Einfluss des mechanosensitiven Ionenkanals Piezo1 auf die Mediator-Freisetzung in Keratinozyten

Gloria, Leonie; Baron, Jens Malte; Ludwig, Andreas

doi:HT031534238

Einfluss des mechanosensitiven Ionenkanals Piezo1 auf die Mediator-Freisetzung in Keratinozyten

Gloria, Leonie^RWTH*

2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Leonie Gloria

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2026

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2026

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Ludwig, Andreas (Thesis advisor)^RWTH* ; Baron, Jens Malte (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2026-07-02

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-06519
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1038424/files/1038424.pdf

Einrichtungen

Institut und Lehr- und Forschungsgebiet für Molekulare Pharmakologie (923420)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die Haut hat nicht nur eine schützende Funktion, sondern macht es uns ebenfalls möglich unsere Umwelt wahrzunehmen, indem die Zellen in der Haut in der Lage sind mechanische Kräfte in biochemische Signale umzuwandeln. Den Zellen der Haut wird es so ermöglicht, präzise auf externe Stimuli zu reagieren. Daher sind Hautzellen in der Lage auf Druck mit Migration, Proliferation, Differenzierung bis hin zur Apoptose zu reagieren. Dies ist besonders für die Wundheilung entscheidend, da mechanische Schädigung zu den prädisponierenden Faktoren für Entzündungen zählt. Die Mechanotransduktion innerhalb der Zelle kann sowohl mehrere Signalwege als auch membranständige Proteasen aktivieren. So konnte bereits in Lungenepithelzellen gezeigt werden, dass der mechanosensitive Ionenkanal Piezo1 zu einer erhöhten Aktivität der Metalloproteasen ADAM10 und ADAM17 führt. Dabei ist es allerdings bislang unklar, welche Rolle Wachstumsfaktoren und der epidermale Wachstumsfaktor- Rezeptor (EGFR) bei der Piezo1-ADAM-Achse für eine Rolle spielen. Ziel dieser Arbeit ist es, den Zusammenhang der EGFR-Signalübertragung und der Piezo1-ADAM-Achse zu untersuchen und ob es in diesem Kontext auch zu einer entzündlichen Reaktion kommt. Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen sowohl eine verminderte Freisetzung von Wachstumsfaktoren als auch von Entzündungsmediatoren in Abwesenheit von FBS, einem serumbasierten Zusatzstoff, welcher Wachstumsfaktoren enthält. Im späteren Verlauf der Arbeit konnte durch den Einsatz des monoklonale Antikörpers Cetuximab eine EGFR- Signalübertragung in der Piezo1-ADAM-Achse bewiesen werden. Weiter zeigen die Ergebnisse eine Entzündungsreaktion nach Piezo1-Stimulation, dies wird besonders deutlich durch die vermehrte IL-8-Freisetzung. Auch deuten die Daten daraufhin, dass IL-8 und IL-1b indirekt durch ADAM10/17 reguliert werden, da die Inhibition von ADAM10/17 einen Effekt auf IL-8 und IL-1b zu haben scheint. Abschließend deuten die Daten daraufhin, dass die Wachstumsfaktoren TGF

The skin does not only have a protective function, but also enables us to perceive the environment, since the cells in the skin are able to convert mechanical signals into biochemical signals. Due to this transformation the skin cells can precisely react to external stimuli. Therefore, skin cells can respond to pressure with migration, proliferation, differentiation and even apoptosis. This is especially important for wound healing, since mechanical damage is one of the predisposing factors for inflammation. Mechanotransduction within in the cells can activate signalling pathways and membrane-bound proteases. Accordingly, it has already been demonstrated in lung epithelial cells that the mechanosensitive ion channel Piezo1 increased the activity of the metalloproteases ADAM10 and ADAM17. The role of growth factors and of the epidermal growth-factor-receptor (EGFR) in the Piezo1-ADAM axis remains unclear at this point. The objective of this study is to investigate the connection between the EGFR signalling and the Piezo-ADAM axis and whether an inflammatory reaction also occurs in this context. The results of this work show a reduced release of growth factors and inflammatory mediators in the absence of FBS. FBS is a serum-based supplement which contains growth factors. Later in the project, the use of the monoclonal antibody Cetuximab proved EGFR signalling in the Piezo1-ADAM axis. Furthermore, the results demonstrate inflammatory response after Piezo1 stimulation, which is especially evident due to the increased IL-8 level. The data also show that IL-8 and IL-1b are indirectly regulated via ADAM10/17, because the inhibition of ADAM10/17 appears to affect IL-8 and IL-1b. Finally, the data indicate that the growth factors TGF

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