Untersuchung der grundlegenden Mechanismen von blaulicht-induzierten biologischen Effekten in Haut und Hautzellen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Christian Opländer
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403583563

Neben ultravioletter Strahlung belegen neue Studien eine biologische Wirkung durch sichtbares Licht. Wir konnten erstmals in einer Studie mit humanen Hautfibroblasten zeigen, dass Blaulicht (410, 420, 453 nm) die Zellproliferation wellenlängen- und dosisabhängig beeinflussen kann. Zudem führten Bestrahlungen im violetten Wellenlängenbereich (410, 420 nm) zu einer dosisabhängigen Zelltoxizität, während nichttoxische Dosen und nichttoxische Wellenlängen (453 nm) die Proliferation hemmten und die antioxidative Kapazität reduzierten. Des Weiteren konnte eine Inhibition der TGF-beta1 induzierten Differenzierung von Fibroblasten zum Myofibroblasten mittels Blaulichtbestrahlung beobachtet werden. Als ein möglicher Mechanismus für die beschriebenen Effekte wurde u.a. eine blaulichtinduzierte Entstehung von reaktiven Sauerstoffspezies vermutet, dennoch sind der molekulare Mechanismus und die induzierten Signalwege nicht hinreichend aufgeklärt. Im Rahmen dieses Projektes sollen in humanen Hautfibroblasten und Hautproben Blaulicht-induzierte Effekte auf die Differenzierung charakterisiert und die beteiligten Mechanismen und Signalwege identifiziert werden. Zudem sollen experimentell eine Wirksamkeit einer Blaulichtbestrahlung im 3D Wundheilungsmodell und humaner Haut untersucht werden. Für eine zukünftige klinische Nutzung soll zudem die Unbedenklichkeit getestet werden und eventuelle negative Effekte wie Blaulicht-induzierte DNA Schäden oder verminderte Keratinozytenfunkton mit verzögerter Reepithelisierung ausgeschlossen werden. Von einer grundlegenden Untersuchung der blaulichtinduzierten Effekte erwarten wir interessante Ergebnisse, die insbesondere für die mögliche Behandlung und Prävention von u.a. Dupuytren-Kontrakturen, hypertrophen Narben, Keloiden, Sklerodermie und lichtinduzierter Hautalterung relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Karl Köhrer; Professorin Dr. Ewa Klara Stürmer