Expression von Caspase-14, Filaggrin, Loricrin und Involucrin bei entzündlichen Hauterkrankungen (atopisches Ekzem, Psoriasis und allergisches Kontaktekzem) im Vergleich zu Normalpersonen

Grünig, Marie-Louise

Die Haut ist permanent der Umwelt mit ihren teilweise schädigenden Einflüssen ausgesetzt. Sie muss sowohl Allergenen und Infektionserregern als auch einer Dehydratation entgegenwirken. Dabei kommt der Ausbildung einer intakten Hautbarriere mit regelrechter Differenzierung der Keratinozyten eine wichtige Aufgabe zu. Im Zuge der terminalen Differenzierung verformen sich die Zellen ab dem oberen Stratum granulosum zu kernlosen Korneozyten mit dem hoch belastbaren „cornified cell envelope“ und den cornified envelope Proteinen Loricrin und Involucrin. Zudem kommt es zur Umwandlung und Aggregation der Keratine. Dieser Prozess ist durch die Expression spezifischer Proteine charakterisiert. Eine Veränderung in der Prozessierung dieser Strukturproteine ist mit entzündlichen Hauterkrankungen wie beispielsweise dem atopischen Ekzem und der Psoriasis assoziiert. Caspase-14, ein Mitglied der Cystein-Aspartat-spezifischen Proteasen, nimmt eine bedeutsame Rolle bei der Formation des Stratum corneum ein. Das Polyprotein Profilaggrin wird zu Filaggrin und letzteres weiter zu Filaggrin-Monomeren und Aminosäuren mittels Caspase-14 abgebaut. Dabei ist Caspase 14 jedoch nur eines von mehreren Enzymen, die an der Prozessierung von Filaggrin beteiligt sind. Die wichtigste Funktion des Filaggrins (filament aggregating Protein) ist die Aggregation der Keratine während der Umwandlung der Keratinozyten in der lebenden Epidermis zu den Korneozyten im Stratum corneum. Filaggrin-Abbauprodukte, Aminosäuren wie Urocaninsäure, Pyrrolidoncarbonsäure und Alanin, dienen wiederum als wichtiger Feuchtigkeitsspender („natural moisturizing factor“). Bei Patienten mit einem atopischen Ekzem weist die Haut eine Barrierestörung mit Rötung und Trockenheit auf, die mit Filaggrin-Mutationen assoziiert ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die drei entzündlichen Hauterkrankungen des atopischen Ekzems, der Psoriasis und des allergischen Kontaktekzems auf die Expression von Caspase-14 sowie die Expression der epidermalen Strukturproteine Filaggrin, Loricrin und Involucrin untersucht. Als Vergleich dienten Normalhautproben. Ziel war es, die Expression dieser Proteine der Hauterkrankungen untereinander und zur Normalhaut zu vergleichen, um zu pathogenetischen Krankheitsprozessen vermehrte Erkenntnisse zu erlangen. Mit Hilfe von immunhistochemischen Färbungen ließen sich die Proteine im Verlauf der Differenzierung darstellen. Die Ergebnisse der Dissertation zeigen eine Veränderung der Expression der Caspase-14 innerhalb aller entzündlichen Hauterkrankungen im Sinne eines verspäteten Auftretens. Die immunhistologische Anfärbung bei entzündlichen Hauterkrankungen ist erst im mittleren Stratum spinosum feststellbar, während diese bei Normalhaut bereits im unteren Stratum spinosum erfolgt. Das hat eine verminderte Profilaggrin-Spaltung mit einer verminderten Hydratation der Haut zur Folge. Die Filaggrin-Expression zeigte sich beim atopischen Ekzem und bei der Psoriasis immunhistologisch zwar in einem gering verbreitertem Band entsprechend der Verbreiterung der Epidermis, insgesamt jedoch zeigte sich eine lückenhaft und in der Intensität verringerte Anfärbung. Eine Verbreiterung des Anfärbemusters und eine verfrühte Expressionen im Vergleich zur Normalhaut ließen sich auch für die Strukturproteine Loricrin und Involucrin bei allen drei entzündlichen Hauterkrankungen feststellen. Im Vergleich zur Normalhaut zeigte die Haut für alle entzündlichen Hauterkrankungen somit ähnliche Veränderungen im Expressionsmuster der Proteine, die am Aufbau eines funktionsfähigen „cornified cell envelope“ und der Keratinaggregation beteiligt sind. Das ist erstaunlich insofern, als dass sich diese klinisch immunologisch und hinsichtlich der Triggerfaktoren unterschiedlichen Dermatosen in den untersuchten Parametern der epidermalen Barriere kaum unterscheiden. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass es sich bei allen Patienten um akute bis subakute Entzündungsreaktionen handelte, die offensichtlich eine gemeinsame Endstrecke der Barrierestörungen aufweisen. Somit wäre interessant, ob sich die Erkrankungen subklinisch oder im Stadium einer beginnenden Entzündung hinsichtlich der untersuchten Barriereparameter unterscheiden. Diese Erkenntnisse sollten zu weiterführenden Untersuchungen führen, auch mit dem Ziel der Entwicklung neuer Medikamente.

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Grünig, Marie-Louise: Expression von Caspase-14, Filaggrin, Loricrin und Involucrin bei entzündlichen Hauterkrankungen (atopisches Ekzem, Psoriasis und allergisches Kontaktekzem) im Vergleich zu Normalpersonen. 2013.

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