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UVA-induzierte ROS-Bildung in humanen Keratinozyten
Methodenoptimierung und Effekte von Pflanzenextrakten
Maximilian Finsterer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Pharmazie
Betreuer*in
Victoria Klang
DOI
10.25365/thesis.80026
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16351.28724.279077-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Panax Ginseng und im Speziellen Extrakte aus Blättern oder Wurzel werden in der Traditionellen Chinesischen Medizin seit Jahrhunderten aufgrund des antioxidativen Potenzials medizinisch verwendet. Neben dem Haupteinsatz als oral eingenommenes Adaptogen wird der Extrakt zunehmend in Dermatika eingesetzt. Evidenz in Bezug auf die tatsächliche Wirksamkeit ist jedoch rar; zudem wurden viele in vitro-Studien lediglich mit reinem Extrakt, nicht jedoch mit Formulierungen durchgeführt. Potenzielle Synergien oder Wirkungsveränderungen mit dermal verwendbaren kosmetischen Formulierungen sind noch nicht erforscht. Daher war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, das Potenzial von Korean Red Ginseng (KRG)-Extrakt als Radikalfänger konzentrationsabhängig als Reinstoff sowie in dermal verwendeten O/W-Nanoemulsionen (NEs) zu untersuchen. Das gewählte in vitro-Modell zur Untersuchung der Effektivität von KRG-Extrakt waren immortalisierte HaCaT-Zellen, welche nach Inkubation mit Untersuchungslösungen durch UVA-Strahlung oder Wasserstoffperoxid (H2O2) oxidativem Stress ausgesetzt wurden. Als Positivkontrolle dienten Ascorbinsäure sowie ein pflanzliches Antioxidans (Hypercium Perforatum (HYP)-Extrakt). Die Methode wurde vorab bzgl. Bestrahlungsintensität optimiert, sodass trotz Auslösung von oxidativem Stress eine Zellviabilität von 80% nicht unterschritten wurde. Der Effekt der verschiedenen Behandlungen auf die Zellviabilität wurde mittels 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium Bromid (MTT) Assays ermittelt, während antioxidative Effekte mittels 2‘,7‘ - Dichlorodihydrofluorescein Diacetat (DCF) Assay erfasst wurden. Die Ergebnisse nach Bestrahlung zeigten, dass KRG- sowie HYP-Extrakt in Reinform zu keiner Senkung des ausgelösten oxidativen Stresses im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle führten. Eingebettet in NE führten beide Extrakte zu einer Reduktion von UVA-induziertem Stress, nicht jedoch zur Reduktion von H2O2-induziertem Stress. Bezüglich Zellviabilität zeigten die weder Reinextrakte noch extrakthaltige NE negative Effekte im Zusammenhang mit UVA-Strahlung, sodass von einer guten Hautverträglichkeit ausgegangen werden kann. Zusammengefasst zeigte sich, dass die in vitro-Radikalfänger-Kapazität der getesteten KRG- und HYP-Formulierungen im vorliegenden experimentellen Setup primär durch das Vorliegen der NEs bedingt war.
Abstract
(Englisch)
Panax ginseng extracts from leaves or roots have been used in traditional Chinese medicine for centuries due to their antioxidant capacity. Korean red ginseng (KRG) root extract is primarily used as adaptogen taken via the oral route but is increasingly marketed in dermatological products. However, evidence of its effectiveness after local application on the skin is scarce. Moreover, most in vitro studies have been conducted with pure extract. Potential synergies or interactions with other additives within dermally applied vehicles have not been yet examined. Therefore, the aim of this study was to investigate the potential of KRG extract as a radical scavenger in a concentration-dependent manner, both as a pure substance and in O/W nanoemulsions (NE) for dermal use. Immortalised HaCaT cells were chosen as in vitro model to investigate the effectiveness of KRG extract: cells were first incubated with either a test solution of KRG or positive control (ascorbic acid, Hypercium perforatum extract, HYP) and then subjected to oxidative stress by means of UVA radiation and/or hydrogen peroxide treatment. The treatments and irradiation intensity were optimised beforehand to maintain cell viability above 80% despite the induction of oxidative stress. Effect of treatments on cell viability was determined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assays, while antioxidant effects were determined using the 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCF) test. The results after irradiation with 0.25 J/cm² showed that KRG and HYP extracts in their pure form did not lead to a reduction in oxidative stress compared to an untreated control. When embedded in NE, both extracts led to a significant reduction in UVA-induced oxidative stress, but no such effect was observed after treatment with hydrogen peroxide. Regarding cell viability, neither extracts nor extract-loaded NE had a negative impact on cell viability in context with UVA at 0.25 J/cm²; thus, good skin compatibility can be assumed. In summary, it can be concluded that the in vitro radical scavenging capacity of the tested KRG and HYP formulations in this setup was primarily caused by the tested NE as vehicles, which should be subject to further investigations.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Ginseng HaCaT ROS oxidativer Stress Zellkultur DCF MTT Nanoemulsion Korean Red Ginseng Antioxidantien dermale Formulierungen Ultraviolette Strahlung UVA
Autor*innen
Maximilian Finsterer
Haupttitel (Deutsch)
UVA-induzierte ROS-Bildung in humanen Keratinozyten
Hauptuntertitel (Deutsch)
Methodenoptimierung und Effekte von Pflanzenextrakten
Paralleltitel (Englisch)
UVA induced ROS formation in human keratinocytes
Paralleluntertitel (Englisch)
method optimization and effects of plant extracts
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
100 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Victoria Klang
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften ,
44 Medizin > 44.40 Pharmazie. Pharmazeutika
AC Nummer
AC17750600
Utheses ID
78810
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |