Molekularer Schutzschalter fördert Chlorakne

7. Februar 2014, 08:28
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Wissenschaftler entdecken Zusammenhang zwischen Chlorakne und einem Molekül, das Hautzellen vor Stress schützt

Die Bilder gingen um die Welt: Im Herbst 2004 wurde der ehemalige Präsident der Ukraine, Viktor Juschtschenko, mit einer hohen Dosis Dioxin vergiftet. Er überlebte den Anschlag, war aber von der aus der Vergiftung resultierenden Chlorakne, schwer entstellt: Sein Gesicht war übersät mit zahlreichen Läsionen, die zum Teil tiefe Narben hinterließen.

Nun hat ein Team von Wissenschaftlern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) unter Federführung von Sabine Werner und dem Oberassistenten Matthias Schäfer zufällig einen Zusammenhang zwischen Chlorakne und einem molekularen Schalter entdeckt, der nach längerer und verstärkter Aktivierung bei Mäusen ein vergleichbares Hautbild verursacht. Diese neue Erkenntnis wird aktuell im EMBO Molecular Medicine veröffentlicht.

Zwei Seiten

Beim fraglichen Molekül handelt es sich um Nrf2, das die Forscher seit längerem in Verbindung mit verschiedenen Erkrankungen der Haut erforschen. Nrf2 ist ein sogenannter Transkriptionsfaktor. Er aktiviert bestimmte Gene, die dem Schutz und dem Überleben von Zellen dienen. Die Wissenschaftler hatten herausgefunden, dass eine moderate Aktivierung von Nrf2 die Haut vor UV-Schäden schützt. Das Molekül aktiviert danach mehrere Gene, mit dem Ziel, Zellen der Haut vor aggressiven freien Radikalen, die durch UV-Strahlung entstehen, zu schützen und sie vor dem Absterben oder vor Schädigung des Erbmaterials zu bewahren.

Nrf2 ist deshalb ein interessanter Kandidat für den Einsatz in hautschützenden Crèmes sowie für die Krebsvorbeugung. Unklar aber war bisher, wie lange und wie stark Nrf2 aktiviert werden darf, damit sich der positive Effekt nicht ins Gegenteil verkehrt. Denn schon in einer vorhergehenden Studie erkannten Werner und Schäfer, dass mit zunehmender Aktivierung von Nrf2 die Haut schuppig, potenziell also geschädigt wird.

Auffallende Parallele

Für ihre Folgestudie verwendeten sie nun ein Tiermodell, in welchem die Hautzellen genetisch veränderter Mäuse dauerhaft Nrf2 aktivieren. Die Tiere entwickelten dadurch Hautveränderungen, die denjenigen von Dioxinopfern frappant ähnelten, wobei jedoch die Ausprägung deutlich schwächer als im Menschen ist. In Mäusen mit Nrf2-Aktivierung vergrösserten sich unter anderem die Talgdrüsen, die übermässig viel Talg absonderten. Auch verdickten und verhornten die Haarfollikel. Dies führte schliesslich zu deren Erweiterung, Haarverlust und mit der Zeit zur Bildung von Zysten.

Die Wissenschaftler überprüften deshalb in einem weiteren Schritt Gewebeproben von Patienten mit Chlorakne. Dabei zeigte sich: Auch in ihrem Gewebe wird offensichtlich Nrf2 aktiviert, sodass es zur verstärkten Bildung der gleichen Zielproteine wie im Mausmodell kommt. Damit ist für die Forscher klar, dass die Vorgänge, die in den Mäusen zu solch krankhaften Hautveränderungen führen, im Menschen sehr ähnlich ablaufen.

Kommissar Zufall

"Den Zusammenhang zwischen Chlorakne und dem Mausmodell erkannten wir erst im Laufe unserer Arbeit. Die Entdeckung ist dem Zufall zu verdanken", sagt Sabine Werner. Ursprünglich sei das Ziel gewesen, zu verstehen, was bei einer verstärkten Aktivierung von Nrf2 in der Haut vor sich geht. Dass sie nun eine molekulare Antwort auf die Frage, was Chlorakne verursacht, gefunden haben, freut die ETH-Forscher umso mehr.

Noch unerforscht ist hingegen, welche molekularen Mechanismen in einer Frühphase von Chlorakne ablaufen. Um dies zu untersuchen, fehlen den Forschenden Proben von Patienten, die eine Dioxinvergiftung erlitten haben. Matthias Schäfer macht klar, dass es sehr schwierig ist, an solches Probenmaterial heranzukommen. "Die Patienten gehen erst dann zu einem Arzt, wenn die Erkrankung schon fortgeschritten ist", sagt Schäfer. "Das Frühstadium bleibt unerkannt und geht deshalb unter."

Langlebiges Gift

Im Fall von Chlorakne Nrf2 als therapeutisches Ziel anzugehen, halten beide Forschende für problematisch. Die Zellen regulieren Nrf2 deshalb hoch, um die Entgiftung des Körpers zu beschleunigen. Bei einer Dioxinvergiftung die Antwort des Körpers mit einer Intervention gegen Nrf2 zu verlangsamen oder gar zu stoppen, könnte fatal sein. Dioxin ist ohnehin ein sehr langlebiges Gift, das im Fettgewebe des Körpers gespeichert wird. Dass bei Chlorakne gerade die Talgdrüsen der Gesichtshaut stark verändert werden, ist kein Zufall: In ihnen wird ebenfalls Fett und damit Dioxin gelagert.

Die Forscher halten es deshalb für die bessere Variante, zuerst die Zielgene von Nrf2 genauer zu untersuchen, damit möglicherweise spezifische, für das Krankheitsbild verantwortliche Proteine in ihrer Menge oder Aktivität beeinflusst werden können. (red, derStandard.at, 7.2.2014)

 

  • Typisch für eine Dioxinvergiftung sind langanhaltende Hauveränderungen wie Exzeme und die Chlorakne.
    foto: apa/herbert p. oczeret

    Typisch für eine Dioxinvergiftung sind langanhaltende Hauveränderungen wie Exzeme und die Chlorakne.

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