széll M, Nagy F, Kemény L: Differentiation and UVB irradiation has similar effect on COP1 protein in normal human skin., ESPD (Satellite Symposium of EADV), Berlin, 2009. október 7-11., 2009
Zsíros O, Kadocsa E, Bella Zs, Tiszlavicz L, Németh I, Jóri J, Kemény L: The antiproliferative effect of the UV phototherapy on nasal polyps - in vitro histopatological examination., Allergy 65 (Suppl. 92):631, 2010
Bella Zs, Kadocsa E, Kemény L, Koreck A: Narrow-band UVB phototherapy of nasal polyps: Results of a pilot study., J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 100: 123-27, 2010
Kemény L, Csoma Zs, Bagdi E, Banham AH, Krenács L, Koreck A: Targeted phototerapy of plaque-type psoriasis using ultraviolet B-light-emitting diodes., Br J Dermatol. 163: 176-73, 2010
Bari L, Bacsa S, Szolnoky Gy, Bata-Csörgő Zs, Kemény L, Dobozy A, Széll M: Comparison of stress-induced PRINS gene expression in normal human keratinocytes and HaCaT cells., Arch Dermatol Res 303:745–752., 2011
Bebes A, Nagy T, Bata-Csörgő Z, Kemény L, Dobozy A, Széll M: Specific inhibition of the ABCG2 transporter could improve the efficacy of photodynamic therapy., J Photochem Photobiol B. 105: 162-166, 2011
Bebes A, Kis K, Nagy T, Kurunczi A, Polyánka H, Bata-Csörgő Z, Kemény L, Dobozy A, Széll M: The expressions of ABCC4 and ABCG2 xenobiotic transporters in human keratinocytes are proliferation-related., Arch Dermatol Res. 2012 Jan;304(1):57-63. Epub 2011 Sep 16., 2012
Fodor E, Garaczi E, Polyánka H, Koreck A, Kemény L, Széll M: The rs3761548 polymorphism of FOXP3 is a protective genetic factor against allergic rhinitis in the Hungarian female population., Human Immunol 72: 926-29,, 2011
Garaczi E, Boros-Gyevi M , Bella Zs, Csoma Zs , Kemény L, Koreck A: Intranasal Phototherapy Is More Effective Than Fexofenadine Hydrochloride in the Treatment of Seasonal Allergic Rhinitis: Results of a Pilot Study., Photochem Photobiol 87: 474–477,, 2011
Kemény L: Alapkutatási eredmények hasznosulása a bőrgyógyászatban., „Biológiai alapkutatások hasznosítása” – tudományos ülés az MTA Biológiai Tudományok Osztálya és az MTA SZBK szervezésében, Szeged, 2011. november 22., 2011
Kemény L: New developments in phototherapy., ISA 2011 Munich (Munich International Summer Academy of Practical Dermatology), München, 2011. július 24-29., 2011
Kemény L: Paradoxones in dermatology., 1st Congress of the Euro-Asian Association of Dermatovenerologists (EAAD), Kijev, 2011. március 25-26., 2011
Kemény L: What’s new in anti-inflammatory laser therapy?, 8th EADV Spring Symposium – Caring for Skin and Well-Being, Karlsbad, 2011. április 14-17., 2011



Back »