Ion channels in human skin growth control  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
78398
Type NK
Principal investigator Kovács, László
Title in Hungarian Ioncsatornák jelentősége az emberi bőrsejtek növekedésének szabályozásában
Title in English Ion channels in human skin growth control
Keywords in Hungarian TRPV1, TASK-3, P2X, proliferáció, differenciáció, hyperproliferativ bőrbetegségek
Keywords in English TRPV1, TASK-3, P2X, proliferation, differentiation, hyperproliferative skin diseases
Discipline
Cell differentiation, physiology and dynamics (Council of Medical and Biological Sciences)90 %
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)10 %
Panel Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent Department of Physiology (University of Debrecen)
Participants Almássy, János
Csernoch, László József
Deák-Pocsai, Krisztina
Dobrosi, Nóra
Fodor, János
Géczy, Tamás
Jóna, István
Kovács, Ilona
Lukács, Levente
Nagy, Dénes
Remenyik, Éva
Rusznák, Zoltán
Ruzsnavszky, Olga
Sárközi, Sándor
Szentesi, Péter Sándor
Telek-Haberberger, Andrea
Tóth, István Balázs
Starting date 2009-04-01
Closing date 2013-03-31
Funding (in million HUF) 86.624
FTE (full time equivalent) 26.32
state closed project
Summary in Hungarian
Az emberi bőr nem pusztán egy fiziko-kémiai gát, ami elválasztja a szervezet belső környezetét a külvilágtól, hanem számos „aktív” (neuro-immuno-endokrin) funkcióval is rendelkezik. A bőr élettani funkciói ugyanakkor döntően függenek az egyes bőrsejtek proliferációjának, növekedésének és túlélésének finom egyensúlyától. A bőrsejtek növekedését érintő patológiai elváltozások súlyos hyperproliferativ bőrbetegségekhez vezethetnek, amik világszerte emberek millióinak életminőségét veszélyeztetik. Tekintettel arra, hogy jelenleg nem áll rendelkezésre olyan általánosan alkalmazható és hatásos eszköz, ami ezen patológiai folyamatokat megfordíthatná, bármilyen olyan tanulmány, ami a bőrsejtek proliferációját, differenciációját és pusztulását szabályozó mechanizmusok leírását tűzi ki célul, eredményezheti új és bíztató terápiás módszerek kidolgozását. A jelen projekt keretében három kationpermeábilis ioncsatorna (TASK-3, TRPV1 és P2X) specifikus és egymást kiegészítő szerpének részletes vizsgálatát tűztük ki célul különböző bőrsejtek proliferációjának, differenciációjának és pusztulásának szabályozásában. A projektben szereplő kísérletek részben in vitro körülmények között, különböző bőreredetű sejtek és sejtvonalak felhasználásával; részben in vivo, humán bőrtumorok sejtjeinek immundeficiens egerekbe történő inoculatioja után fognak történni. A fentek mellett tervezzük még humán szövetminták kórszövettani vizsgálatát és mRNS analízisét is. A vizsgált ioncsatornák funkciója és a megfelelő kórállapotok közötti kapcsolatok feltárása számos kísérletes módszer ötvözésével (molekuláris biológiai, funkcionális és morfológiai technikák és eljárások) történik. A jelen pályázatban megfogalmazott kísérletes munkát és az azzal járó feladatokat egy multidiszciplináris összetételű kutatócsoport fogja elvégezni, ami garantálja a tervezett kutatások szakszerű kivitelezésének személyi feltételeit. A pályázat kivitelezése során nyert eredmények hozzájárulhatnak néhány kationpermeábilis ioncsatorna a bőr élettani működésében betöltött szerepének megvilágításához; ugyanakkor értékes adatokat szolgáltathatnak ezen csatornák hyeprproliferativ bőrbetegségek pathogenesiében betöltött jelentőségéről, így alapját képezhetik egyes újonnan kifejlesztett terápiás eljárások kidolgozásának is.
Summary
The human skin is not a mere physico-chemical barrier, but it has active (neuro-immuno-endocrine) functions, too. The skin functions are critically determined by the delicate balance of proliferation, growth, survival, and death of the skin cells. Pathological alterations affecting cutaneous growth control may result in the development of several hyperproliferative skin diseases that impair the quality of life of millions of people worldwide. Since no universal and effective tools are available to manage these pathological alterations, any study aimed at the description of the regulation of cell proliferation, differentiation and death of the skin cells may result in novel, promising therapeutic approaches. In the present project we wish to conduct a detailed investigation of the specific and complementary roles of three cation permeable channels (TASK-3, TRPV1 and P2X) in the regulation of proliferation, differentiation and death of various cutaneous cells. The proposed experiments will be conducted in vitro by employing various cutaneous cells and cell lines; in vivo, by inoculating human skin cell samples into immunodeficient mice and by employing human tissue samples for histological and mRNA analysis. The connection between the functions of the investigated ionic channels and the appropriate pathological conditions will be established using a variety of methods, including molecular biology, functional and morphological techniques and procedures. The proposed project will be carried out by a truly multi-disciplinary research team providing an expert personnel background for the proper execution of the experiments. The results obtained in the present project will not only aid our comprehension of the special roles of some of the cation permeable ion channels in the physiology of the skin, but they may provide valuable data about their involvement in hyperproliferative pathological alterations, serving as the basis of newly developed therapeutic approaches.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az igen kiterjedt projekt keretében jelentős mennyiségű, új adatot szolgáltattunk egyes ioncsatornák kiemelkedően fontos szerepéről a különféle bőr eredetű sejtek in vitro és in vivo növekedésének szabályozásában. Kísérleteink során ugyanis kimutattuk, hogy számos TRPV ioncsatorna (TRPV1, TRPV3, TRPV4), TASK-3 csatorna, valamint metabotróp és ionotróp purinerg P2 receptor vesz részt a humán epidermális keratinocyták és a bőrfüggelék (hajfollikulus, faggyúmirigy) sejtek proliferációjának, migrációjának és túlélésének szabályozásában. Ezen túlmenően kísérletes adataink azt is felvetik, miszerint egyes ioncsatornák szereppel bírhatnak olyan hiperproliferatív bőrbetegségek kóros növekedési mintázatának kialakulásában, mint pl. a pikkelysömör, a malignus melanoma és a bőrrákok különféle formái. Reményeink szerint dokumentált eredményeink olyan klinikai vizsgálatok elindulását stimulálják, melyek feltárják, hogy a fenti ioncsatornákat "megcélzó" (akár növényi eredetű, akár szintetikus vegyület alapú) eljárások milyen mértékben alkalmazhatók a fenti bőrbetegségek kezelésében.
Results in English
In the course of the quite large and extensive project, we have provided data on the important role of certain ion channels in the regulation of in vitro and in vivo growth of various human skin derived cells. Specifically, we have documented that numerous TRPV channels (TRPV1, TRPV3, TRPV4), TASK-3 channels as well as ionotropic and metabotropic purinergic P2 receptors control proliferation, migration and survival of epidermal keratinocytes as well as cells of the adnexal structures (hair follicle, sebaceous gland). Moreover, our finding also imply that certain ion channels may have a role a pathological growth pattern seen in various hyperproliferative dermatoses such as e.g. psoriasis, malignant melanoma, and basal cell and squamous cell carcinomas. We strongly believe that our presented data may facilitate future clinical trials to reveal how the channel-targeted therapeutic approaches, including the use of plant-derived or synthetic agents, may be employed in the management of certain skin growth disorders.
Decision
Yes





 

List of publications

  
Bíró T. and Kovács L.: An “Ice-Cold” TR(i)P to Skin Biology: Role of TRPA1 in Human Epidermal Keratinocytes., J. Invest. Dermatol. 129(9):2096-2099, 2009
Szabó LZ, Vincze J, Csernoch L, Szentesi P.: Improved spark and ember detection using stationary wavelet transforms., J Theor Biol. 264(4):1279-92, 2010
Borbíró I., Lisztes E., Tóth B.I., Czifra G., Oláh A., Szöllősi A.G., Szentandrássy N., Nánási P.P., Péter Z., Paus R., Kovács L., Bíró T.: Activation of Transient Receptor Potential Vanilloid-3 Inhibits Human Hair Growth., J. Invest. Dermatol. 131(8):1605-1614, 2011
Kosztka L, Rusznák Z, Nagy D, Nagy Z, Fodor J, Szűcs G, Telek A, Gönczi M, Ruzsnavszky O, Szentandrássy N, Csernoch L.: Inhibition of TASK-3 (KCNK9) channel biosynthesis changes cell morphology and decreases both DNA content and mitochondrial function of melanoma cells maintained in cell, Melanoma Res. 21:308–322, 2011
Oláh T, Fodor J, Ruzsnavszky O, Vincze J, Berbey C, Allard B, Csernoch L.: Overexpression of transient receptor potential canonical type 1 (TRPC1) alters both store operated calcium entry and depolarization-evoked calcium signals in C2C12 cells., Cell Calcium 49:415-425, 2011
Oláh T, Fodor J, Oddoux S, Ruzsnavszky O, Marty I, Csernoch L.: Trisk 32 regulates IP(3) receptors in rat skeletal myoblasts, Pflugers Arch. 462(4):599-610., 2011
Ruzsnavszky O, Telek A, Gönczi M, Balogh A, Remenyik E, Csernoch L.: UV-B induced alteration in purinergic receptors and signaling on HaCaT keratinocytes., J Photochem Photobiol B. 105(1):113-8., 2011
Tóth B.I., Oláh A., Szöllősi A.G., Czifra G., Bíró T.: Sebocytes’ Makeup”: Novel Mechanisms and Concepts in the Physiology of the Human Sebaceous Glands., Pflüg. Arch. Eur. J. Phy. 461(6):593-606, 2011
Tóth B.I., Dobrosi N., Dajnoki A., Czifra G., Oláh A., Szöllősi A.G., István J., Sugawara K., Paus R, Kovács L., and Bíró T.: Anandamide Inhibits Proliferation and Induces Apoptosis in Human Epidermal Keratinocytes. Involvement of Interacting Cannabinoid Receptor-1 and Transient Receptor Potenti, J. Invest. Dermatol. 131(5):1095-1104, 2011
Nagy D, Kosztka L, Pap P, Nagy Z, Rusznák Z, Csernoch L, Szücs G.: Cytoplasmic Ca2+ concentration changes evoked by muscarinic cholinergic stimulation in primary and metastatic melanoma cell lines., Melanoma Res. 2010 Nov 22. [Epub ahead of print], 2012
Czifra G., Szöllősi A.G., Tóth I.B., Demaude J., Bouez C., Breton L., Bíró T.: Endocannabinoids Regulate Growth and Survival of Human Eccrine Sweat Gland-Derived Epithelial Cells., J. Invest. Dermatol. (Epub ahead of print), 2012
Oláh A. Szöllősi A.G., Bíró T.: The Channel Physiology of the Skin., Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 163:65-131., 2012
Füzi M, Palicz Z, Vincze J, Cseri J, Szombathy J, Kovács I, Olah A, Szentesi P, Kertai P, Paragh G, Csernoch L: Fluvastatin-induced alterations of skeletal muscle function in hypercholesterolaemic rats, J. Muscle Res. Cell Motil. Mar;32(6):391-401, 2012
Géczy T., Oláh A., Tóth I.B., Czifra G., Szöllősi A.G., Szabó T., Zouboulis C.C., Paus R., Bíró T.: Protein Kinase C Isoforms Play Differential Roles in the Regulation of Human Sebocyte Biology., J. Invest. Dermatol. 132(8):1988-1997., 2012
Ruzsnavszky O, Dienes B, Oláh T, Vincze J, Gáll T, Balogh E, Nagy G, Bátori R, Lontay B, Erdődi F, Csernoch L.: Differential Effects of Phosphatase Inhibitors on the Calcium Homeostasis and Migration of HaCaT Keratinocytes., PLoS One. 30;8(4):e61507., 2013
Szöllősi A.G., Oláh A., Tóth I.B., Papp F., Czifra G., Panyi G., Bíró T.: Transient Receptor Potential Vanilloid-2 Mediates the Effects of Transient Heat Shock on Endocytosis of Human Monocyte-Derived Dendritic Cells., FEBS Lett. 2;587(9):1440-5., 2013
Tóth I.B. and Bíró T.: TRP Channels and Pruritus. The Open Pain Journal, The Open Pain Journal (in press), 2013



Back »