Scars often have a negative impact on an individual’s self-perception
of beauty, quality of life, and self-confidence. In order to reduce these
negative impacts, researchers are attempting to better understand
the biological mechanisms that lead to scar formation, so that more
effective clinical treatments can be developed. A long-term goal is to
accelerate skin regeneration and facilitate scarless healing of wound
injuries. In previous studies, researchers have shown that low dose
erythropoietin (EPO) has regenerative and cytoprotective effects in
preclinical animal models, and even in clinical patients presenting
with burns or diabetic wounds. However, the molecular mechanisms
through which EPO affects scar formation and/or wound healing in
human skin tissue remains unclear. Therefore, in this research project,
the effect of EPO on skin-graft donor site wound healing in human
patients is evaluated using immunohistochemical methods, and then
additional in vitro experiments are conducted to test how the effects of
EPO may be impacted by the presence of other small molecules called
pro-inflammatory cytokines. Specifically, in one study: (i) the effect
of systemic application of EPO on immunohistochemical indicators
of wound healing is tested using skin samples from a clinical trial
that compared EPO-treated to placebo-treated groups. In a second in
vitro study: (ii) the effect of EPO administration (alone and in combination
with different cytokines, e.g., IL-6, TNF-α) on expression
levels of genes linked to wound healing was tested. In the first study,
immunohistochemical analyses failed to uncover any strong patterns
that differentiated treatment and control groups, with the exception of
von Willebrand factor, which showed signs of decreased expression in
the EPO-treated group. In the second study, EPO administration, and
co-administration of EPO with TNF-α and IL-6 cytokines, led to some
changes in gene expression levels in foreskin-derived mesenchymal
stem cells. However, treatment with EPO alone, and co-administration
of EPO with TNF-α and IL-6, did not lead to statistically significant
differences in GO or KEGG signaling pathways.
Narben wirken sich oft negativ auf die individuelle Selbstwahrnehmung
von Schönheit, Lebensqualität und Selbstvertrauen aus. Um
diese negativen Auswirkungen zu verringern, versuchen Forscher
die biologischen Mechanismen, die zur Narbenbildung führen, besser
zu verstehen, damit wirksamere klinische Behandlungen entwickelt
werden können. Langfristige Ziele sind die Hautregeneration zu
beschleunigen und die narbenlose Heilung von Wundverletzungen.
In früheren Studien haben Forscher gezeigt, dass niedrig dosiertes
Erythropoietin (EPO) regenerative und zytoprotektive Wirkungen in
präklinischen Tiermodellen und sogar bei klinischen Patienten mit
Verbrennungen oder diabetischen Wunden hat. Allerdings sind die
molekularen Mechanismen, durch die EPO die Narbenbildung und/oder
Wundheilung im menschlichen Hautgewebe beeinflusst, unklar.
Daher werden in diesem Forschungsprojekt die Wirkung von EPO
auf die Wundheilung von Hauttransplantaten beim menschlichen Patienten
mit immunhistochemischen Methoden untersucht, und dann
zusätzliche In-vitro-Experimente durchgeführt, um zu prüfen, wie die
Wirkung von EPO durch das Vorhandensein anderer kleiner Moleküle,
sogenannter proinflammatorischer Zytokine, beeinflusst wird.
Im Einzelnen wurde in einer Studie (i) die Wirkung einer systemischen
Anwendung von EPO auf immunhistochemische Indikatoren
der Wundheilung anhand von Hautproben aus einer klinischen Studie
untersucht, bei der EPO-behandelte Gruppen mit Placebo-behandelten
Gruppen verglichen wurden. In einer zweiten In-vitro Studie wurde:
(ii) die Wirkung der EPO-Verabreichung (allein und in Kombination
mit verschiedenen Zytokinen, z. B. IL-6, TNF-a) auf die Expressionsniveaus
von Genen, die mit der Wundheilung in Verbindung stehen,
getestet. In der ersten Studie ergaben die immunhistochemischen Analysen
keine eindeutigen Muster, die die Behandlungs- und Kontrollgruppen
unterschieden, mit Ausnahme des von-Willebrand-Faktor, der
Anzeichen einer verringerten Expression in der der EPO-behandelten
Gruppe zeigte. In der zweiten Studie führte die Verabreichung von
EPO und die gleichzeitige Verabreichung von EPO mit den Zytokinen
TNF-a und IL-6 zu einigen Veränderungen der Genexpression in den
Mesenchymalen Stammzellen die aus der Vorhaut gewonnen wurden.
Die Behandlung mit EPO allein und die gleichzeitige Verabreichung
von EPO mit TNF-a und IL-6 führte jedoch nicht zu statistisch signifikanten
Unterschieden in GO- oder KEGG-Signalwegen.
