Kultivierung der humanen Milbe Demodex spp. und Untersuchung Seborrhoe-modifizierender Substanzen

Ständer, Luka Michele (2024): Kultivierung der humanen Milbe Demodex spp. und Untersuchung Seborrhoe-modifizierender Substanzen. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Hintergrund: Als fester und komplexer Bestandteil des menschlichen Mikrobioms kann die Haarbalgmilbe, Demodex spp., neben der kommensalen Koexistenz mit ihrem Wirt, auch eine pathophysiologisch relevante Rolle in der Entstehung von Hauterkrankungen spielen. Sie kann hierbei vor allem zur Entwicklung der chronisch-entzündlichen Hauterkrankung Rosacea beitragen. Trotz ihrer prominenten Rolle ist die Demodex-Milbe bis heute wenig erforscht. Ein Grund hierfür ist unter anderem, dass bisher noch kein funktionierendes ex-vivo-, also wirtsunabhängiges Kultivierungsmodell etabliert werden konnte. Dies könnte ermöglichen, Fragestellungen im Hinblick auf die Physiologie und Therapie der Rosacea dahingehend voranzutreiben. Fragestellung: Ziel der hier beschriebenen Experimente war es daher, ein ex-vivo-Kultivierungsmodell zu etablieren. Des Weiteren sollte die Wirkung von Substanzen, welche die Talgproduktion beeinflussen, auf die Milbenpopulationsdichte und damit Reproduktion der Milbe und mögliche Therapieansätze untersucht werden. Material und Methoden: Hierzu wurden Hautproben aus dem Gesichtsbereich im sogenannten “human organotypic skin explant culture“ (hOSEC)-Modell kultiviert. In einer weiteren Modellreihe wurden dem Modell zusätzlich die beiden sebostatisch wirkenden Substanzen Retinol und Isotretinoin sowie die beiden seborrhoisch wirkenden Substanzen Testosteron und Trenbolon zugesetzt und untersucht. Die Ergebnisse wurden schlussendlich lichtmikroskopisch evaluiert. Ergebnisse: So konnten nach 90 Tagen der Inkubation in den Hautproben lebende Milben in allen Lebensstadien nachgewiesen werden. Die Behandlung mit den die Talgproduktion beeinflussenden Substanzen zeigte nach dreißigtägiger Inkubation jeweils eine signifikante Minderung der Milbenpopulationsdichte im Vergleich zur unbehandelten Negativkontrolle. Diskussion: Mit dem hier beschriebenen hOSEC-Modell konnten zum ersten Mal erfolgreich Demodex-Milben fernab des lebenden Wirts über mehrere Generationen kultiviert werden. Fernerhin könnte die sebostatische Wirkung von Retinoiden einen Hinweis auf den pathogenetischen Mechanismus der klinisch eingesetzten Therapieoption bei Rosacea liefern. Die hier beschriebenen Methoden könnten in Zukunft neue Wege zur Erforschung der Demodex-Milbe und Rosacea eröffnen.

Abstract

Background: As most complex commensal and integral part of the human microbiome, Demodex spp. mites can contribute to the pathogenesis of clinically relevant skin conditions such as the chronic inflammatory disease rosacea. Although their pathophysiological role is recognized, few is known about Demodex mites. Up until now, no reliable ex-vivo, i.e. host independent culture model does exist. Objectives: The goal of this study was to establish an ex-vivo cultivation system for Demodex mites. Furthermore, an objective was set to investigate the impact of sebogenesis-modifying substances on mite density that is, mite reproduction and possible therapy approaches for future treatment of skin diseases caused by Demodex mites. Specifically, the sebostatic acting drugs retinol and isotretinoin, as well as two seborrheic acting drugs testosterone and trenbolone, were used in this case. Methods: Skin samples of the face region were obtained to be cultivated in a so called human organotypic skin explant culture (hOSEC). In a parallel test series, sebogenesis-modifying drugs were supplemented to the hOSEC model. Mite survival and density was quantified microscopically. Results: Mites were proved to be alive after 90 days of incubation. All stages of the life cycle of the Demodex mites were identified. Treatment with both sebostatic-acting and seborrhea inducting drugs each lead to a significant decrease of mite density in comparison to the negative control. Conclusion: The cultivation model described below proved to be the first successful one in terms of cultivating Demodex spp. over multiple generations without their living host. Additionally, the sebostatic effect of retinoids could be one of its key mechanisms in the treatment of rosacea which shows a high rate of positive outcomes. The outcomes described below may be expected to boost new research concerning Demodex mites and help to comprehend human´s most intricate commensal.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Dermatologie, Demodex, Rosazea
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 20. August 2024
• 1. Bericht­erstatter:in: Reinholz, Markus