Influence of Sulphur Water on Skin Explants and Associated Effects on the Migration and the Production of TNF-α by Langerhans Cells

Zusammenfassung

Hintergrund: Der Einsatz des Kurmittels Schwefel im Rahmen der Balneologie wird schon seit Jahrtausenden praktiziert. Eines der Hauptanwendungsgebiete sind Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises. Die primären Wirkungen spielen sich überwiegend im Organ Haut ab, wobei hier den Langerhans-Zellen (LC) eine zentrale Rolle zuteil wird. LC sind die antigenpräsentierenden Zellen der Epidermis. Verschiedenste Substanzen werden von den LC als Antigene erkannt und führen zu ihrer Aktivierung, was sowohl eine Migration als auch eine Produktion von proinflammatorischen Zytokinen zur Folge hat. Fragestellung: In dieser Arbeit untersuchten wir, ob es durch die Einwirkung von Schwefelwasser, wie es für die Schwefelbadetherapien verwendet wird, zu einer Migration von LC in das subepidermale Gewebe und ob es zu einer Zunahme von TNF-α im Bereich der Epidermis kommt. Methodik: Verwendet wurde die bei Mammareduktionsplastiken anfallende Haut. Aus letzterer wurden Hautstanzen hergestellt und diese mit Thermalschwefelwasser inkubiert. Anschließend wurden Kryoschnitte angefertigt. Die Detektion der LC erfolgte mit Cd1a-Antikörper (Ak). TNF-α-Untersuchungen erfolgten mit biotinyliertem TNF-α-Ak. Gegenfärbung erfolgte mit AMCA-Streptavidin. Ergebnis: Die TNF-α-Synthese konnte nicht eindeutig verifiziert werden. Wir konnten aber zeigen, dass auch Schwefelwasser im Vergleich zu destilliertem Wasser zu einer Migration der LC führt. Folgerung: Unsere Untersuchungen zeigten eine Migration von LC, weshalb eine klar definierte Indikation für die Anwendung der Balneotherapie bei rheumatischen Erkrankungen erforderlich scheint. Es kam jedoch zu keinem demonstrierbaren Anstieg der TNF-α-Produktion. Diesbezüglich werden noch weitere Untersuchungen über die Auswirkungen von Schwefelwasser im Zytokinmilieu folgen.

Abstract

Background: Sulphur has been used as curative substance in balneotherapy of rheumatic diseases for thousands of years. Its primary effects concentrate on the skin with Langerhans cells (LC) as antigen-presenting cells in the epidermis playing an important role. Following their activation by antigens LC migrate to the draining lymph nodes. Purpose: The aim of the study was to investigate whether or not sulphur may trigger migration of LC and whether it induces production of TNF-α. Method: Dermal sheets obtained from reduction mammoplasties were used. The sheets were incubated with thermal sulphur water. Cryoslices were prepared. For LC detection Cd1a antibody (Ab) was used. For TNF-α detection we used biotinylated TNF-α Ab. Result: Migration of LC was seen in sheets incubated with thermal sulphur water as compared to the negative controls with distilled water. Although cytokines are known to promote LC migration it was not possible to demonstrate a higher level of TNF-α in our studies. Conclusion: Since migration of LC was seen in our studies, a clearly defined indication for the use of balneotherapy in rheumatic diseases is necessary. However, we were not able to demonstrate an increase in TNF-α; therefore, further investigations on the influence of the cytokines will need to follow.

Schlüsselwörter

Schwefel - Langerhans-Zellen

Key words

Sulphur - Langerhans cells (LC)

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