unter Mitarbeit von Guangyu Zhang
und Ulrike Hochkirch
Kann
man DNA-Schäden in der menschlichen Haut massenspektroskopisch nachweisen?
Institut für Chemie, Humboldt-Universität Berlin
Schädigungen der Kompartimente in der Haut sicher nachzuweisen ist eines der schwierigen analytischen Vorhaben, da die Haut nicht nur komplex ist, sondern auch in chemisch sehr unterschiedlichen und dazu noch individuell variablen Schichten aufgebaut ist. In dieser kaum handhabbaren (analytischen) Matrix molekulare Veränderungen in sehr kleinen Mengen und möglichst auch noch quantitativ nachzuweisen ist somit ein extrem anspruchsvolles Unterfangen. Es führt daher kein Weg daran vorbei, in Modellsystemen die Haut oder Vorgänge in der Haut so gut es geht zu modellieren und damit das Verständnis für die Schädigungsmöglichkeiten zu entwickeln, die z.B. von Pharmaka, Kosmetika, Hautschutzpräparaten und natürlich vom Licht, vor allem vom Sonnenlicht, ausgehen können.
Wir haben uns in unseren massenspektrometrischen Arbeiten bisher
auf die Auswirkung von Licht auf die Haut konzentriert, dies allerdings auch
in Kombination mit Stoffen wie Titandioxid (TiO2), das über Sonnenschutzmittel
zum Teil in hohen Konzentrationen auf die Haut aufgebracht wird. In jüngerer
Zeit haben wir daher versucht, auf der einen Seite die durch UV-Licht entstehenden
Radikale in der Haut quantitativ zu bestimmen (dies mittels ESR Spektroskopie)
und andrerseits die Schadenshöhe durch die quantitative Messung von 8-Oxo-Guanosin
(8-oxoG) als Indikatormolekül für DNA-Schäden zu erfassen. Dabei
zeigte sich ein überproportionaler Anstieg der Konzentration von 8-OxoG
im UV-Licht, wenn unmodifiziertes TiO2 zugegen ist; dagegen haben übliche
Coatings der TiO2-Partikel eine deutlich sichtbare, stark abschwächende
Wirkung. Also spielt neben den bekannten Schädigungen der DNA durch Photodimere
die Oxidation von Guanosin (und anderen Nucleobasen) bei der Veränderung
der DNA als Ursache für photoinduzierte Krankheiten ein wichtige Rolle.
In Modellsystemen ist die Massenspektrometrie also ein geeigneter Detektor für
den Nachweis von Schädigungen in der Haut.
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