TY - THES U1 - Dissertation / Habilitation A1 - Heusler, Thea T1 - Untersuchung zur Wirkung von kaltem Atmosphärendruckplasma über die Oxidation von Thiolgruppen N2 - Redox signaling-Prozesse innerhalb und zwischen Zellen spielen eine Rolle in verschiedenen physiologischen und pathologischen Prozessen, wobei zelluläre Thiolgruppen als wichtige Signalübermittler identifiziert wurden. Durch Behandlung der Aminosäure Cystein mit kaltem Atmosphärendruckplasma werden solche Thiolgruppen oxidiert und verschiedene Verbindungen erzeugt. Diese Arbeit sollte klären, ob so die Erzeugung von stabilen reaktiven Spezies möglich ist, die einen biologischen Effekt haben. Dazu wurden Pufferlösungen, die Cystein enthielten, mit einem Argon-Plasmajet (kINPen 09) mit Sauerstoffzumischung behandelt und auf kultivierte menschliche Keratinozyten der HaCaT-Zellinie übertragen. Zellproliferation, Migrationsaktivität, Metabolismus, Viabilität und intrazellulärer Redoxzustand wurden untersucht. Plasmabehandelte Flüssigkeiten mit Cysteinkonzentrationen von 2 mmol/l zeigten keinen Einfluss auf das Zellverhalten im Vergleich zu behandeltem Puffer ohne Cystein. Erhöhte Cysteinkonzentrationen von 100 mmol/l verringerten bei langen Plasmabehandlungszeiten von 5 min beziehungsweise 10 min die Proliferation, Migration, Laktatsekretion und Viabilität. Für kürzere Behandlungszeiten von 1 min und 2,5 min wurden Hinweise auf eine erhöhte metabolische Aktivität gefunden. GSSGSpiegel in den Zellen wurden stabilisiert und intrazelluläre ROS reduziert. Diese Effekte könnten auf generierte bioaktive Substanzen wie oxidierte Disulfide zurückzuführen sein, die längerfristig zu Energiemangel führen. Ein möglicher Vermittler ist Cystein-S-sulfonat, welches als NMDA-Rezeptoragonist bekannt ist. Zudem könnte auch die Aktivierung des XC-Antiporters mit Folgen für den intrazellulären Redoxzustand zu den kurzfristigen Effekten beigetragen haben. Durch plasmabehandelte Cysteinlösung konnten biologische Effekte, teilweise im Sinne einer Hormesis, nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigten eine zytotoxische Wirkung nach langer Plasmabehandlung der Cysteinlösung, während für kürzere Zeiten auch aktivierende Effekte deutlich wurden. Somit scheint die gezielte Erzeugung stabiler reaktiver Spezies als neuer Ansatzpunkt der Plasmaanwendung möglich. KW - Cystein KW - Plasma KW - CAP KW - Hormesis KW - Redox signaling KW - Thiolgruppe Y2 - 2022 U6 - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-64379 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-64379 SP - 104 S1 - 104 ER -