Die Kontaktdermatitis (KD) ist eine häufige akute Hauterkrankung, die etwa 20 % der Bevölkerung betrifft und durch eine Überempfindlichkeit gegen chemische Allergene, Entzündungen und starken Juckreiz gekennzeichnet ist. Dieser Juckreiz resultiert aus der Aktivierung von sensorischen Endigungen in der Haut, die zu mehreren unterschiedlichen Populationen sensorischer Neuronen gehören, die als Nozizeptoren bezeichnet werden. Ihre Aufgabe ist es, Schmerz und Juckreiz über das Rückenmark an das Gehirn weiterzuleiten und Verhaltensreaktionen wie Kratzen auszulösen.
Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme von Zellkörpern der Nozizeptoren, die die Haut innervieren. Die grünen Punkte stellen RNA der aktivierten nicht-peptidergen Nozizeptoren dar.
© Lilian Basso/Inserm
In letzter Zeit wurde auch gezeigt, dass Nozizeptoren die Reaktion vieler Immunzelltypen, die an der Kontaktdermatitis beteiligt sind, regulieren können, insbesondere von Neutrophilen (weiße Blutkörperchen, die Krankheitserreger zerstören). Die individuelle Rolle der verschiedenen Nozizeptorpopulationen bei der Entstehung der KD war jedoch bislang unbekannt.
In einer Studie unter der Leitung von Nicolas Gaudenzio und Lilian Basso, Forscher des Inserm am Institut Toulousain des Maladies Infectieuses et Inflammatoires (Inserm/CNRS/Université de Toulouse), konnten die Wissenschaftler identifizieren, dass verschiedene neuronale Schaltkreise unabhängig voneinander die Entzündungsreaktion und den Juckreiz bei der KD steuern.
Das Forschungsteam kombinierte genetische und pharmakologische Ansätze in einem Mausmodell der KD. Durch Isolierung der Neuronen, die während der Hautentzündung spezifisch die Haut innervieren, verglich es Zell für Zell ihre RNA-Sequenzen und konnte zwei Populationen von Nozizeptoren identifizieren, die unterschiedlich aktiviert wurden: eine Population sogenannter „nicht‑peptiderger“ Nozizeptoren, die eine Veränderung ihrer gesamten RNA erfuhren, sowie eine weitere Population sogenannter „peptiderger“ Nozizeptoren, die nur wenige diskrete Veränderungen aufwies.
Die Forscher konnten dann beobachten, dass die Verringerung der peptidergen Nozizeptoren an einer Hautläsion mit einer starken Zunahme der Entzündung und einer erhöhten lokalen Produktion von Neutrophilen einherging, ohne dass das Juckreizgefühl nachließ. Im Gegensatz dazu war die Verringerung der nicht‑peptidergen Nozizeptorpopulation mit einer drastischen Abnahme des Juckreizes verbunden, ohne dass die Entzündung verschlimmert wurde.
Überraschenderweise scheint die entzündungshemmende Rolle der peptidergen Nozizeptoren im Gegensatz zu ihren üblicherweise eher entzündungsfördernden Wirkungen bei anderen Hauterkrankungen wie atopischer Dermatitis oder Psoriasis zu stehen.
"Die peptidergen Nozizeptoren scheinen in die Regulierung der Immunantwort einzugreifen, indem sie die lokale Produktion von Neutrophilen begrenzen", erklärt Lilian Basso.
"Diese Fähigkeit scheint stark mit dem entzündlichen Kontext, in dem sie aktiviert werden, sowie mit der Rolle der Neutrophilen in diesem Kontext zusammenzuhängen: Ist sie vorteilhaft, haben die Nozizeptoren eine entzündungsfördernde Wirkung, ist sie schädlich, wirken sie eher entzündungshemmend".
Das Forschungsteam konnte auch eine wundheilende Funktion der nicht‑peptidergen Nozizeptorpopulation in geschädigtem Hautgewebe feststellen.
"Es ist bekannt, dass die Wundheilung, die auch bei entzündlichen Hauterkrankungen auftritt, von Juckreiz begleitet wird. Unsere Studie legt nahe, dass dieses Juckreizgefühl tatsächlich ein Indikator für den Beitrag der nicht‑peptidergen Nozizeptoren zur Gewebeheilung sein könnte", erklärt Tiphaine Voisin, Forscherin am Inserm und Erstautorin der Studie.
Diese Ergebnisse zeigen also das Vorhandensein von zwei unterschiedlichen und anpassungsfähigen neuronalen Schaltkreisen, die unabhängig voneinander die Entzündung über die peptidergen Nozizeptoren und den Hautjuckreiz über die nicht‑peptidergen Nozizeptoren regulieren würden.
"Insgesamt unterstreichen unsere Ergebnisse die Bedeutung der Berücksichtigung der Plastizität von Nozizeptoren bei dermatologischen Erkrankungen, um eine genauere Analyse der neuronalen Schaltkreise zu ermöglichen, die bei der Regulierung verschiedener Manifestationen bestimmter Pathologien eine Rolle spielen. Dieses neue nuancierte Verständnis darüber, wie Nozizeptoren zu Entzündung und Juckreiz beitragen, könnte den Weg für innovative therapeutische Strategien ebnen, um gleichzeitig Entzündung und Juckreiz bei der KD und anderen Hauterkrankungen zu behandeln", schließt Nicolas Gaudenzio.
Quelle: Inserm