Zellbasierte Testsysteme aus Schweißdrüsen

Schweißdrüsen üben wichtige physiologische Körperfunktionen aus und sind vor allem für die Regulation der Körpertemperatur essentielle Gewebebestandteile der Haut. Allerdings ist die gezielte Regulation der Schweißproduktion und dem damit verbundenen Geruch ein essentieller Bestandteil der täglichen Körperhygiene und unerlässlich für die Behandlung der pathologisch erhöhten Schweißbildung (Hyperhidrosis). Der Wirkmechanismus klassischer Antitranspirantien beruht auf Aluminiumsalzen, welche zu einer sterischen Blockade der Schweißdrüsenkanäle führen, wodurch die Schweißbildung reduziert wird.

In den letzten Jahren sind Antitranspirantien auf Aluminiumbasis aufgrund ihrer potentiellen Beteiligung an der Entstehung von Krankheiten (z.B. Brustkrebs, Alzheimer) in die Kritik geraten. Seitdem wird verstärkt an der Entwicklung neuer Strategien zur Reduktion der Schweißproduktion geforscht. Dafür sind vor allem spezifische In-vitro-Testsysteme erforderlich.

Die Verfügbarkeit funktionaler In-vitro-Schweißdrüsenmodelle ist bislang stark begrenzt. Neben multizellulären Testsystemen ist auch die Etablierung geeigneter Zelllinien ein wichtiger Baustein für die Entwicklung neuer Antitranspirantien, da sich auf diesem Wege die Schweißbildung auf zellulärer Ebene darstellen ließe. Es ist bekannt, dass die Schweißbildung durch einen elektrophysiologischen Prozess ausgelöst und gesteuert wird. Diese Erkenntnisse zu den molekularbiologischen Mechanismen ermöglichen eine neue Herangehensweise zur Entwicklung hochspezifischer Antitranspirantien. Für weitere Entwicklungen sind jedoch Zelllinien notwendig, die diese Funktionalität vollständig widerspiegeln.

Im Rahmen der NatLifE 2020 Forschungsallianz unterstützt die Arbeitsgruppe Zelldifferenzierung in Kooperation mit der BRAIN AG die Entwicklung eines neuartigen zellulären Schweißdrüsentestsystems ür Anwendungen in der kosmetischen Forschung. Dabei wird auf die langjährige Expertise zur Isolation und Kultivierung von Stammzellen aus Drüsengewebe zurückgegriffen. Durch die Modifikation des mehrstufigen Isolationsprotokolls und unter Verwendung spezifischer Kultivierungsmedien ist es gelungen, sekretorische Zellen aus der humanen Schweißdrüse zu kultivieren und mittels Kryokonservierung für künftige Versuche on-demand verfügbar zu machen. Die primären sekretorischen Zellen weisen unterschiedliche Morphologien auf, welche die Haupttypen glandulärer Zellen widerspiegeln. Charakteristisch für die sekretorischen Zellen ist die Expression Schweißdrüsen-spezifischer funktionaler Gene. Mit Hilfe dieser Zellen soll in Zukunft ein Schweißdrüsentestsystem etabliert und die Entwicklung wirksamer und sicherer Antitranspirantien vorangebracht werden.