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Fragestellung: Der Morbus Dupuytren (MD) zeichnet sich durch eine erhöhte Proliferation von Fibroblasten und deren Differenzierung zu Myofibroblasten aus. Diese exprimieren vermehrt α-Smooth Muscle Actin (α-SMA), welches zur Verkürzung der Bindegewebsstränge der Palmaraponeurose führt. Die Bestrahlung der MD-Fibroblasten mittels blauem Licht führt zur signifikanten Reduktion der α-SMA-Expression. Die Modulation reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) wird hierbei als mitursächlich angenommen. Um neue Erkenntnisse über die Pathomechanismen des MD zu gewinnen, wurden in der vorliegenden Arbeit der Gehalt der ROS und deren Einfluss auf die α-SMA-Expression analysiert. Des Weiteren wurden die ROS-modulierenden Enzyme Katalase sowie NADPH-Oxidase 4 (NOX4) untersucht und die Aktivierung des Wnt/β-Catenin-Signalings als multifaktorieller Regulator von Antioxidantien und Differenzierung analysiert.

Methodik: Aus Palmaraponeurosegewebe von MD-Patienten (n = 8) und Kontrollgewebe von Patienten mit Karpaltunnelsyndrom (CTS; n = 9) wurden Fibroblasten isoliert und kultiviert. Mit Hilfe eines Biolumineszenzassays wurde der ROS-Gehalt in mit blauem Licht bestrahlten, unbestrahlten MD- sowie in CTS-Fibroblasten detektiert. Des Weiteren wurde der Einfluss der ROS auf die Differenzierung der Fibroblasten untersucht. Zur Bestrahlung wurden LED-Arrays verwendet, die im Spektralbereich von 453 nm emittieren. Die Fibroblasten wurden mit Transforming Growth Factor-β (TGF-β) zu Myofibroblasten differenziert. Mit Western-Blot-Analysen wurden die Expression der Katalase, der NOX4 und β-Catenins detektiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es konnte eine gesteigerte α-SMA-Expression in MD-Fibroblasten nach Stimulation mit TGF-β im Vergleich zu CTS-Fibroblasten beobachtet werden. Auch war die Proliferation der MD-Kulturen signifikant erhöht (p ≤ 0,0001). Die Bestrahlung mit blauem Licht bewirkt einen erhöhten ROS-Gehalt sowie eine α-SMA-Reduktion. In MD-Fibroblasten wurde im Vergleich zu CTS-Fibroblasten eine ca. 4-fach erniedrigte Expression der NOX4 nachgewiesen. Analog hierzu wurde die Katalase-Expression in MD-Fibroblasten durch die Bestrahlung fast verdoppelt. Durch die Bestrahlung konnte weiterhin die Genexpression von β-Catenin signifikant gesteigert werden. Unsere Ergebnisse demonstrieren, dass die Bestrahlung mit blauem Licht zu einer Erhöhung des ROS Gehaltes in Fibroblasten führt. NOX4 und Katalase als ROS-modulierende Enzyme konnten als Ursache hierfür ausgeschlossen werden. Außerdem konnte gezeigt werden, dass eine alleinige Erhöhung der ROS keine Inhibition der α-SMA-Expression bewirkt. Allerdings führt die Bestrahlung zu einer Aktivierung des Wnt/β-Catenin-Signalings. Diese könnte nicht nur die erhöhte Expression der Katalase erklären, sondern auch den therapeutischen Effekt der Bestrahlung vermitteln. So ist es gelungen, nicht nur weitere pathophysiologische Zusammenhänge, sondern auch die Inhibition differenzierungsrelevanter Mechanismen des MD weiter aufzuklären.