Innovative management of chemotherapy-induced hair loss by targeted up-regulation of potent intrafollicular cytoprotectants
Keywords in Hungarian
kemoterápia, szőrtüsző károsodás
Keywords in English
chemotherapy, hair follicle damage
Discipline
Cell cycle and division (Council of Medical and Biological Sciences)
70 %
Cell biology and molecular transport mechanisms (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Cancer and its biological basis (Council of Medical and Biological Sciences)
10 %
Panel
Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent
Agricultural and Molecular Research and Service Institute (University of Nyíregyháza)
Starting date
2009-01-01
Closing date
2010-12-31
Funding (in million HUF)
5.000
FTE (full time equivalent)
0.80
state
closed project
Summary in Hungarian
A kemoterápia-indukálta szőrtüsző károsodás a klinikai onkológia egyik legnagyobb megoldatlan problémáját jelenti. A szőrtüsző károsodás olyan citotoxikus történések eredménye, mely főleg a szőrtüsző gyorsan osztódó keratinocitáit veszi célba. Nemrég kidolgoztuk az első olyan humán in vitro modellt, mely tökéletesen utánozza a kemoterápia hatását a humán szőrtüszőkre in vivo körülmények között. Ebben a modellben egy cyclophosphamide-metabolitot (4-HC) használtunk. Ezen humán assay használatával célunk először is a szőrtüsző károsodásához vezető kulcsfontosságú molekuláris mechanizmusok feltérképezése. Ezután arra vagyunk kíváncsiak, hogy néhány hatékony endogén citoprotektáns, mint a melatonin, erythropoietin és alpha-MSH – melyekről korábban mindről kimutatták, hogy a humán szőrtüszők in situ is képesek termelni- képesek-e védeni a kemoterápia káros hatásaival szemben. Végül szeretnénk megvizsgálni, hogy a kemoterápia indukálta hajmátrix károsodással szemben leghatékonyabbnak (megelőzés, csökkentés vagy visszafordítás) bizonyuló anyagok expressziója szelektíven felerősíthető-e a szőrtüszőkben. A jelen tanulmánytól azt várjuk, hogy az anti-oxidánsok és citoprotektív anyagok csökkentik a szőrtüsző károsodást (csökkentik a matrix keratinociták apoptózisát és a disztróf regressziós fázisban levő szőrtüszők számát, valamint redukálják az oxidative stressz markerek kifejeződését) jól definiált útvonalak felhasználásával. Reméljük, hogy szelektíven fel tudjuk erősíteni ezen endogén faktorokat a szőrtüszőkben úgy, hogy elkerülhessük, hogy egy ilyen újszerű terápiás eljárás során a metasztázisok is profitáljanak az endogén sejtvédők használatából.
Summary
Chemotherapy-induced hair loss ranks among the major unresolved problems of clinical oncology. It results from cytotoxic events that preferentially target the rapidly proliferating keratinocytes of the hair follicle (HF). We have recently established the first human in vitro model (using the cyclophosphamide-metabolite, 4-HC), which perfectly mimicks the impact of chemotherapy on human scalp HFs in vivo. Using this human assay, we aim to, first, further dissect the key molecular mechanisms that lead to HF damage. Next, we ask whether potent endogenous candidate cytoprotectants like melatonin, erythropoietin, and alpha-MSH – all of which we or others had previously documented to be produced by human scalp hair follicles in situ! – are effective chemotherapy-protectants. Finally, we shall explore how the intrafollicular expression of those endogenous candidate HF chemotherapy-protectants that are most effective in preventing, limiting or reversing chemotherapy-induced damage to the hair matrix can be selectively up-regulated within the HF. We expect from this study, that the candidate anti-oxidant and cytoprotective agents decrease HF damage (i.e. decrease apoptosis of matrix keratinocyte and number of dystrophic catagen follicles, reduce oxidative stress markers) influencing defined pathways. We hope to be able to selectively up-regulate these endogenously present factors in human HFs, so as to avoid that scalp metastases also profit from such endogenous chemotherapy-cytoprotectants as a part of a novel therapeutic strategy.
