DE10260927A1 - Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro Download PDF

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/025Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, Test-Kits zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut sowie die Verwendung von Enzymen zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, ferner ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Behandlung humaner Haut sowie ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Behandlung humaner Haut und ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung zur Behandlung humaner Haut.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, Test-Kits zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut sowie die Verwendung von Enzymen zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, ferner ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Behandlung humaner Haut sowie ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Behandlung humaner Haut und ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung zur Behandlung humaner Haut.
  • Der Zusammenhang zwischen Hautphysiologie und den Enzymen auf der Hautoberfläche (Stratum corneum) ist bekannt. Man weiss z.B., dass bei der Abschuppung der Haut Proteasen involviert sind, daß Lipasen den Fettgehalt der Haut regulieren und daß Sulfatasen mit dem Körpergeruch zusammenhängen.
  • Bisher gibt es keine Möglichkeit den "Enzymstatus" einer Haut individuell oder in Typengruppen (fettig, schuppig, Akne) zu bestimmen. Bislang werden Wirkstoffen für Skin-care auf Wirkeffekte mit kommerziell erhältlichen Enzymen untersucht, die meist prokaryotischen Ursprungs sind. Dieses Screening berücksichtigt nicht die authentischen Enzyme der Haut, nicht die Spezifitäten der Enzyme, nicht deren Quantität und nicht die physiologische Beschaffenheit der Haut.
  • Wird für ein solches Screening ein in vivo Hautmodell genutzt, so ist eine höhere Durchsatzrate nicht gegeben, da die Verfügbarkeit begrenzt ist.
  • Wird ein solches Screening an einem Probanden durchgeführt, so ist eine höhere Durchsatzrate ebenfalls nicht gegeben, darüberhinaus sind derartige Probandenexprimente ohne toxikologische Absicherung oft nicht zulässig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, den Enzymstatus menschlicher Haut unter weitgehender Vermeidung der oben ausgeführten Nachteile des Standes der Technik zu bestimmen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
    • a) Ein Enzymgemisch aus dem Stratum corneum menschlicher Haut gewinnt,
    • b) das Enzymgemisch in eine Mehrzahl von Kavitäten eines segmentierten Reaktionsgefäßes gibt,
    • c) jede Kavität mit einer ausreichenden Menge Substrat für das in dieser Kavität zu untersuchende Enzym versieht,
    • d) für jede Kavität bestimmt, ob und gegebenenfalls wie intensiv die Reaktion des in dieser Kavität zu untersuchenden Enzyms abläuft und

    aus der kombinierten Information aus allen Kavitäten den Enzymstatus bestimmt.
  • Vorteilhafterweise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Untersuchung von Enzymen des Stratum corneum aus authentischem Mileu, sowohl hinsichtlich der Qualität als auch in Bezug auf die Quantität der Enzyme. Im Gegensatz zu anderen Methoden ist die Durchführung einfach. Es ist weder eine spezielle Apparatur zur Durchführung des Tests, noch eine Extraktion erforderlich. Die verschiedenen Enzymassays können und sollen parallel in einem Testansatz durchgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise die Charakterisierung verschiedener Hauttypen, z.B. die Unterscheidung fettiger, trockener, empfindlicher Haut bzw. Mischhaut von normaler Haut. Auch eine Untersuchung pathologischer Hautzustände ist möglich (Akne, Neurodermitis). Möglich ist auch, die Regulierung dieser festgestellten Unterschiede durch Kosmetika im Verlauf einer "Behandlung" zu verfolgen.
  • Vorzugsweise gewinnt man in Schritt a) das Enzymgemisch mittels „Tape Stripping", d. h. durch Aufbringen und Abreißen eines Klebestreifens auf die Haut bzw. von der Haut (Redoules D. et al. "Charactersisation and Assay of five Enzymatic Activities in the Stratum corneum using Tape Strippings" Skin Pharmacol. Appl. Skin Physiol. 1999; 12: 182-192.; Beisson F. et al. "Use of Tape Stripping Technique for Directly Quantifying Esterases Activities in Human Stratum Corneum" Anal. Biochem. 2001.; 290: 179-185.) und nachfolgende Eluierung. Das gewonnen Eluat wird in Enzymassays eingesetzt, die die typischen Hautenzyme (Lipase, Sulfatase, Glucuroniadase, Phosaphatase, div. Proteasen, etc.) berücksichtigen.
  • Das in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommende segmentierte Reaktionsgefäß ist bevorzugtermaßen eine handelsübliche Mikrotiterplatte. Besonders bevorzugt verwendet man in Schritt b) einen Analysechip mit mehreren funktionalen Ebenen für elektrofokussiertes Spotten, wie in der DE-A-101 02 063.5-52 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird. Dieser Analysechip ermöglicht es vorteilhafterweise, Proben unabhängig von ihrer Viskosität mit Hilfe von Elektroden an definierten Punkten des Punktrasters (Arrays) zu fokussieren und zu immobilisieren.
  • Durch die Fokussierfähigkeit erfolgt gleichzeitig eine Erhöhung der lokalen Konzentration der Proben und so eine höhere Spezifität. Während der Analyse selbst besteht die Möglichkeit das Testgut an die einzelnen Positionen des Arrays zu adressieren. So kann potentiell jede untersuchte Information mit der höchst möglichen Sensitivität aufgespürt werden.
  • Unabhängig von der Viskosität der Lösung, wird durch einen festgelegten Zeit faktor ein Spannungsfeld angelegt und dadurch eine definierte Menge an Probenlösung abgezogen. Durch die elektrisch leitfähige Sensorfläche am Boden der Kavität wird die gesamte Probenlösung auf einen Punkt, mit immer der gleichen Größe, elektrisch fokussiert.
  • Durch die vorhandene Kavität gibt es keine Einschränkungen aufgrund von Kreuzkontaminationen durch benachbarte Spots. Die Proben können feucht, durch Abdecken der Kavitäten, oder trocken gelagert werden.
  • Die in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzenden Substrate können durch den Fachmann in Abhängigkeit von dem zu untersuchenden Enzym ausgewählt werden. Beispielhaft seien die im Internet unter http://www.applichem.de/produkte/biotabellen/09Enzymsub.html (Stand: 17. Dezember 2002) genannt: Besonders bevorzugte Substrate sind hochsensitive und der optischen Detektion leicht zugängliche Substrate, beispielsweise 4-Methylumbelliferyl-N-acetyl-β-D-galactosaminid; 4-Methylumbelliferyl-β-D-galactopyranosid; 4-Methylumbelliferyl-β-D-glucopyranosid; 4-Methylumbelliferyl-β-D-glucuronid; 4-Methylumbelliferyl-phosphat, Methylumbelliferylpalmitat, Methylumbelliferylsulfat oder 2'-(Methylumbelliferyl)-β-D-neuraminsäure.
  • Gewünschtenfalls setzt man in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich Inhibitoren der zu untersuchenden Enzyme ein. Geeignete Inhibitoren sind beispielsweise ausgewählt unter den im Internet unter http://www.applichem.de/produkte/biotabellen/08Enzyminhi.html (Stand: 17. Dezember 2002) aufgelisteten Inhibitoren.
  • Der Ansatz wird vorzugsweise bei 37°C inkubiert und kann nach einer gewissen Zeit mit einem weiteren Puffer auf pH 10,5 umgepuffert werden und die emittierte Fluoreszenz kann mit einem Fluoreszenzreader aufgenommen werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet, ein Enzym des Stratum corneum oder mehrere zugleich (Phosphatase, Lipase, Sulfatase, Glucuronidase, Trypsin, Chymotrypsin, Elastase, diverse Proteasen, etc.) zu bestimmen und damit den enzymatischen Status der zu untersuchenden Haut festzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Vergleich des Enzymstatus verschiedener Hautareale eines Individuums oder verschiedener Individuen miteinander. Das Verfahren erlaubt vorteilhafterweise durch Screening einer großen Zahl hautgesunder Individuen Normwerte für einen gesunden Enzymstatus zu ermitteln und das Verfahren auf diese Werte zu eichen.
  • Den Enzymstatus bestimmt man mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise, indem man das in Schritt a) gewonnene Enzymgemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Intensität der untersuchten enzymatischen Reaktionen untersucht und das Enzymgemisch gesunder Haut zuordnet, wenn es keine oder nur geringe Abweichungen von den oben genannten Normwerten aufweist, oder das Enzymgemisch kranker bzw. in gestörter Homeostase befindlicher Haut zuordnet, wenn es erhebliche Abweichungen von den obengenannten Normwerten aufweist.
  • In analoger Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Normwerte eines partiell hautgesunden Individuums geeicht werden. Die Normwerte werden dann durch Untersuchung der gesunden Hautareale gewonnen. Hierdurch werden interindividuelle Unterschiede im Enzymstatus ausgeschlossen.
  • Vorzugsweise bestimmt man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens den Enzymstatus anhand von etwa 1 bis 50, insbesondere etwa 4 bis 8 unterschiedlichen Enzymen.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Test-Kit zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, umfassend Mittel zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut. Das erfindungsgemäße Test-Kit kann bei spielsweise einige Klebestreifen, eine Mikrotiterplatte, Puffer und fluoreszenzmarkierte, vorzugsweise hochsensitive Enzymsubstrate umfassen.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Proteinchip zur Bestimmung zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, umfassend
    • i. einen festen, d. h. starren oder flexiblen Träger und
    • ii. auf diesem immobilisierte Enzyme, die wie oben beschrieben, mittels Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Stratum corneum gewonnen wurden.
  • Bei einem Proteinchip handelt es sich um ein miniaturisiertes Funktionselement mit auf einer Oberfläche immobilisierten Proteinen, die als spezifische Interaktionspartner dienen können.
  • Häufig weist die Struktur dieser Funktionselemente Reihen und Spalten auf; man spricht dann von Chip-"Arrays". Da tausende von Proteinen auf einem Chip angeordnet sein können, müssen diese in der Regel mit mikrotechnischen Methoden angefertigt werden.
  • Im allgemeinen haben Proteinchips eine 2D-Basisfläche für das Beschichten mit biologisch oder biochemisch funktionellen Materialien. Die Basisflächen können beispielweise auch von Wänden einer oder mehrerer Kapillaren oder von Kanälen gebildet sein.
  • Zum Stand der Technik kann z. B. auf folgende Publikationen hingewiesen werden: Nature Genetics, Vol. 21, supplement (Gesamt), Jan. 1999 (Biochips); Nature Biotechnology, Vol. 16, S. 981-983, Okt. 1998 (Biochips); Trends in Biotechnology, Vol. 16, S. 301-306, Jul. 1998 (Biochips) sowie die Übersichtsartikel von Akhilesh Pandey und Matthias Mann: „Proteomics to study genes and genomes", Nature, Volume 405, Number 6788, 837 – 846 (2000), und „Genomics, gene expression and DNA arrays", Nature, Volume 405, Number 6788, 827 – 836 (2000), und die dort angegebenen Referenzen, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Eine übersichtliche Darstellung der praktischen Anwendungsverfahren der DNA-Chiptechnologie, die teilweise auf die Protein-Chiptechnologie übertragen werden können, liefern die Bücher „DNA Microarrays: A Practical Approach" (Editor: Mark Schena, 1999, Oxford University Press) und „Microarray Biochip Technology" (Editor: Mark Schena, 2000, Eaton Publishing), auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Für die Herstellung kleiner (bis etwa 500 Sonden umfassender) Proteinchips sind die in der DE-A-100 28 257.1-52 und in der DE-A-101 02 063.5-52 genannten Analysechips ganz besonders bevorzugt.
  • Der erfindungsgemäße Proteinchip umfasst bevorzugt 1 bis etwa 500, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 100, besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 50 und ganz besonders bevorzugt etwa 4 bis etwa 8 voneinander verschiedene Sonden. Die voneinander verschiedenen Sonden können jeweils in mehrfacher Kopie auf dem Chip vorhanden sein.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Enzymen, die wie oben beschrieben, mittels Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man
    • a) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestim mung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Proteinchips bestimmt,
    • b) einen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut einmal oder mehrmals auf die Haut aufbringt,
    • c) erneut den Hautstatus humaner Haut durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Proteinchips bestimmt, und
    • d) die Wirksamkeit des Wirkstoffs durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) ermittelt.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Test-Kit zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut, umfassend Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Testverfahrens.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Enzymen, die wie oben beschrieben, mittels Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut, insbesondere gegen Neurodermitis, Sonnenbrand, Psoriasis, Sklerodermie, Ichtyosis, atopische Dermatitis, Akne, Seborrhoe, Lupus erythematodes, Rosacea, Melanoma, Basalioma, Hautkarzinom, Hautsarkomin, Vitiligo, Acne, Fettige/trockene Gesichthaut.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
    • a) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Proteinchips bestimmt,
    • b) einen potentiellen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut einmal oder mehrmals auf die Haut aufbringt,
    • c) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut, oder mittels eines erfindungsgemäßen Proteinchips bestimmt, und
    • d) wirksame Wirkstoffe durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) bestimmt.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Enzymen, die wie oben beschrieben, mittels Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut, dadurch gekennzeichnet, daß man
    • a) wirksame Wirkstoffe mit Hilfe des erfindungsgemäßen Screening-Verfahrens, oder der Verwendung zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut bestimmt und
    • b) als wirksam befundene Wirkstoffe mit kosmetisch und pharmakologisch geeigneten und verträglichen Trägern vermischt.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch darauf einzuschränken:
  • Beispiel 1: Gewinnung der Enzyme aus dem Stratum corneum
  • Es werden nacheinander 10 Stripes von 10 cm Länge eines transparenten farblosen Tesafilms (Fa. Beiersdorf) auf die zu untersuchende Hautstelle aufgeklebt, fünfmal mit einer Rolle darüber gerollt und wieder abgezogen. Die Stripes werden in 0,1 M Kaliumphosphatpufter, pH 8.0 incl. 0.1% TritonX100 aufgenommen und 4 mal 5 min mit Ultraschall behandelt. Die Tapes werden anschließend verworfen und das die Hautenzyme enthaltene Eluat mit einem Miniplus Concentrator (YM10 Membran) um den Faktor 10 aufkonzentriert.
  • Beispiel 2: Durchführung des Lipaseassay
  • 300 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 200 μl einer 10 mM Methylumbelliferylpalmitat (Fa. Bachem) Lösung in 500 μl 0.1 M Kaliumphosphatpufter, pH 8.0 gegeben und bei 37°C inkubiert. Zur Messung des Substratumsatzes werden 10 μl aus dem Ansatz entnommen, zu 190 μl 0.2 M NaHCO3-Lösung pH 10.5 gegeben, im Fluoreszenzreader bei 360 nm angeregt und die Emission bei 460 nm gemessen.
  • Beispiel 3: Durchführung des Glucuronidaseassay
  • 300 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 200 μl einer 10 mM Methylumbelliferyl-β-D-glucuronid (Fa. Sigma) Lösung in 500 μl 0.1 M Kaliumphosphatpuffer, pH 8.0 gegeben und bei 37°C inkubiert. Zur Messung des Substratumsatzes werden 10 μl aus dem Ansatz entnommen, zu 190 μl 0.2 M NaHCO3-Lösung pH 10.5 gegeben, im Fluoreszenzreader bei 360 nm angeregt und die Emission bei 460 nm gemessen.
  • Beispiel 4: Durchführung des Phosphataseassay
  • 300 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 200 μl einer 10 mM Methylumbelliferylphosphat (Fa. Sigma) Lösung in 500 μl 0.1 M Kaliumphosphatpuffer, pH 8.0 gegeben und bei 37°C inkubiert. Zur Messung des Substratumsatzes werden 10 μl aus dem Ansatz entnommen, zu 190 μl 0.2 M NaHCO3-Lösung pH 10.5 gegeben, im Fluoreszenzreader bei 360 nm angeregt und die Emission bei 460 nm gemessen.
  • Beispiel 5: Durchführung des Sulfataseassay
  • 300 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 200 μl einer 10 mM Methylumbelliferylsulfat (Fa. Sigma) Lösung in 500 μl 0.1 M Kaliumphosphatpuffer, pH 8.0 gegeben und bei 37°C inkubiert. Zur Messung des Substratumsatzes werden 10 μl aus dem Ansatz entnommen, zu 190 μl 0.2 M NaHCO3-Lösung pH 10.5 gegeben, im Fluoreszenzreader bei 360 nm angeregt und die Emission bei 460 nm gemessen.
  • Beispiel 6: Durchführung des Neuraminidaseassay
  • 300 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 200 μl einer 1 mM 2'-(Methylumbelliferyl)-⧠-D-neuraminsäure (Fa. Sigma) Lösung in 500 μl 0.1 M Kaliumphosphatpufter, pH 8.0 gegeben und bei 37°C inkubiert. Zur Messung des Substratumsatzes werden 10 μl aus dem Ansatz entnommen, zu 190 μl 0.2 M NaHCO3-Lösung pH 10.5 gegeben, im Fluoreszenzreader bei 360 nm angeregt und die Emission bei 460 nm gemessen.
  • Beispiel 7: Durchführung des Proteaseassays
  • 55 μl des nach der Beschreibung in Beispiel 1 gewonnenen Enzymeluats werden zu 45 μl einer Multifluorophor-Casein-Lösung (50 μg/ml) gegeben. Die Fluoreszenzemission wird über 120 min verfolgt (Ex/Em 485/520 nm).

Claims (16)

  1. Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man a. Ein Enzymgemisch aus dem Stratum corneum menschlicher Haut gewinnt, b. das Enzymgemisch in eine Mehrzahl von Kavitäten eines segmentierten Reaktionsgefäßes gibt, c. jede Kavität mit einer ausreichenden Menge Substrat für das in dieser Kavität zu untersuchende Enzym versieht, d. für jede Kavität bestimmt, ob und gegebenenfalls wie intensiv die Reaktion des in dieser Kavität zu untersuchenden Enzyms abläuft und aus der kombinierten Information aus allen Kavitäten den Enzymstatus bestimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt a) das Enzymgemisch mittels durch Aufbringen und Abreißen eines Klebestreifens auf die Haut bzw. von der Haut und nachfolgende Eluierung gewinnt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) als segmentiertes Reaktionsgefäß eine handelsübliche Mikrotiterplatte oder vorzugsweise einen Analysechip mit mehreren funktionalen Ebenen für elektrofokussiertes Spotten, wie in der DE-A-101 02 063.5-52 beschrieben, einsetzt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt c) Substrate einsetzt, die ausgewählt sind unter 4-Methylumbelliferyl-N-acetyl-β-D-galactosaminid; 4-Methylumbelliferyl-β-D-galactopyranosid; 4-Methylumbelliferyl-β-D-glucopyranosid; 4-Methylumbellifenl-β-D-glucuronid; 4-Methylumbelliferyl-phosphat, Methylumbelliferylpalmitat, Methylumbelliferylsulfat oder 2'-(Methylumbelliferyl)-β-D-neuraminsäure.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Schritt a) gewonnene Enzymgemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Intensität der untersuchten enzymatischen Reaktionen untersucht und das Enzymgemisch gesunder Haut zuordnet, wenn es keine oder nur geringe Abweichungen von den oben genannten Normwerten aufweist, oder das Enzymgemisch kranker bzw. in gestörter Homeostase befindlicher Haut zuordnet, wenn es erhebliche Abweichungen von den obengenannten Normwerten aufweist.
  6. Test-Kit zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, umfassend Mittel zur Durchführung der Verfahren zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut.
  7. Test-Kit nach Anspruch 6, umfassend Klebestreifen, eine Mikrotiterplatte, Puffer und fluoreszenzmarkierte, vorzugsweise hochsensitive Enzymsubstrate.
  8. Proteinchip zur Bestimmung zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro, umfassend i. einen festen, d. h. starren oder flexiblen Träger und ii. auf diesem immobilisierte Enzyme, die mittels Schritt a) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aus dem Stratum corneum gewonnen wurden.
  9. Proteinchip nach Anspruch 8, umfassend etwa 1 bis etwa 500, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 100, besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 50 und ganz besonders bevorzugt etwa 4 bis etwa 8 voneinander verschiedene Sonden.
  10. Verwendung von Enzymen, die mittels Schritt a) des Verfahrens aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zur Bestimmung des enzymatischen Status humaner Haut in vitro.
  11. Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man a) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder mittels eines Test-Kits nach Anspruch 6 oder 7, oder mittels eines Proteinchips nach Anspruch 8 oder 9 bestimmt, b) einen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut einmal oder mehrmals auf die Haut aufbringt, c) erneut den enzymatischen Status humaner Haut durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder mittels eines Test-Kits nach Anspruch 6 oder 7, oder mittels eines Proteinchips nach Anspruch 8 oder 9 bestimmt, und d) die Wirksamkeit des Wirkstoffs durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) ermittelt.
  12. Test-Kit zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut, umfassend Mittel zur Durchführung des Testverfahrens nach Anspruch 11.
  13. Verwendung von Enzymen, die mittels Schritt a) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut.
  14. Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man a) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder mittels eines Test-Kits nach Anspruch 6 oder 7, oder mittels eines Proteinchips nach Anspruch 8 oder 9 bestimmt, b) einen potentiellen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut einmal oder mehrmals auf die Haut aufbringt, c) den enzymatischen Status humaner Haut durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder mittels eines Test-Kits nach Anspruch 6 oder 7, oder mittels eines Proteinchips nach Anspruch 8 oder 9 bestimmt, und d) wirksame Wirkstoffe durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) bestimmt.
  15. Verwendung von Enzymen, die mittels Schritt a) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aus dem Stratum corneum gewonnen wurden, zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut.
  16. Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Homeostase humaner Haut, dadurch gekennzeichnet, daß man a) wirksame Wirkstoffe mit Hilfe Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder mittels eines Test-Kits nach Anspruch 6 oder 7, oder mittels eines Proteinchips nach Anspruch 8 oder 9 bestimmt und b) als wirksam befundene Wirkstoffe mit kosmetisch und pharmakologisch geeigneten und verträglichen Trägern vermischt.
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