Akne hat möglicherweise neue Wurzeln in wachsenden Drüsen und unverdautem Kollagen

19. März 2019

Ein regelmäßiges Kügelchen aus Talg, einer natürlichen öligen Substanz (gelb), die von einer Talgdrüse am Haarfollikel produziert wird. In einer farbigen Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme (REM) der Hautoberfläche (rot) ist der Talg an der Basis eines Haares (braun) zu sehen. Credit: Science Photo Library

Es stellt sich heraus, dass unverdautes Kollagen, das wachsende Drüsenzellen blockiert, manchmal die Mitesser verursacht, die man bei gewöhnlicher Akne sieht, und nicht nur überschüssigen Talg, wie man lange angenommen hatte. Nach der Veröffentlichung einer Arbeit aus dem Jahr 2018 vermuten Forscher, dass genetische Mutationen, die den Prozess der Kollagenumformung hemmen, einer der Hauptverursacher von Akne sein könnten.

Die Geißel von Teenagern seit jeher, wurde lange Zeit angenommen, dass Akne aufflammt, wenn Drüsen zu viel Talg absondern, der sich mit abgestorbenen Hautzellen vermischt und die Haarfollikel blockiert. In den Jahren 2017 und 2018 deuteten jedoch einige viel beachtete Fehlschläge bei klinischen Studien mit Behandlungen zur Dämpfung der Talgproduktion darauf hin, dass die wissenschaftlichen Grundlagen überdacht werden müssen.

Kürzlich wurde Kollagen, das am häufigsten vorkommende Strukturprotein des Körpers, in Studien an Menschen mit seltenen Krankheiten untersucht. Menschen mit dem Winchester-Syndrom oder dem Frank-Ter-Haar-Syndrom leiden häufig an Akne conglobata, einer schweren Form von Akne, die sich tief unter der Haut entwickelt, sowie an Skelettfehlbildungen, die die Körpergröße verringern und die Gesichtszüge beeinträchtigen.

Eine im Mai 2018 von A*STAR-Forschern geleitete Arbeit brachte eine gestörte Kollagenverdauung mit Skelettfehlbildungen in Verbindung, die bei Menschen mit Winchester-Syndrom auftreten. Die Autoren weisen darauf hin, dass vor ihrer Veröffentlichung „nur eine Missense-Mutation in MMP14 bei Winchester-Syndrom-Patienten gemeldet wurde“. Der korrespondierende Autor, A*STAR Acne and Sebaceous Gland Program Research Director Maurice van Steensel, erklärt, dass Veränderungen des Gens, das den Körper auf die Bildung des Enzyms MMP14 programmiert – das Kollagen abbaut – die Skelettveränderungen und die Probleme verursacht, die zu schwerer Akne, Narbenbildung und Osteoporose führen.

Talgdrüsen haben möglicherweise Schwierigkeiten, ohne die richtigen Enzyme zu wachsen, die dabei helfen, das Kollagen in der sie umgebenden extrazellulären Matrix umzuformen. Als Hauptbestandteil des Bindegewebes in Haut, Knochen, Sehnen und Bändern bilden die an den Zellen befestigten Kollagenfasern einen Großteil des Zements, der den Körper zusammenhält. Während des Wachstums baut das Gewebe ständig Kollagen ab und bildet neue Stränge, um seine Form zu verändern; ein Prozess, der als Remodeling bezeichnet wird. Junge Zellen, so genannte Vorläuferzellen, müssen Kollagen verdauen, um in Drüsen zu wandern, die versuchen, sich in die extrazelluläre Matrix auszudehnen. Wenn der Kollagenumbau gestört ist, können die Zellen, die normalerweise in die Drüse wandern würden, in einem Bereich stecken bleiben, der als Junktionszone nahe der Hautoberfläche bezeichnet wird. Die Zellen würden sich weiter teilen, wären aber immobilisiert. Infolgedessen kann sich die Junktionszone ausdehnen und einen Komedo (Mitesser) bilden.

Akne wird durch eine hormonell bedingte Stimulation des Talgdrüsenwachstums ausgelöst, was erklärt, warum Akne bei etwa 80 % der Menschen zwischen 11 und 30 Jahren auftritt: der Zeitraum, in dem das hormonelle Wachstum seinen Höhepunkt erreicht. „Nach der Stimulierung gibt es mehrere Faktoren, die zur Bildung von Komedonen führen können: Probleme bei der Bewegung dieser Zellen in die neue Drüse, übermäßige Wachstumssignale oder Defekte in der Art und Weise, wie sich die sich noch bildenden Drüsenzellen entwickeln“, erklärt van Steensel.

Die genetische Verbindung wird durch Hinweise gestützt, die darauf hindeuten, dass Akne größtenteils vererbt wird, einschließlich Verbindungen zu genetischen Variationen, die den Vitamin-A-Stoffwechsel in der Haut beeinflussen. Dies „hilft zu erklären, wie und warum Retinoide, ein synthetisches Vitamin-A-Derivat, wirksam sind“, fügt van Steensel hinzu.

Im Rahmen des Akne- und Talgdrüsenprogramms werden jetzt Medikamente gegen Akne an Zebrafischmodellen des Winchester-Syndroms getestet. „Wenn Medikamente zur Behandlung von Akne einige der mit dieser verheerenden Krankheit verbundenen Merkmale korrigieren können, haben wir einen guten Hinweis darauf, dass sie auf Gewebeumbaupfade abzielen“, erklärt van Steensel.

Aber man müsse noch tiefer in die Biologie der Talgdrüsen eindringen, sagt er, „um bessere Modelle der Krankheit für Wirkstoffscreens und Assays zu entwickeln“. Zu diesem Zweck charakterisiert das Labor die Vorläuferzellen der Talgdrüsen und die Prozesse, durch die diese Zellen zur Bildung der funktionellen Drüsen beitragen. Ziel ist es, diesen Prozess für weitere Studien in einer Schale zu reproduzieren. Laut van Steensel werden sie bald in der Lage sein, Akne-assoziierte Gene einzuführen und die Auswirkungen neuer Behandlungen zu bewerten.

Asiatische Haut hat mehr Kollagen

School of Medicine, er fungiert auch als Forschungsdirektor am Skin Research Institute of Singapore (SRIS), das aus einer Zusammenarbeit zwischen A*STAR, der National Healthcare Group und der Nanyang Technological University entstanden ist. Das Institut wurde 2013 mit mehr als 100 Millionen SDG (rund 74 Millionen USD) gefördert. Als globales Zentrum für interdisziplinäre und translationale Hautforschung arbeitet das SRIS mit vielen Industriepartnern in der APAC-Region zusammen. Daher werden die Forscher des SRIS die Forschung auf der Grundlage der Kollagenergebnisse verfolgen und die Auswirkungen auf die asiatische Haut beobachten.

Dunkelhäutige Menschen, so van Steensel, darunter auch asiatische Bevölkerungsgruppen, haben mehr Kollagen in ihrer Haut. Das ist einer der Gründe, warum asiatische Haut dem Alterungsprozess eher widersteht, aber es führt auch zu schwerer Akne und Narbenbildung, da zusätzliches Kollagen den Kollagenumbau erschwert. Asiatische Hauttypen neigen auch eher dazu, nach einer Entzündung Pigmente zu bilden, weshalb es wahrscheinlich wichtig ist, dass asiatische Aknepatienten frühzeitig Hilfe suchen, sagt van Steensel. Um dies weiter zu erforschen, untersucht das Akne- und Talghautprogramm die Erfahrungen asiatischer Patienten und „arbeitet mit Fachärzten der Primärversorgung zusammen, um den Weg der Patienten zu verstehen und festzustellen, ob ein frühes Eingreifen mit besseren Ergebnissen korreliert“.

Bislang wurden die meisten Hautstudien an westlichen Bevölkerungsgruppen durchgeführt. Infolgedessen haben eine Reihe namhafter Pharma- und Körperpflegeunternehmen in letzter Zeit ihre F&D-Aktivitäten in Singapur ausgeweitet und prüfen gemeinsame Projekte mit SRIS-Forschern. So arbeitet beispielsweise das in Singapur ansässige Spezialpharma- und Gesundheitspflegeunternehmen Hyphens derzeit mit der Technologie der zuckerbasierten Tensid-Mikroemulsionen des Institute of Chemical and Engineering Sciences (ICES) von A*STAR und kooperiert mit SRIS-Forschern, um neue Behandlungsmethoden für Akne und Hyperpigmentierungsstörungen zu entwickeln.

Wie geht es weiter mit den Behandlungen?

Behandlungen für Akne sind eine milliardenschwere Industrie. Von Antibiotika und Hormontherapien bis hin zu entzündungshemmenden Mitteln und Nahrungsergänzungsmitteln gibt es eine verwirrende Vielzahl von Möglichkeiten. Internationale Leitlinien empfehlen als Erstbehandlung die Anwendung eines topischen Antiseptikums und topischer Retinoide. Wenn die Akne jedoch nicht anspricht, werden den Patienten Antibiotika und in schweren Fällen orale Retinoide verschrieben, die viele unerwünschte Nebenwirkungen haben.

Die Annahmen zu den Standardbehandlungen sind jedoch in den letzten Jahren in Frage gestellt worden. So wird zum Beispiel angenommen, dass das normalerweise harmlose Bakterium

Cutibacterium acnes (früher als Propionibacterium acnes bekannt) bei einem Aufflackern der Akne die Komedonen besiedelt und Entzündungen verursacht. Antibiotika können das Bakterium abtöten, doch scheint die Akne auch dann noch zu reagieren, wenn

C. acnes eine Resistenz gegen die Behandlung bildet. Es ist möglich, sagt van Steensel, dass die Antibiotika tatsächlich wirken, indem sie die Immunreaktion des Patienten auf die Bakterien dämpfen, oder dass die Antibiotika den Umbau des Gewebes fördern, anstatt die Bakterien selbst zu beseitigen.

Mit jeder neuen Erkenntnis über Akne tauchen neue Behandlungsmöglichkeiten auf und geben Millionen Menschen neue Hoffnung. So sind beispielsweise therapeutische Antikörper, die die Entzündungsreaktion des Körpers auf C. acnes verringern, in letzter Zeit von Dermatologen mit vorsichtigem Optimismus aufgenommen worden. Diese Antikörper wirken gegen ein von C. acnes abgesondertes Toxin, den Christie-Atkins-Munch-Peterson-Faktor (CAMP), und haben bei Mäusen und menschlichem Hautgewebe nachweislich die Entzündung reduziert. Weitere Studien werden erforderlich sein, um festzustellen, ob gegen den CAMP-Faktor gerichtete Wirkstoffe eine Wirkung auf mehrere Bakterienstämme auf der Haut haben, die die Integrität der Haut stören und den Zustand des Patienten verschlimmern könnten.

Das Akne- und Talgdrüsenprogramm arbeitet seinerseits an der Identifizierung von Wirkstoffen zur Behandlung von fettiger Haut, einem Zustand, der bei vielen Menschen mit Akne beobachtet wird. „Obwohl dies nicht die Ursache von Akne ist, stellt es dennoch ein Problem dar, da es das normale Gleichgewicht der Haut stören kann. Es ist auch möglich, dass einige Wirkstoffe, die die Ölproduktion verringern, die Akne lindern“, sagt van Steensel.

Die Rolle von Umweltfaktoren bei der Akne ist ebenfalls noch wenig bekannt. Eine kürzlich durchgeführte Untersuchung von eineiigen Zwillingen zeigte einen Zusammenhang zwischen dem Zuckerkonsum und dem Schweregrad der Akne, was den Einfluss der Ernährung bei genetisch veranlagten Personen verdeutlicht. Dennoch kommt van Steensel zu dem Schluss, dass es sehr schwierig ist, die Auswirkungen der Ernährung auf die Akne zu untersuchen, da die derzeitigen Behandlungen bei Menschen mit unterschiedlicher genetischer Veranlagung und Lebensweise zu wirken scheinen. Es scheint einen gemeinsamen Engpass zu geben, einen Mechanismus, den wir gezielter und mit minimalen unerwünschten Nebenwirkungen angehen wollen.“

Seine Beobachtung wird für Millionen von Aknepatienten wie Musik in den Ohren klingen.

Das in Health City Novena angesiedelte SRIS führt derzeit vier Flaggschiff-Forschungsprogramme durch: das National Atopic Dermatitis Program, das Wound Care in the Tropics Program, das Asian Skin Microbiome Program und das Acne and Sebaceous Gland Program. In diesen Programmen arbeiten Biologen, Ingenieure und Kliniker aus der akademischen und industriellen Hautforschung zusammen.

Akne hat seinen Platz auf dieser Liste verdient, sagt van Steensel. „Die psychische Belastung durch Akne ist hoch“, stellt er fest. „Sie beeinträchtigt häufig das Selbstwertgefühl der Betroffenen, da sie sich negativ auf ihre Beschäftigungsfähigkeit und ihre Fähigkeit auswirkt, romantische Beziehungen zu pflegen. Akne lässt sich nur schwer verbergen und kann lebenslange Narben hinterlassen, so dass sie meiner Meinung nach als sehr ernst zu nehmende Erkrankung einzustufen ist.“

Weitere Informationen: Ivo J H M de Vos et al. Functional analysis of a hypomorphic allele shows that MMP14 catalytic activity is the prime determinant of the Winchester syndrome phenotype, Human Molecular Genetics (2018). DOI: 10.1093/hmg/ddy168

Yanhan Wang et al. The Anti-Inflammatory Activities of Propionibacterium acnes CAMP Factor-Targeted Acne Vaccines, Journal of Investigative Dermatology (2018). DOI: 10.1016/j.jid.2018.05.032

Zeitschrifteninformationen: Human Molecular Genetics , Journal of Investigative Dermatology

Zur Verfügung gestellt von Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapur

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