Open Access

Kristin Rieckmann

• Stickstoffmonoxid (NO) ist ein gasförmiger Botenstoff, der auf die Regulation des Gleichgewichts der Haut einwirkt. Ein NO produzierendes Enzym in der Haut ist die endotheliale NO- Synthase, deren Aktivität unter anderem durch Caveolin-1 und das 2002 von Zimmermann et al. neu identifizierte Protein Nostrin (=eNos traffic inducer) reguliert wird. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit gelang der immunhistologische Nachweis von Nostrin in menschlicher Haut und in den Zellkulturlinien von HaCaT, Melanozyten, HEK und G361. In allen 138 Gewebeproben gesunder und kranker menschlicher Haut wurde Nostrin immunhistologisch mit einem polyklonalen Nostrin Antikörper und immunhistologischer Polymere in der Epidermis nachgewiesen. In gesunder Haut (14 Präparate) war Nostrin in allen Schichten der Epidermis gleichmäßig entweder homogen oder punktförmig verteilt. Bei den histologischen Schnitten von Patienten, die an Psoriasis (20 Präparate) und atopischer Dermatitis (22 Präparate) litten, kam es zu einem Verlust von Nostrin in den basalen Schichten der Epidermis und einer Anreicherung in den oberen Schichten. Zusätzlich lagen das punktförmige und homogene Färbemuster parallel vor, wobei das Stratum granulosum bevorzugt punkförmig und alle anderen Schichten bevorzugt homogen angefärbt waren. Bei den Schnitten von Patienten, die an einer aktinischen Keratose (15 Präparate) oder Morbus Bowen (20 Präparate) litten, war eine ähnliche Veränderung gegenüber der gesunden Haut wie bei den entzündlichen Dermatosen zu beobachten. Bei entzündlichen Dermatosen und Präkanzerosen liegt eine Proliferations- und Differenzierungsstörung vor, so dass Nostrin möglicherweise diese entweder mit beeinflusst oder durch diese beeinflusst wird. Tumorzellen von spinozellulären Karzinomen (SCC) (18 Präparate), Basalzellkarzinomen (BCC) (12 Präparate) und malignen Melanomen (MM) (17 Präparate) enthielten scheinbar weniger Nostrin als nicht entartete Zellen. Insgesamt waren die SCC mit einem Mittelwert von 54% und einem Median von 63,5% gegenüber den BCC mit einem Mittelwert von 30% und einem Median von 33% und den MM mit einem Mittelwert von 7,8% und einem Median von 5% am Nostrin reichsten. Es ist bekannt, dass NO an der Entartung von Zellen beteiligt sein kann, denn es hat sowohl einen fördernden als auch einen hemmenden Effekt auf die Tumorzellbiologie (Weller et al. 2002, Xu et al. 2002). Die immunhistologische Färbung der Dermis zeigte, dass das kollagene Bindegewebe kein Nostrin aufweist und dass Haarschäfte, Schweiß- und Talgdrüsen Nostrin reich sind. Gefäße zeigten entgegen den Beobachtungen an Endothelzellkulturen nur eine sehr geringe Expression von Nostrin. In den vier Zellkulturen konnte mit einem monoklonalen Nostrin Antikörper und einem Fluoreszenz gekoppelten Zweitantikörper Nostrin nachgewiesen werden. Die Keratinozytenzelllinie HaCaT wies sehr viel Nostrin auf, das vesikulär oder filamentartig verteilt war. Bei der Tumorzelllinie HEK war viel weniger Nostrin sichtbar. Auch die Melanozyten und Melanomzellen (G361) enthielten weniger Nostrin als HaCaT. Die Beobachtungen entsprechen den Ergebnissen der Schnittpräparate von gesunder und kranker Haut. Die vier Zelllinien wurden zusätzlich mit einem polyklonalen Antikörper gegen Caveolin-1 angefärbt. Caveolin-1 konnte in allen vier Zelllinien nachgewiesen werden und kolokalisiert partiell mit Nostrin an Vesikeln im perinukleären Raum. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass Nostrin auch in der Haut Einfluss auf die NO Produktion hat und somit an der Pathologie der Hautkrankheiten mitbeteiligt sein kann.
• Nitric oxide (NO) is a gaseous signalling molecule that has an effect on the regulation of the balance of the skin. A NO producing enzyme of the skin is the endothelial NO synthase (eNOS), whose activity is regulated by caveolin-1 and the nostrin protein (=eNOS traffic inducer) recently identified by Zimmermann et al. 2002. In the present study nostrin was found in human skin and in HaCaT, melanocyte, HEK and G361 cell lines using immunohistological detection. Nostrin was detected in the epidermis of all examined healthy and disease-affected skin samples (138 samples) using a polyclonal nostrin antibody and immunohistological polymers. In healthy skin (14 slide preparations) nostrin was distributed evenly in all epidermal layers in either homogeneous or punctual manner. The histological slide preparations of patients with psoriasis (20 slide preparations) or atopical dermatitis (22 slide preparations) showed a loss of nostrin in basal layers of the epidermis and enrichment in the apical layers. In addition the punctual and homogeneous staining pattern was present in parallel, whereas the stratum granulosum mainly displayed punctual staining and all other layers were stained homogenously. In comparison to healthy skin, slide preparations of patients with actinic keratosis (15 slide preparations) and Morbus Bowen (20 slide preparations), showed an alteration similar to that observed in inflammatory dermatosis. Both inflammatory dermatosis and precancerosis display a dysfunction of cell proliferation and differentiation and conceivably, nostrin could influence these functions, or on the other hand could be influenced by them itself. Tumour cells from spinocellular carcinoma (SCC) (18 slide preparations), basal cell carcinoma (BCC) (12 slide preparations), and malignant melanoma (MM) (17 slide preparations) seemed to contain less nostrin than cells that were not degenerated. Altogether, the SCC were the nostrin-richest with a mean of 54% and median of 63,5% compared with the BCC with a mean of 7,8% and median of 5% and the MM with a mean of 7,8% and median of 5%. It is known that NO can participate in degeneration of cells as it has a promoting and as well as an inhibiting effect on tumour cell biology (Weller et al. 2002, Xu et al. 2002). Immunohistological stains of the dermis showed that the collagenous connective tissue does not exhibit nostrin and that hair shaft, sweat- and sebaceous glands are nostrin-rich. In contrast to observations made in endothelial cell cultures, blood vessels showed a very marginal nostrin expression. Within the four cell cultures nostrin was identified with a monoclonal nostrin antibody and a fluorescence-linked secondary antibody. The keratinocyte cell line HaCaT exhibited a great amount of nostrin distributed in a vesicular or filament-like manner. The tumour cell line HEK showed nostrin to a much lesser extent. The melanocytes and the melanoma cells (G361) also displayed less nostrin than HaCaT. These observations correspond to the results of the slide preparations in healthy and disease-affected skin. In addition, the four cell lines were stained with a polyclonal antibody against caveolin-1. Caveolin-1 was identified in all four cell lines and partially co-localized with nostrin in the perinuclear region on vesicular like structures. The results suggest that nostrin influences NO production in the skin, and thus may participate in the pathology of skin diseases.