In a recent contribution in Nature (vol. 442, pp. 555-558) Austin & Vivanco showed that sunlight is the dominant factor for decomposition of grass litter in a semi-arid grassland in Argentine. The quantification of this effect was portrayed as a novel finding. I put this result in the context of three other publications from as early as 1980 that quantified photodegradation. My synopsis shows that photodegradation is an important process in semi-arid grasslands in South America, North America and eastern Europe.

Die Handzahnbürste gilt seit Jahrhunderten als das Instrument zur mechanischen Reinigung von Zähnen. Sie kommt mehrmals täglich mit der Mundflora in Kontakt und ist somit potenzieller Träger verschiedenster humanpathogener Mikroorganismen. In einer In-vitro-Studie kontaminierten wir zwei Handzahnbürsten mit unterschiedlicher Borstenhärte (Dr. BEST Flex Plus mittel und hart) mit zwei etablierten Leitkeimen (Streptococcus mutans und Staphylococcus aureus). Vier verschiedene Dekontaminationsmethoden (24 -stündige Lufttrocknung, 0,2%ige CHX-Lösung, 0,2%iges CHX-Spray, UV-Ofen VIOlight) wurden anschließend verglichen und statistisch ausgewertet. Wir konnten nachweisen, dass die Borstenhärte nur je nach untersuchtem Bakterium einen signifikanten Einfluss auf die Keimbesiedlung des Borstenfeldes hat (nur bei Staphylococcus aureus). Eine zusätzliche Anwendung einer Dekontaminationsmethode zur reinen Lufttrocknung führte immer zu einer weiteren Bakterienreduktion auf dem Borstenfeld. Die Bestrahlung mit UV-Licht zeigte den größten Einfluss auf die Keimbesiedlung bei Zahnbürsten (mittel und hart), welche mit dem Bakterium Streptococcus mutans kontaminiert wurden, sowie bei den mit Streptococcus aureus kontaminierten Zahnbürsten mit harten Borsten. Die Methoden mit dem Wirkstoff CHX führten bei den Zahnbürsten mit mittlerer Borstanhärte und der Kontamination mit Straphylococcus aureus zur stärksten Bakterienreduzierung.

Die in dieser Arbeit isolierten und hochaufgereinigten, humanen dermalen Mastzellen wurden mit UVB, UVA-1 und PUVA-1 bestrahlt und anschließend entweder mit Substanz P oder anti-IgE stimuliert. Dadurch sollten Einblicke in die unterschiedlichen Wirkmechanismen der bei zahlreichen mastzellassoziierten Erkrankungen eingesetzten UV Licht Therapie gewonnen werden. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit lag in der Erforschung der Histamin-, Tryptase- und Zytokinfreisetzung von menschlichen Mastzellen. Zusätzlich wurde die Expression von Lysosomen-assoziierten Membran Proteinen (LAMPs) auf der Oberfläche dieser Zellen untersucht. Im Gegensatz zu der durch UV Licht induzierbaren spontanen Histaminfreisetzung zeigte sich die anti-IgE stimulierte Histaminausschüttung durch UVB, UVA-1 und PUVA-1 signifikant und dosisabhängig inhibierbar. Auch die durch Substanz P stimulierten Mastzellen gaben nach UVA-1 Bestrahlung deutlich weniger Histamin ab. Demgegenüber blieb die sezernierte Menge des Mediators nach UVB und PUVA-1 konstant. Analog zu den erhobenen Histaminergebnissen konnte eine signifikante Inhibition der anti-IgE induzierten Tryptasefreisetzung nachgewiesen werden. Ebenso zeigte sich eine signifikante Verringerung, der innerhalb von vierundzwanzig Stunden basal freigesetzten Menge an Interleukin-6 und Interleukin-8, nach UV Bestrahlung. Die spontane Ausschüttung vom Tumornekrosefaktor-a verblieb in dem Untersuchungszeitraum auf sehr geringem Niveau, so dass eine relevante Beeinflussung durch UV Licht nicht stattfand. Des weiteren konnte eine vermehrte basale Expression von CD107a und CD63 auf der Mastzellmembran durch UV Bestrahlung demonstriert werden. Auch die anti-IgE induzierte Mehrexpression der LAMPs konnte bei den drei Bestrahlungsarten nachweisbar supprimiert werden. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass die Auswirkungen der UV Licht Therapie auf Mastzellen sehr komplex sind. Zu beachten ist, dass unter physiologischen Bedingungen nicht nur isolierte Mastzellen, sondern auch weitere bestrahlte Zellverbände eine Veränderung erfahren. Erst durch das Zusammenspiel aller Zellen lassen sich Rückschlüsse auf Krankheitsbilder und die anzuwendende Therapien ziehen. Letztendlich soll diese Arbeit dazu beitragen, dass das Verständnis der unterschiedlichen Wirkungen von UV Licht begriffen und so ein sinnvolles und gezieltes Einsetzen im klinischen Alltag ermöglicht wird. / For all experiments highly purified dermal mast cells were used. The aim of the current study was to systematically investigate the effects of UVB, UVA-1 and PUVA-1 on skin derived human mast cells. Baseline and stimulated release of histamine, tryptase and of the proinflammatory cytokines IL-6, IL-8 and TNF-a were examined. Furthermore, the CD 107a and CD 63 surface levels in UV treated cells were investigated representing two members of lysosome associated membrane proteins which were found to appear on mast cell surface during degranulation. Prior treatment with UV resulted in a striking suppression of the anti-IgE induced release of preformed mediators such as histamine and tryptase in a dose dependent manner. This inhibition was accompanied by a diminished, anti-IgE mediated increase in CD 107a and CD 63 surface expression. In sharp contrast, UV-light slightly preactivates mast cells as indicated by a marginal but statistically significant direct UV-caused histamine release. Theses findings matched the observation of slightly enhanced CD 107a and CD 63 surface levels in UV treated but unstimulated cells. After UVA-1 treatment the histamine release of substance P stimulated mast cells is statistically significant reduced which contrasts to the unchanged liberation of this preformed marker after UVB and PUVA-1 irradiation. Furthermore the release of mediators that are not or only partially preformed was examined. In the present study all types of UV-irradiation inhibits baseline IL-6 and IL-8 secretion from mast cells. The very low baseline level of TNF-a remained unaffected. Taken together, the present findings identify cutaneous human mast cells as important targets of UV-induced immunomodulation. They help explain both the dose-dependent adverse effects of UV-light and the beneficial and desired antiinflammatory effects during therapy.