Aesthetic Medicine

Entzündliche Hauterkrankungen durch oxidativen und nitrosativen Stress

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Die Ätiologie und Pathogenese entzündlicher Hauterkrankungen wie Psoriasis, Atopische Dermatitis, Rosacea, Akne vulgaris und Aktinische Keratose sind nur teilweise bekannt. Bei den exanthematischen Hauterkrankungen werden Erbfaktoren und (auto-)immunologische Mediatoren für chronische Entzündungsprozesse und epidermale Hyperproliferationen diskutiert. Aktinische Keratosen sind die häufigsten Kanzerosen der chronisch UV-geschädigten Haut. Der Übergang in Plattenepithelkarzinome wird durch Pigmentstörungen und Immundefizite drastisch erhöht. Aktinische Keratosen sind durch flache bis hypertrophe Keratosen und eine chronische Entzündung mit Expression von entzündungsfördernden Interleukinen, Wachstumsfaktoren und (Proto-)Onkogenen gekennzeichnet.

Gemeinsamkeiten dieser Hauterkrankungen sind chronische Entzündungen und Barrierestörungen des Stratum corneums. Die Hauptbehandlungsoptionen bestehen in der topischen und/oder systemischen Anwendung von antientzündlichen Substanzen und Regeneration der Hautbarriere durch geeignete Substanzen. Die Hautbarriere besteht aus einer Lipiddoppelschicht zwischen Schichten von Korneozyten. Hauptbestandteile der Lipiddoppelschicht sind Cholesterin, Ceramide und Fettsäuren.

Moisturizer spielen in der Behandlung von Dermatosen eine entscheidende Rolle. Ca. 40% des NMF (Natural Moisturizing Factor) bestehen aus Aminosäuren, die nicht nur für den Feuchtigkeitshaushalt der Haut verantwortlich sind, sondern auch das osmotische Gleichgewicht mitbestimmen. Peptide, Aminosäuren und Harnstoff des NMF stellen einen natürlichen Schutz gegen ROS (Reactive Oxygen Species) und gegen Stickoxidradikale dar.

Linolsäure ist ein weiterer essentieller Bestandteil der Lipiddoppelschicht der Hautbarriere und kommt im Stratum Corneum im barriereaktiven Ceramid I vor. Defizite an Ceramid I führen zu einer schuppigen, barrieregestörten Haut und sind ein wichtiger Faktor bei der Komedogenese der Akne. Linolsäure kann durch ROS oxidativ verändert werden.

Werden chronische Entzündungsprozesse der Haut durch oxidativen und nitrosativen Stress verursacht?
Chronische Entzündungsprozesse im menschlichen Körper werden u.a. durch oxidativen und nitrosativen Stress unterhalten und gefördert. Die Haut als das größte Körperorgan stellt eine Schutzschicht gegen Umwelteinflüsse und Störungen der Homöostase dar, ist aber auch Angriffspunkt für zahlreiche chemische (Xenobiotika) und physikalische (z.B. UV-Strahlung) Noxen, die die Hautstruktur und -funktion verändern können. Diese Noxen können auch Oxidantien wie reaktive Sauerstoffspezies (ROS), so genannte „Freie Radikale“ sein. ROS können proliferative Reize setzen und induzieren zelluläre Signalkaskaden, die über Freisetzung von Cytokinen die Apoptose beeinflussen.

Reaktive Sauerstoffspezies sind physiologische Stoffwechselprodukte des lebenden Organismus und entstehen unter anderem bei der Energiegewinnung in der Atmungskette der Mitochondrien. Sie sind hochreaktive Produkte mit ungepaarten Elektronen, die mit Zellbestandteilen wie Proteinen, Fetten, Aminosäuren, aber auch mit der Erbsubstanz Verbindungen eingehen und dadurch zu Schäden führen können.

Als Schutz vor dem Angriff freier Radikale dienen dem Körper so genannte Antioxidantien wie Vitamine, Spurenelemente oder Enzyme wie Superoxiddismutase, Katalase und Glutathionreduktase. Eine Störung dieses Gleichgewichts kann ein entscheidender Schritt in der Pathogenese zahlreicher Erkrankungen sein und wird als oxidativer Stress bezeichnet. Zu den durch oxidativen Stress verursachten Hauterkrankungen zählen unter anderem phototoxische Hautveränderungen, aber auch Malignome wie die aktinische Keratose, Plattenepithelkarzinome und auch Melanome. Neben den reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) spielen Stickstoffverbindungen eine entscheidende Rolle bei Entzündungsprozessen und in der Regulation der Immunantwort auf Entzündungsreize.

Stimulation des Nitroxid/Peroxinitrit-Zyklus produziert nitrosativen Stress: In einem Nitroxid/Peroxinitrit (NO/ONOO)-Zyklus werden hohe Konzentrationen an oxidativ wirksamen Substanzen gebildet, die zu Stoffwechselstörungen mit vielfältigen Symptomen führen können. Zu dem Kreis der NO/ONOO-Zyklus-Krankheiten gehören unter Anderen so unterschiedliche Hauterkrankungen wie Psoriasis, Atopische Dermatitis, Rosacea, Akne, Aktinische Keratosen, Plattenepithelkarzinome und Melanome.

Diese Hauterkrankungen können durch unspezifische, kurzfristige Stressoren ausgelöst werden, die dann den NO/ONOO-Zyklus in Gang setzen und fortlaufend unterhalten. Diese Stressoren können bakterielle oder virale Infektionen, Schadstoffe wie Zigarettenrauchen, Pestizide und organische Lösungsmittel, physische und psychische Traumata, aber auch UV- und ionisierende Strahlung sein. Jeder dieser Stressoren kann im Körper die Konzentration von Nitroxid erhöhen.

Prof. M. Pall stellte die These auf, dass Stickoxide bei der Entstehung und Verschlimmerung von chronischen Erkrankungen eine wesentliche Rolle spielen. Nitroxid und das stark oxidative Peroxinitrit lösen einen biochemischen, sich selbst unterhaltenden Teufelskreis aus, der dann zu chronischen Erkrankungen führen kann, wenn er nicht durch geeignete Maßnahmen unterbrochen wird.

NO-ONOO-Zyklus

Abbildung 1: Die einzelnen Verbindungen des NO/ONOO-Zyklus bilden einen sich selbst unterhaltenden Kreislauf: Stickoxid reagiert mit Superoxidradikalen zu Peroxinitrit, das wiederum den Transkriptionsfaktor NF-Kappa B zur Expression der induzierbaren Stickoxid-Synthase anregt. Die iNOS schließt den Kreis und erhöht die Stickoxidkonzentration. Weitere Komponenten des NO/ONOO-Zyklus induzieren durch oxidativen Stress über den Transkriptionsfaktor NF-Kappa B die inflammatorischen Zytokine: IL-1ß, IL-6, IL-8, TNF-alpha, Interferon gamma und die beiden neurogenen Rezeptoren Vanilloid Rezeptor und NMDA-Rezeptor, die ebenfalls zu einer Konzentrationserhöhung von Stickoxid beitragen.
iNOS: induzierbare NO-SynthaseeNOS: endotheliale NO-SynthaseNFκB: Nukleärer Faktor Kappa B

Zusammenfassung: Es wird postuliert, dass die gemeinsame Pathogenese von Psoriasis, Atopischer Dermatitis, Rosacea, Akne, Aktinischer Keratose, Plattenepithelkarzinom der Haut und Melanom Mitochondropathien infolge von oxidativem und nitrosativem Stress sind. Zur gezielten Behandlung pathologisch erhöhter reaktiver Sauerstoffspezies und zur therapeutischen Beeinflussung des NO/ONOO-Zyklus werden topische und systemische Therapien mit hochdosierten Antioxidantien und antioxidativ wirksamen Enzymen als Ergänzung zu den bisherigen bewährten dermatologischen Therapien vorgeschlagen.

Dr. Hans-Ulrich Jabs, veröffentlicht in Ästhetische Dermatologie, 2008 (3), 28-36.

Autor: praxis371

Facharzt für Innere und Ästhetische Medizin - Biochemiker

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