Inaugural-Dissertation zur Erlangung eines Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät, der Ruhr-Universität zu Bochum

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1 Aus der Klinik für Dermatologie und Allergologie des St. Josef-Hospitals Bochum - Universitätsklinik - der Ruhr-Universität Bochum Direktor : Prof. Dr. med. P. Altmeyer Lokal-immunologische und -proliferative Veränderungen unter topischer Retinoidtherapie bei Psoriasis vulgaris Inaugural-Dissertation zur Erlangung eines Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät, der Ruhr-Universität zu Bochum vorgelegt von Ingo Schugt aus Hattingen 2001

2 Abstract Schugt Ingo Lokal-immunologische und -proliferative Veränderungen unter topischer Retinoid- Therapie bei Psoriasis vulgaris Die Psoriasis vulgaris ist eine gutartige, erbliche Dispositionskrankheit der Haut mit streckseitenbetonten, entzündlichen Papeln mit parakeratotischer, silberglänzender Schuppung und vielfältigen histologischen Veränderungen wie v.a. Akanthose und entzündlicher Infiltration in Epidermis und Korium. Bei zehn Patienten mit Psoriasis vulgaris vom chronisch-stationären Typ erfolgte eine lokal-topische Therapie mit dem rezeptorselektiven Retinoidgel Tazarotene (Zorac ) über durchschnittlich 24,9 Tage. Durch Stanzbiopsien erhaltene Gewebeschnitte befallener Hautareale wurden neben einer herkömmlichen Hämatoxylin-Eosin-Färbung mit den Antikörpern MIB-1 (Proliferationsmarker), OPD-4 (T-Helfer-Zell-Marker) und Anti-S-100 (Marker dendritischer Zellen (z.b. Langerhans-Zellen)) markiert. Im Rahmen antiinflammatorischer Effekte zeigte sich unter Therapie eine Reduktion der epidermalen und dermalen T-Helfer-Lymphozyten-Infiltration. Darüberhinaus fand sich eine Supprimierung antigenpräsentierender Zellen. Die schon dokumentierte antiproliferative Wirkung des Retinoids wurde auch durch diese Studie bestätigt. Die Epidermisdicke nahm ab. Klinisch sichtbare Manifestationen der Psoriasis vulgaris wie die erythematosquamösen Plaques besserten sich bei allen Patienten. Restplaques fanden sich nach Therapie jedoch noch bei sechs Personen. Systemische Nebenwirkungen traten nicht auf. Die immunsupprimierende Wirkung von Tazarotene auf die hier untersuchten Langerhans- Zellen und T-Helfer-Lymphozyten ist wahrscheinlich auf einen gemeinsamen Wirkmechanismus sowie eine Kopplung epidermaler und korialer Prozesse zurückzuführen. Die verminderte Antigenpräsentation durch Langerhans-Zellen könnte so zu einer Reduktion CD4-positiver Lymphozyten führen. Die konsekutiv verminderte Lymphokinfreisetzung würde dann die Keratinozytenproliferation normalisieren und könnte auch die antiinflammatorischen und antiproliferativen korialen Effekte bedingen. II

3 Dekan: Referentin: Koreferent: Prof. Dr. G. Muhr PD Dr. M. Bacharach-Buhles Prof. Dr. Bufe Tag der mündlichen Prüfung: III

4 Meinen Eltern in Dankbarkeit gewidmet IV

5 INHALTSVERZEICHNIS Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1. Einleitung Historische Aspekte der Psoriasis Definition Epidemiologie Formen der Psoriasis Klinisches Bild Sonderformen der Psoriasis Psoriatische Erythrodermie Psoriasis pustulosa Psoriasis pustulosa generalisata (vom Typ Zumbusch) Psoriasis pustulosa palmaris et plantaris (vom Typ Barber- Königsbeck) Acrodermatitis continua suppurativa (Hallopeau) Impetigo herpetiformis Psoriasis vulgaris cum pustulatione Erythema-anulare-centrifugum-artige Psoriasis Histologie Immunologischer Hintergrund Psoriasis - eine Autoimmunerkrankung? Psoriasiforme Akanthose und Tazarotene Therapie Retinoide Definition Herkunft und Geschichte Retinoid-Rezeptoren 20 V

6 Wirkungsweise der Retinoide Entwicklung von Tazarotene - die verschiedenen Retinoidgenerationen Tazarotene-induzierte Gene Pharmakokinetik von Tazarotene Immunhistochemie Zielsetzung Material und Methode Patientenkollektiv Gewebewinnung Gewebeaufbereitung Paraffineinbettung Aufbereitung der Schnitte Paraffinschnitte Entparaffinierung Hämalaun-Eosin-Färbung Immunmarkierungen Allgemeines Antikörper (Ak) Immunhistochemische Methodik Direkte Immunmarkierung Indirekte Immunmarkierung Schritt-Methode Schritt-Methode Unkonjugierter Ak-Enzym-Brücken-Methode PAP/APAAP-Technik Biotin-Avidin-Methode (ABC-Methode) Gewebefixierung und Vorbereitung 42 VI

7 Enzymatische Markersubstanzen Verwendete Antikörper MIB Vorkommen und Struktur Histochemische Verfahrensweise Anti-OPD Vorkommen und Struktur Histochemische Verfahrensweise Anti-S Vorkommen und Struktur Histochemische Verfahrensweise Anti-Human-Filaggrin Vorkommen und Struktur Histochemische Verfahrensweise Auswertung der Schnitte Allgemeines Epidermisdicke Gesamtzellzahl Proliferationsaktivität T-Zellen S-100-positive Zellen Ergebnisse Klinisches Bild Dermatohistopathologie Dermatohistopathologische Veränderungen vor Therapiebeginn Dermatohistopathologie unter Tazarotene Epidermisdicke 58 VII

8 3.4. Gesamtzellzahl Immunmarkierungen MIB Anti-OPD Anti-S Zusammenfassung der Immunmarkierungen Zusammenfassung aller Ergebnisse Diskussion Methodendiskussion Patientenkollektiv Auswahl der Gewebebiopsien Bild- und Strukturanalyse Ergebnisdiskussion Klinisches Bild Dermatohistopathologische Besonderheiten im Patientenkollektiv Subkorneale Pustulation Gewebseosinophilie Quantitative Abweichungen der Anti-S-100-Markierung Immunkompetente Zellen bei Psoriasis vulgaris - Funktion und Änderungen unter Tazarotene-Therapie Akanthose und Proliferation unter Tazarotene Ausblick Zusammenfassung 91 VIII

9 6. Literaturverzeichnis 92 Danksagungen 113 Lebenslauf 114 IX

10 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS Abb. (-n) Abbildung (-en) Ak Antikörper bzw. beziehungsweise ca. circa CD cluster determinants d.h. das heißt E Ebene et al. et alii HLA human leucocyte antigen HWZ Halbwertzeit Ig Immunglobulin m Meter max. maximal (-e, -en, -er) MHC major histocompatibility complex mm Millimeter min. minimal (-e, -en, -er) o.a. oder andere (-r) o.g. oben genannt (-e, -en, -er) RAR retinoid acid receptor RXR retinoid-x-receptor s.o. siehe oben sog. sogenannt (-e, -en, -er) s.u. siehe unten usw. und so weiter v.a. vor allem z.b. zum Beispiel z.t. zum Teil µm Mikrometer X

11 1.Einleitung 1.1. Historische Aspekte der Psoriasis Die Dermatologie ist ein verhältnismäßig junges Fachgebiet der Medizin. Dies verwundert natürlich, da die Haut der am einfachsten zugängliche Teil des Körpers ist und daher dermatologische Erkrankungen fast immer leicht zu beobachten sind. Die Ursache liegt in erster Linie wahrscheinlich darin, daß im Altertum und Mittelalter die Haut lediglich als Hülle des Körpers galt und man somit aüßerlich sichtbare Erkrankungen für Ausschwitzungen kranker Säfte aus dem Inneren hielt, die man nicht hemmen oder heilen konnte. Trotzallem existieren Berichte über Hautkrankheiten und ihre Behandlung bereits aus dem Altertum. Die vermutlich ältesten Beschreibungen schuppender Hauterkrankungen, aus denen sich jedoch nicht immer zweifelsfrei unsere heutige Psoriasis ableiten läßt, datieren aus dem 4.Jahrhundert v. Chr. Sie stammen aus China und Indien (83). Die erste Erwähnung einer spezifisch antipsoriatischen Behandlung findet sich im Papyrus Ebers (1500 v. Chr.). Dort wird ein externes Vorgehen im Sinne von Einreibungen mit Mixturen aus Zwiebeln, Urin und Meersalz beschrieben. Die erste Verwendung des Begriffes Psoriasis wird Galen ( n. Chr.) zugeschrieben. Unter diesem Begriff faßte er eine Schuppung der Augenlider und einen mit starker Exkoriation und Juckreiz verbundenen Zustand der Skrotalhaut zusammen. Zur Therapie empfahl er eine Brühe aus gekochten Nattern. Der Name Psoriasis leitet sich am wahrscheinlichsten von dem griechischen Verb Psora ab, welches man mit abschilfern, in kleine Teile zerfallen übersetzen kann. Im alten Griechenland wurde der Begriff Psora für die unterschiedlichsten Erkrankungen, die mit abschilfernden Prozessen einhergingen, verwendet; so zum Beispiel die Erythrodermie oder Krätze. Hippokrates wiederum verstand unter Psora eine Impetigo, während er die eigentliche Schuppenflechte als Lepra beschrieb. Er empfahl eine Kombinationstherapie mit Zitronensaft und Essig. Die verschiedenen Erscheinungsformen der Psoriasis beschrieb sehr früh Cornelius Celsus (25 v. Chr n. Chr., ein römischer Edelmann und Zeitgenosse des Kaisers Augustus, dem Medizinhistoriker insbesondere ihr Wissen über die alexandrinischen Ärzte verdanken) (1). Diese Beschreibungen finden sich in seinem Werk De medicina libri octo im Kapitel 1

12 impetigines, wo er Schwefel und Salpeter zur Behandlung empfiehlt. Im Mittelalter sah man die Psoriasis als Abart des Aussatzes an. Demzufolge endeten viele Psoriasiskranke in sogenannten Leprosorien, den erstmals nach dem Konzil von Lyon im Jahre 583 eingeführten, der Isolierung dienenden Leprahäusern. In der Literatur des 13. bis 19. Jahrhunderts fällt immer wieder das Bemühen auf, die nichtinfektiösen Hauterkrankungen, zu denen die Psoriasis zählt, von dem ansteckenden Aussatz zu trennen. Dahinter verbarg sich v.a. ein finanzieller Aspekt, um Simulanten aus den mit öffentlichen Mitteln betriebenen Leprosorien zu entfernen. Ferdinand von Hebra wiederum ( ) führte histologische und pathologische Aspekte in die Dermatologie ein. Ihm und einigen anderen ist somit die seit der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts bestehende einheitliche, allgemein anerkannte Definition der Psoriasis, zu verdanken Definition Die Psoriasis ist eine sehr häufige, gutartige, erbliche Dispositionskrankheit der Haut (auch der Schleimhaut, Gelenke und Nägel) mit scharf, aber oft unregelmäßig begrenzten, streckseitenbetonten, entzündlichen Papeln mit parakeratotischer, silberglänzender Schuppung. Es finden sich mannigfaltige histologische Veränderungen v.a. im Sinne einer Akanthose und entzündlichen Hautinfiltration Epidemiologie Die Psoriasis gehört in den gemäßigten Klimazonen, und damit auch in Europa, mit einer Morbidität von 1-2% zu den häufigsten dermatologischen Erkrankungen (17, 83). Fest steht, daß es zur klinischen Manifestation zum einen einer genetischen Disposition (84) und zum anderen sogenannter Manifestationsfaktoren wie physikalischen, chemischen oder auch immunologischen Reizen bedarf (6, 84). Man nimmt eine polygene multifaktorielle Vererbung mit Schwellenwerteffekt an. Genotypisch determiniert ist dabei außer der Disposition auch der Typ der Psoriasis, während die Lokalisation der Morphen und der 2

13 Verlauf im wesentlichen exogen bedingt sind. Beide Geschlechter erkranken gleichhäufig. In den meisten Fällen beginnt die Erkrankung im Lebensjahrzehnt, beim weiblichen Geschlecht im Durchschnitt etwas früher. Man findet sie jedoch nur selten vor der Pubertät. Man unterscheidet desweiteren innere und äußere Auslöser. Äußere Auslöser können mechanischer (enge Kleidung, Körperauflagestellen), physikalischer (Sonnenbrand) oder auch chemischer ( Dithranol-Dermatitis) Natur sein. Zu den inneren Auslösern wiederum zählen entzündliche Foci (Tonsillitis), bestimmte Grunderkrankungen (HIV-Infektion, Diabetes mellitus), Medikamente (Resochin, Lithium, ß-Blocker, Chlorthalidon, Goldpräparate, NSA), sowie psychische und saisonale Faktoren (z.b. Frühfahr, Herbst). Ebenfalls bedeutende Faktoren der Morbidität scheinen ethnische und / oder geographische Gegebenheiten zu sein. So erkranken mit Ausnahme der Eskimos, südamerikanischen Indianern und den afrikanischen Schwarzen alle Rassen, am häufigsten die Europäer. Die Psoriasis gliedert sich anhand epidemiologischer Gesichtspunkte in zwei morphologisch nicht oder nur schwer unterscheidbare Typen: Typ I umfasst die schweren Fälle mit frühem Manifestationsalter zwischen 10 und 25 Jahren. Die familiäre Belastung ist hoch. Es besteht eine besonders starke Kopplung bis zu 95% mit HLA-Cw 6 und HLA-Dr 7, eine schwächere mit HLA-B 13 und HLA-B 17. Bei der überwiegenden Mehrzahl der Patienten ist durch mechanische Provokation eine Psoriasis isomorph auslösbar. Man spricht von isomorphen Reizeffekt und im engeren Sinne von Köbner-Phänomen. Eine krankheitsspezifische Hautreaktion folgt also auf einen unspezifischen Reiz % der Patienten leiden unter einer Typ-I-Psoriasis. Typ II wiederum umfasst die relativ leichten Fälle mit einer späten Manifestation zwischen 35 und 60 Jahren. Eine familiäre Häufung tritt nicht auf. Es besteht keine oder nur geringgradige Kopplung mit den bereits genannten HLA-Typen. Ein Köbner-Phänomen läßt sich kaum auslösen. Diesem Typ sind 30-40% der Psoriasis-Patienten zuzuordnen. 3

14 1.4. Formen der Psoriasis Grundlegend unterscheidet man neben einer Vielzahl an Sonderformen die eruptivexanthematische von der chronisch-stationären Form. Die eruptiv-exanthematische Psoriasis manifestiert sich nach akuten Infektionen, wie z.b. Tonsillitis, mit subakuter Aussaat kleiner Herde vom Typ der Psoriasis punctata (disseminierte punktförmige oder tropfenartige Herde) v.a. an Rumpf und Extremitäten ohne Prädilektionsstellen (s.u.) und ohne deutliche Infiltration. Der endogene Eruptionsdruck ist sehr groß, sodaß häufig ein isomorpher Reizeffekt ausgelöst werden kann. Desweiteren zeigt sich häufig ein Pruritus. Diese exanthematische Form kann auch in die chronisch-stationären Psoriasis übergehen. Diese verlangt eine intensive lokale Therapie, da sich stärker infiltrierende und silbrig schuppende Herde zeigen. Sie treten jedoch in geringerer Zahl an den typischen Prädilektionsstellen auf. Provozierbarkeit und Pruritus sind im Gegensatz zur exanthematischen Form nur gering ausgeprägt. Die chronisch-stationäre Form kann bei entprechendem Eruptionsdruck auch zusätzlich eruptiv-exanthematische Schübe aufweisen Klinisches Bild Der einzelne Psoriasisherd ist durch ein monotones klinisches Bild gekennzeichnet. während Lokalisation, Größe und auch Konfiguration bei den einzelnen Patienten sehr unterschiedlich ausfallen können. Die Ausbreitung erfolgt durch zentrifugales Wachstum. Die klassische Hautveränderung der Psoriasis stellt eine scharf begrenzte, entzündliche Papel mit nicht fest haftender, parakeratotischer Schuppung dar. Diese Effloreszenzen können punktförmig klein (Psoriasis punctata), tropfenförmig exanthematisch (Psoriasis guttata), münzenförmig oder durch Konfluieren meherer Herde auch großflächig in bizarren Formen (Psoriasis geographica) und in der Maximalvariante auf der gesamten Hautoberfläche (Psoriasis erythrodermatica) auftreten. Im Bereich jedes Herdes finden sich drei Phänomen, die die Psoriasisdiagnose gestatten. - Das Kerzenfleck-Phänomen: Bei vorsichtigem Kratzen an einem Herd lösen sich die 4

15 silbrigen Schuppen als kleine Blättchen wie Geschabsel beim Kratzen an einer Stearinwachskerze. - Das Phänomen des letzten Häutchens: Nach Entfernung des Schuppenmaterials findet sich bei weiterem Kratzen ein feucht wirkendes, blattartiges Häutchen als unterste, die Papillenspitze überziehende dünne Epidermisschicht. Wichtigstes Kriterium zur Abgrenzung gegenüber anderen Hauterkrankungen ist das Trockenbleiben der Schuppung bis zur Entfernung des letzten Häutchens. - Das Phänomen des blutigen Taus (Auspitz-Phänomen): Nach Entfernung des letzten Häutchens kommt es zu einer punktförmigen Blutung durch Arrosion von Kapillaren im dann freigelegten Papillarkörper. Punktförmige Blutungen treten aber auch bei anderen dermatologischen Erkrankungen auf, so z.b. bei Ekzemen. Prädilektionsstellen der Psoriasis sind gewöhnlich mechanisch beanspruchte Hautareale mit relativ hoher epidermaler Erneuerungsrate, wie die Streckseiten der Extremitäten, hier besonders im Bereich der Knie- und Ellenbogengelenke, des behaarten Kopfes und der Lendengegend. Auch die Kreuzbeingegend kann betroffen sein. Das klassische Verteilungsmuster kann jedoch auch geradezu umkehrend im Sinne einer Psoriasis inversa in den Hautfalten, perianal und am Bauchnabel lokalisiert sein. Bei klinischem Verdacht sollten desweiteren die Gehörgänge und die Nägel untersucht werden. Solche Nagelveränderungen finden sich bei etwa % der Psoriasispatienten, bei der Psoriasis arthropathica (s.u.) mit bis zu 70% sogar noch wesentlich häufiger. Die Veränderungen manifestieren sich im Bereich der Nagelmatrix und des Nagelbettes. Bei der Nagelmatrixpsoriasis findet sich nicht selten auch gleichzeitig eine paronychiale Psoriasis. Es treten sog. Tüpfelnägel (Psoriasis punctata ungucum) auf. Dabei fallen die punktförmigen, parakeratotischen Psoriasisherde in der Nagelmatrix bei Vorwachsen der Nägel aufgrund ihrer weicheren Hornbeschaffenheit heraus und bilden die typischen, stecknadelkopfgroßen Grübchen. Bei stärkerer psoriatischer Veränderung der Nagelmatrix finden sich unregelmäßige Strukturveränderungen der Nageloberfläche, die Onychodystrophia psoriatica. Wird das Nagelbett in erkrankungsspezifische Prozesse miteinbezogen, kommt es zu umschriebenen, punkt- bis linsengroßen subungualen Herden 5

16 mit einem durch das subunguale parakeratotische Material bedingten gelblichen Eigenfarbton, welcher durch die Nägel hindurchschimmert und die sog. psoriatischen Ölflecken bedingt. Diese bilden sich an verschiedenen Nägeln, schieben sich mit dem wachsenden Nagel vor und erreichen schließlich im Rahmen einer partiellen Onycholyse (Onycholysis psoriatica) den freien Nagelrand. Treten Nagelmatrix- und Nagelbettpsoriasis gleichzeitig auf, führt dies durch ausschließliche Bildung von parakeratotischem Material unweigerlich zum Untergang des Nagels, dem sog. psoriatischen Krümelnagel. Bei 5-7% der Psoriasispatienten tritt zumeist nach den ersten Hautveränderungen, selten gleichzeitig oder gar vorher, eine Gelenkbeteiligung im Sinne einer Psoriasis arthropathica auf. Man unterscheidet einen häufiger vorkommenden peripheren Typ von einem seltener auftretenden zentralen, axialen Typ. Als Differentialdiagnose wäre an eine primär chronische Polyarthritis zu denken, der Rheumafaktor (ein IgM) ist jedoch bei beiden negativ. Dennoch findet sich, besonders beim zentralen Typ eine positive Korrelation mit HLA-B 27. Dieser ist auch bei M. Reiter und M. Bechterew häufig positiv. Beim peripheren Typ der psoriatischen Arthritis sind ein oder mehrere kleine Gelenke der Hände und / oder Füße betroffen. Es zeigen sich akute, sehr schmerzhafte, gerötete Weichteilschwellungen im Bereich der Gelenke, Wucherungen der Synovia und eine gelenknahe Osteoporose. Das Geschehen läuft schubweise über Monate und Jahre, wobei das betroffene Gelenk oft wechselt. Der Gelenkbefall vom peripheren Typ ähnelt dem der primär chronischen Polyarthritis, der Gelenkbefall vom zentralen Typ eher dem des Morbus Bechterew. Besonders typisch ist der Befall von Finger- und Zehenendgliedern. Der zentrale Typ wiederum betrifft v.a. die sakroiliakalen und die Wirbelgelenke. In den Endstadien bestehen Destruktion, Mutilation und Ankolyse der betroffenen Gelenke Sonderformen der Psoriasis Psoriatische Erythrodermie Sie tritt als sekundäre Erythrodermie bei ca. 1-2% der Patienten als besonders schwere Verlaufsform auf. Zur Entstehung kommt es entweder spontan durch stetige Größenzunahme der Herde bei eruptiv-exanthematischer oder chronisch-stationärer 6

17 Psoriasis, selten auch iatrogen durch zu intensive Lokalbehandlung. Es zeigt sich eine universelle (d.h. den gesamten Körper betreffende) entzündliche, infiltrierende Rötung, Schuppung und eventuell Exsudation der Haut. Meist ist ein starker Pruritus vorhanden. Eine diskrete Vergrößerung der Lymphknoten im Sinne einer dermopathischen Lymphadenopathie ist die Regel. Die Patienten sind immer schwer krank und können infolge Wärme-, Protein- und Wasserverlustes in der Kachexie versterben Psoriasis pustulosa Im Laufe akuter Schübe der Psoriasis sowie bei Konfluenz der Munro-Mikroabszesse bei primär starker exsudativer Psoriasis, kann es zu pustulösen Eruptionen kommen. Es handelt sich um stets sterile, auf Berührung schmerzhafte, intraepidermale Pusteln auf geröteter Haut. Das typische histologische Korrelat ist bei allen Fällen die unilokuläre spongiforme Pustel nach Kogoj (65). Es wandern sehr viele neutrophile Granulozyten ein, welche sich zwischen die Epidermiszellen drängen, was ein Zerreißen der Interzellularbrücken zur Folge hat. Auch bei der gewöhnlichen Psoriasis vulgaris kommt es zur subkornealen, intraepidermalen Neutrophilen-Aggregation, diese ist jedoch nur mikroskopisch sichtbar, während sie bei der Psoriasis pustula auch makroskopisch imponiert. Die Kogoj-Pustel ermöglicht die Differenzierung gegenüber dem pustulösen Bakteriid Andrews. Dort bleiben in nekrobiotischen und karyolytischen Epidermiszellen in subkornealer Lokalisation die Zellwände intakt. Dies führt wiederum zu einer schwammartigen Struktur, die durchsetzt ist von polymorphkernigen neutrophilen Leukozyten. Zentral entwickelt sich eine einkammerige Pustel. Man kann mehrere Formen der Psoriasis pustulosa unterscheiden Psoriasis pustulosa generalisata (vom Typ Zumbusch) Diese mit hohem endogenen Eruptionsdruck einhergehende Form der Psoriasis vulgaris kann als exsudative Maximalvariante gewertet werden, obwohl sie klinisch-morphologisch 7

18 kaum noch Symptome der Psoriasis aufweist. Es finden sich akut bis subakut disseminiertentzündliche Erytheme mit multipler Pustulation auf dem gesamten Integument. Handinnen-flächen und Fußsohlen sind oft stark betroffenen. Die Haut brennt und ist schmerzhaft, sodaß das Allgemeinbefinden schwer gestört wird. Komplikationen wie Bronchopneumonien, Leberstoffwechselstörungen, Eisenmangel usw. können auftreten Psoriasis pustulosa palmaris et plantaris (vom Typ Barber-Königsbeck) Es entstehen scharf begrenzte erythrosquamöse psoriasiforme Herde mit nur flachen Pusteln, hauptsächlich im Bereich von Thenar und Hypothenar der Hand und des Hohlfußes. Psoriatische Läsionen werden aber auch an anderen Prädilektionsstellen gefunden Acrodermatitis continua suppurativa (Hallopeau) Es handelt sich um eine historische Bezeichnung für eine Variante der Psoriasis pustulosa an Händen und Füßen. Es finden sich Pustulationen ausschließlich an den Fingern oder Zehen mit bevorzugtem Befall der Endglieder. Häufig treten reversible Onychodystrophien und Onycholysen auf Impetigo herpetiformis Historische Bezeichnung für eine klinische Variante der Psoriasis pustulosa generalisata. Ein gehäuftes Auftreten findet sich in der Schwangerschaft ab dem zweiten Trimenon. Nosologisch scheint eine Epithelkörpercheninsuffizienz (mit daraus folgender Parathormoninsuffizienz) zugrunde zu liegen. Charakteristisch ist ein schubweises Auftreten von primär sterilen Pusteln mit herpetiformer Anordnung auf größeren geröteten Hautarealen, v.a. in den intertriginösen Bereichen des Stammes. Klinisch finden sich 8

19 Fieber, rheumatoide Beschwerden, Nephritis, Diarrhoen und Zeichen der Hypokalzämie wie z.b. tetanische Anfälle und ein positives Chvostek-Zeichen Psoriasis vulgaris cum pustulatione Bei dieser Form der Psoriasis ist das Allgemeinbefinden nur unwesentlich gestört. Es besteht meist schon lange eine Psoriasis vulgaris. Nach Provokation z.b. im Sinne akuter Infektionen, Arzneiallergie oder auch Schwangerschaft entwickelt sich in den Herden zunehmend eine entzündliche Rötung mit Exsudation, Pusteln und Schuppenkrusten Erythema-anulare-centrifugum-artige Psoriasis Im Verlauf entsteht meist eine typische Psoriasis vulgaris, obwohl diese Form in klinischmorphologischer Sicht nichts mit der Psoriasis vulgaris gemein hat, sondern der Psoriasis pustulosa näher steht. Die auftretenden Veränderungen, die über Jahre hinweg kommen und gehen, können innerhalb von 1-2 Wochen eine beachtliche Progredienz und auch Rückbildungstendenz aufweisen. Besonders an den Extremitäten zeigen sich scharf begrenzte plaqueförmige, gyrierte oder zirzinäre, hellrote entzündliche Erytheme, welche zentrale Abheilung und peripheres Fortschreiten unter Ausbildung einer nach innen gerichteten halskrausenartigen Schuppung (Colleretteschuppung) erkennen lassen Histologie Die psoriatische Läsion ist eine Folge dermaler und epidermaler Störungen. Aufgrund einer massiv gesteigerten Epidermopoese (bis auf das 10-fache) zeigt die Epidermis eine Akanthose unterschiedlichen Ausmaßes, also eine Verdickung auf das 4-5-fache, v.a. durch Verbreiterung des Stratum spinosum. Normalerweise wird nicht unterschieden, ob diese Hyperproliferation die Epidermis insgesamt betrifft, oder ob sie nur in bestimmten Bereichen zu finden ist. Die Literatur spricht in diesem Zusammenhang in erster Linie von einer Elongation der Reteleisten (42, 69, 82) und somit des dermalen Papillarkörpers (9, 9

20 16). Die Papillenspitzen sind verlängert, insgesamt schmal mit apikal kolbiger Auftreibung. Das schmale darüberliegende Deckepithel ist meist nur wenige Zellschichten dick. Häufig findet sich hier ein interzelluläres Ödem. Weiterhin treten Verhornungsstörungen im Sinne einer Hyperkeratose (Verdickung der Hornschicht mit kernlosen Zellen innerhalb dieser bei ausgebildetem Stratum spinosum) und Parakeratose (Kernhaltige Keratinozyten im Stratum corneum bei weitgehend fehlendem Stratum spinosum) auf. Unterhalb des Stratum corneum an der Grenze zum Stratum spinosum finden sich häufig sterile Ansammlungen neutrophiler Granulozyten, welche zur Bildung der sog. Munro-Mikroabszesse führen. Für die pustulösen Formen sind die intraepidermal lokalisierten Kogoj-Pusteln charakteristisch. Im Korium finden sich in fast allen Fällen perivaskuläre entzündliche Infiltrate aus Lymphozyten, Histiozyten und einzelnen Granulozyten. Man unterscheidet hier das mononukleäre Infiltrat der dermal-entzündlichen Frühphase von dem granulozytär-dominierten Infiltrat der neutrophilenreichen Dauerphase. Es besteht ein mäßiger Epidermotropismus, d.h. vereinzelt wandern Entzündungszellen, v.a. Granulozyten, in die Epidermis ein. Aktivierte CD4- und CD8-positive T- Lymphozyten finden sich in Korium und Epidermis, allerdings nicht in gleichförmiger Ausprägung (26, 44, 96). So dominiert in der akuten Phase der Psoriasis eine epidermale Infiltration und Aktivierung CD4-positiver Lymphozyten, während die Phase der Rekonvaleszenz mit einer Migration und Persistenz CD8-positiver Lymphozyten korreliert Immunologischer Hintergrund Die Psoriasis vulgaris wird von einigen Autoren, v.a. von Baker und Fry et al. sowie von Menter et al., als immunologische Erkrankung gesehen (6, 84). Im folgenden sollen daher zunächst immunologische Interaktionen betrachtet werden, um später die dargestellten Ergebnisse einer Tazarotenetherapie optimal bewerten und einordnen zu können. Die meisten Antigene aktivieren Lymphozyten unter Mithilfe sog. akzessorischer Zellen wie Makrophagen und Langerhans-Zellen. Den letztgenannten kommt dabei in der Haut eine besondere Funktion zugute. Sie gehören zu den antigenpräsentierenden Zellen (APZ) der Epidermis und besitzen eine ausgeprägte immunstimulatorische Kapazität. Es handelt sich um suprabasal in der Epidermis sowie in der äußerern Wurzelscheide des Haarfollikels 10

21 gelegene dendritische Zellen. Ihre Dichte ist sehr variabel und beträgt im Mittel 450 / mm 2. Charakteristisch sind tennisschlägerartig geformte Birbeck-Granulae im Zytosol der Zelle. Mit den benachbarten Keratinozyten sind sie nicht, wie auch die Melanoyzten nicht, durch Desmosomen verbunden. Sie entwickeln sich aus Monozyten, welche aus dem Knochenmark in die Epidermis einwandern und sich dort zu Langerhans-Zellen differenzieren. Im Rahmen der Antigenpräsentation und in diesem Sinne auch bei der Psoriasis vulgaris spielen sie vor allem bei der Ausbildung der allergischen Typ-IV- Reaktion eine entscheidende Rolle (58). In der vorliegenden Studie werden sie (zusammen mit den basal gelegenen Melanozyten) durch den Anti-S-100-Antikörper detektiert. Voraussetzung für die Zusammenarbeit dieser akzessorischen Zellen mit den Lymphozyten ist die morphologische Oberflächenidentität beider Zellarten. Die Zelloberflächen- Erkennungsstrukturen bezeichnet man als HLA- (HLA=human leucocyte antigen) oder MHC-Antigene (MHC = major histocompatibility complex). Sie werden auf dem kurzen Arm von Chromosom Nr. 6 kodiert. Man unterscheidet zwei Hauptgruppen: Die MHC- Klasse-I-Antigene HLA-A, -B und -C, welche auf fast allen kernhaltigen Zellen zu finden sind, und die MHC-Klasse-II-Antigene HLA-D (-DO, -DP, -DR), die vorwiegénd auf Immunzellen lokalisiert sind. T-Lymphozyten, welche in vorliegender Arbeit im Rahmen der Helfer-Linie durch den OPD4-Antikörper erfasst werden, können über ihren T-Zell- Rezeptor nur Antigene erkennen, die an o.g. HLA-Moleküle auf der APZ gebunden sind. Freies Antigen aktiviert sie nicht, was man als MHC-Restriktion bezeichnet. Die APZ, hier also v.a. die Langerhans`schen Zellen, nehmen das Fremdantigen auf, zerlegen es in kleinere Peptidfragmente und präsentieren es dann in dieser Form zusammen mit den MHC-Proteinen an der Zelloberfläche den T-Lymphozyten. Zeitgleich produzieren sie Zytokine, die ein weiteres Aktivierungssignal für die T-Lymphozyten darstellen. Im Regelfall führt IL-1 in T-Lymphozyten zur Bildung von IL-2 und zur Expression von entsprechenden IL-2-Rezeptoren. Interleukin 1 initiiert damit zusammen mit der Antigenpräsentation die T-lymphozytäre Immunreaktion. Darüberhinaus scheint IL-1 im Rahmen der Psoriasis eine besondere Bedeutung zuzukommen (19, 67, 120) (Kapitel 4). Sog. exogene Antigene, d.h. solche, die von bakteriellen oder protozoalen Erregern stammen, sowie andere Makromoleküle, die in löslicher oder partikulärer Form in den Körper kommen, werden dann über MHC-Klasse-II-Ag nur den CD-4-positiven T- 11

22 Lymphozyten präsentiert. Sogenannte endogene Ag, also solche, die endogen im Zytoplasma gebildet werden (z.b. virale Antigene), werden über MHC-Klasse-II-Moleküle nur den CD8-positiven T-Lymphozyten präsentiert (89). Da auch die Psoriasis vulgaris mit dem Auftreten bestimmter Gewebsantigene korreliert (starke Kopplung mit HLA-Cw 6 und HLA-Dr 7 und schwache mit HLA-B 13 sowie HLA-B 17 bei Typ I) und im Hinblick auf die Bevorzugung der MHC-Klasse-II-Ag bei Krankheiten mit HLA-Assoziation, drängt sich die Vermutung auf, daß Autoimmunreaktionen durch eine fehlerhafte Präsentation bestimmter antigener Peptide durch diese MHC-Proteine und die dadurch bewirkte fehlerhafte T-Zellregulation begünstigt werden (6, 89). T-Zellen wandeln sich antigenabhängig in zytotoxische T-Lymphozyten (CD8- positiv), DTH-Zellen (delayed type hypersensitivity) oder T-Gedächtniszellen um. Dies wird unter den jeweiligen Voraussetzungen durch Lymphokine ( z.b. IL-2), die von T- Helfer-Zellen gebildet werden, ermöglicht. Die T-Helferzellen können sich unter Einwirkung weiterer exogener Mediatoren in zwei Subpopulationen differenzieren: Th 1 - und Th 2 -Zellen. Th 1 -Zellen (inflammatorische Zellen) produzieren vor allen Dingen Interleukin-2 und Gamma-Interferon, wobei letztgenanntes zu einer verstärkten Phagozytoseleistung der Makrophagen führt. IL-2 bewirkt ein Wachstum aktivierter B- und T-Lymphozyten. Th 2 -Zellen wiederum fördern v.a. über die Sezernierung von IL-4 die Proliferation und Differenzierung von B-Zellen in antikörperproduzierende Plasmazellen. Den erstgenannten Th 1 -Zellen scheint v.a. im Hinblick auf die entzündlichen Veränderungen bei der Psoriasis vulgaris eine besondere Funktion zuzukommen (4). B-Zellen, welche die humorale Immunität vermitteln, sollen der Vollständigkeit dieses Überblickes halber auch erwähnt sein, wurden in vorliegender Arbeit jedoch nicht spezifisch durch einen Ak untersucht (OPD4 markiert keine B-Zell-Linien). Die Lymphozyten entwickeln sich aus omnipotenten Stammzellen im Knochenmark. Im Rahmen der Reifung gelangen diese Stammzellen bzw. ihre Abkömmlinge in das Bursa- System, das bei Vögeln die sog. Bursa fabricii ist, ein Organ in der Nähe des Enddarms. Bei Menschen findet die B-Lymphozyten-Entwicklung wahrscheinlich in den Peyer`schen Plaques am Darm statt. Diese im Blut und der Lymphe zirkulierenden B-Lymphozyten gehen nach einigen Tagen zugrunde, es sei denn, es bindet an einen von ihnen ein passendes Antigen, das diesen dadurch aus der Masse der anderen selektioniert. Durch 12

23 diesen Prozess wird der Lymphocyt als Ausgangszelle für einen Lymphocytenklon vorgesehen (klonale Selektion). Unter Einfluß von Makrophagen und T-Helfer-Zellen (Produktion sog. B-Zell-Differenzierungsfaktoren, z.b. Interferon Gamma) differenziert sich dieser Lymphocyt dann zu einer Ak-produzierenden Plasmazelle und Gedächtniszelle (memory cell) (51). Initial sezernieren die Plasmazellen Ak der IgM-Klasse (sog. frühe Antikörper ), später IgG- bzw. IgA- oder IgE-Ak desselben Idiotyps (Ig-class-switch) (58). Jedoch auch ohne Stimulation produzieren sie latent eine geringe Menge Antikörper. Dieses Immunglobulin vom Typ IgM befindet sich nicht nur im Inneren, sondern auch auf der Oberfläche des jeweiligen Lymphocyten (51) Psoriasis - eine Autoimmunerkrankung? Im Rahmen der initialen pathogenetischen Prozeße bei der Manifestation der Psoriasis vulgaris, v.a. im Hinblick auf die Funktion immunkompetenter Zellen wie die auch in dieser Studie untersuchten Lymphozyten, scheint es sinnvoll, zunächst die Frage zu klären, inwiefern eine autoimmunologische Pathogenese der Schuppenflechte überhaupt in der Literatur belegt ist. Wie schon von Baker und Fry angenommen (6), sprechen zahlreiche Ergebnisse dafür, daß die Psoriasis vulgaris eine Erkrankung mit eindeutig (auto-)immunologischem Hintergrund ist. Die pathogenetische Basis stellt dabei wahrscheinlich ein Demaskierungsprozess bestimmter Antigene entweder durch kutane Alteration im Sinne eines Koebner- Phänomens oder durch bakterielle bzw. virale Pathogene dar. Tierversuche haben gezeigt, daß bakterielle Superantigene effektive Trigger der Psoriasis sind. Auch Streptokokken- Infektionen bei Kindern wurden als solche Faktoren gewertet (13, 136). In diesem Zusammenhang spricht man von der sog. Molekularen-Mimikry -Theorie. Dahinter verbirgt sich in o.g. Sinne die Annahme, daß Peptid-Fragmente infektiöser Antigene, die zu MHC-Proteinen der humanen Zelloberflächen homolog sind, die autoimmunologischen Vorgänge triggern. Darüberhinaus sind Fallbeschreibungen bekannt, die nahelegen, daß Krankheiten - auch die Psoriasis - vergleichbar einer graft-versus-host-reaktion induzierbar sind. Gardembase-Pain et al. berichten sowohl von Personen, die nach Knochenmarktransplantation von Psoriasis-Patienten auch eine Psoriasis entwickelten (38), 13

24 als auch von Fällen, bei denen es nach Knochenmarktransplantation von gesunden Spendern zu einer Heilung der Psoriasis beim entsprechenden Empfänger gekommen ist (34) Psoriasiforme Akanthose und Tazarotene Die Psoriasis vulgaris kombiniert epidermale und koriale Veränderungen, wobei kontrovers diskutiert wird, ob das initiierende Moment primär epidermaler oder dermaler Genese ist. Die beeindruckendste Veränderung der psoriatischen Haut stellt die Akanthose als Verbreiterung der Epidermis auf dem Boden einer Dickenzunahme des Stratum spinosum mit Verlängerung der Reteleisten und dermalen Bindegewebspapillen (Papillarkörper) dar. Da die Epidermisdicke im Rahmen dieser Studie anhand der vorliegenden Filaggrin- Präparate vor und nach Therapie gemessen wurde und darüberhinaus Tazarotene neben der antiinflammatorischen auch eine massiv antihyperproliferative Wirkung ausübt und somit Einfluß auf die psoriatische Akanthose hat (32), soll daher zunächst auf die pathogenetischen Hintergründe dieser eingegangen werden. Wie im folgenden zu sehen, zeigt sich in der Literatur ein mannigfaltiges Spektrum an Erklärungsansätzen: So konnte eine positive Korrelation zwischen teilungsaktiven Zellen der Epidermis sowie Größe und Dichte der Munro`schen Mikroabszeße, wie sie bei der manifesten Psoriasis vulgaris zu finden sind, gezeigt werden. Das läßt darauf schließen, daß die eindringenden neutrophilen Granulozyten die epidermale Proliferation triggern (110). Weiterhin wurde an Zellkulturen mit Keratinozyten der experimentelle Nachweis der Induktion epidermaler Proliferation durch neutrophile Granulozyten erbracht. Nach Zugabe neutrophiler Granulozyten zu einer Keratinozytenkultur stieg die Inkorporation von Tritium-Thymidin in die Keratinozyten um % an (110). Für dieses Phänomen finden sich in der Literatur unterschiedliche Erklärungsansätze: Mier et al. schreiben in diesem Zusammenhang dem Phosphoinositol-Zyklus eine wichtige Funktion zu, da dieser sowohl epidermales Wachstum als auch die Freisetzung entzündlicher Eicosanoide reguliert (86). Die Autoren postulieren eine gemeinsame metabolische Kontrolle für beide Mechanismen, wobei zunächst eine chemotaktische Wirkung auf die neutrophilen Granulozyten und 14

25 später eine proliferative auf die Epidermis ausgeübt werden soll. Ergänzend zu diesem Modell findet sich aber auch eine direkte Wirkung von Cytokinen auf die Proliferation der Keratinozyten, wobei IL-1 eine besondere Bedeutung zukommt. Im Rahmen inflammatorischer Prozesse induziert es neben einer Keratinozytenproliferation und einer Stimulation anderer chemotaktischer Cytokine auch die Bildung von Ahäsionsmolekülen. Es handelt sich z.b. um ELAM-1 (endothelial leucocyt adhesion molecule 1), ICAM-1 (intercellular cell adhesion molecule 1) und VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule 1) (19, 67, 120). Diese Adhäsionsmoleküle werden nun von Baker und Fry für die Infiltration der Granulozyten in die psoriatische Läsion verantwortlich gemacht (6). Allerdings ergibt sich ein enormer Unterschied der Aktivitäten von IL-1 in gesunder und psoriatisch affektierter Haut. Die Aktivität der sog. non-functional IL-1 beta in der psoriatisch affektierten Epidermis ist im Vergleich zu gesunder Haut erhöht, die der IL-1 alpha erniedrigt (126). Diese könnte durch den Verbrauch der funktionell aktiven IL-1-Form bedingt sein (128), wobei diese Vermutung auch durch das Vorkommen einer erhöhten Anzahl von Il-1-Rezeptoren in psoriatischer Haut gestützt wird (117) und möglicherweise auch der erhöhte Zell-turn-over der psoriatischen Epidermis reflektiert wird. Van de Kerkhof et al. erklären die Wirkung der neutrophilen Granulozyten auf das epidermale Wachstum mit der Produktion von C-4, D-4 und LTB-4 durch die Neutrophilen selbst (131). Diese Faktoren stimulieren ebenfalls die DNA-Synthese von Keratinozyten in Zellkulturen (66). Die Infiltration der psoriatisch affektierten Haut mit neutrophilen Granulozyten (106, 131) führt im Stratum germinativum (sog. Stratum. Malphigi) zur Bildung spongiformer Pusteln. Desweiteren bilden sich durch Ansammlung der Granulozyten unterhalb des Stratum corneum die schon beschriebenen Munro`schen Mikroabszeße. Chowaniec et al. hielten die neutrophilen Granulozyten für die ersten Zellinfiltrate im Rahmen dieses Krankheitsbildes (22). Dem stehen Berichte über das Auftreten mononukleärer Zellen in psoriatischen pin-point-lesions vor der Granulozyten-Infiltration von Braun-Falco gegenüber (15), was bedeuten würde, daß die neutrophilen Granulozyten nicht die initial zu findenden Zellen in psoriatischen Läsionen wären. Desweiteren wurden solche mononukleären Zellen vor Auftreten neutrophiler Granulozyten bei der pustulösen Psoriasis beobachtet (130). Dieser Tatsache entnahm man, daß die Neutrophilen- 15

26 Aggregation lediglich eine Interphase und nicht wie bis dahin angenommen die Initialphase der Psoriasis darstellt. Ebenso zeigen sich IL-6 und IL-8 in psoriatischer Epidermis in erhöhter Konzentration (45), wobei IL-8 einen eindeutig chemotaktischen Effekt auf neutrophile Granulozyten und auf T-Zellen hat (6). Il-6 und IL-8 haben bezüglich der Keratinozytenproliferation eine stimulierende Wirkung, was bedeutet, daß sie neben der chemotaktischen auch eine direkte Wirkung auf die epidermale Proliferation haben. Baker und Fry sehen dieses Interleukin-8 als verantwortlichen Faktor bei der Bildung der o.g. Munro`schen Mikroabszeße an. Auf dieser Überlegung beruhend stuften sie die Psoriasis als eine immunologische Erkrankung ein (6, 7). Bei ihrem Modell zur Erklärung der Immunpathogenese der Psoriasis bedürfe es der Präsentation von Antigenen wie z.b. von Viren, Streptokokken etc. durch Klasse-II-positive Zellen an CD4-T-Zellen in der Epidermis. Die dadurch aktivierten CD4-T-Zellen würden daraufhin Cytokine wie IL- 2, IL-6 und IL-8 sowie Gamma-Interferon freisetzen. Daraufhin würden die psoriatischen Keratinozyten durch die Interaktion mit den Cytokinen der aktivierten T-Zellen stimuliert werden, ihre eigenen Cytokine zu synthetisieren. Die Cytokine würden diesen Prozeß dann in einem autokrinen und / oder parakrinen Wirkmechanismus aufrechterhalten. Weiterhin konnte von anderen Autoren die Existenz leukotaktisch aktiver Faktoren nicht nur in den Schuppen der Psoriasis vulgaris, sondern auch der Psoriasis palmaris et plantaris und der Psoriasis pustulosa nachgewiesen werden. Auch wurde hier der Nachweis der Komplementspaltprodukte C5a und C3a (sog. Anaphylatoxine) als leukotaktisch aktive Faktoren erbracht (124). Man nahm zunächst an, daß diesen drei Subtypen der Psoriasis (Psoriasis vulgaris, Psoriasis palmaris et plantaris, Psoriasis pustulosa) ein gemeinsamer pathogenetischer Basismechanismus zugrunde liegt, entfernte sich aber wieder von dieser Theorie, nachdem klar wurde, daß unterschiedliche Konzentrationen der Komplementspaltprodukte im peripheren Blut vorlagen. So zeigten nur Patienten mit einer Psoriasis vulgaris eine deutliche Erhöhung der Durchschnittskonzentrationen für C3a und C4a, Patienten mit Psoriasis palmaris et plantaris allerdings nicht (127). Als weiterer Aspekt zur Beurteilung der Akanthose darf die Zellzahl nicht unberücksichtigt bleiben. Im allgemeinen wird bei der Betrachtung der Akanthose nur isoliert die Dicke der Epidermis und nicht die Zellzahl beurteilt (9). Pinkus und Weinstein (105, 135) erkannten eine niedrigere Zelldichte in psoriatischer Haut, d.h. eine Reduktion der Zellzahl pro 16

27 Flächeneinheit mit zunehmender Akanthose. Daraus läßt sich wiederum schließen, daß mit zunehmender Dicke der Epidermis die einzelnen Zellen größer werden, die Akanthose also nicht nur durch eine isolierte Proliferation allein, sondern auch durch Zunahme der Zellgröße mitbedingt ist Therapie Neben den speziellen - meist lokal-pharmakologischen Therapieoptionen - gilt es, einige allgemeine Regeln zu beachten. So sollten irritative Noxen, wie z.b. beengende Kleidung, Sonnenbrände oder auch starke Hautaustrocknungen und Nagelirritationen (z.b. Schreibmaschine schreiben, Klavier spielen) vermieden werden. Die Nägel sollten möglichst kurz gehalten werden, um einetraumatisierung der Nagelmatrix zu vermeiden. Eine spezielle Diät gibt es nicht, allerdings sollten scharfe Gewürze und Alkohol gemieden werden. Bei bekannter Nahrungsmittelunverträglichkeit gilt es die verantwortlichen Stoffe zu umgehen. Am Anfang der Psoriasisbehandlung steht zunächst die Entfernung der Hautschuppen (Keratolyse) durch lokale Anwendungen, z.b. Acidi salicylici 5% in Vaseline, Harnstoff- Salben, auch kombiniert mit Solebädern oder Ölbädern. Sollte sich die parakeratotische Hornschicht wieder ausbilden, muß die Keratolyse wiederholt werden. Sowohl die antipsoriatische Lokalbehandlung als auch die systemische Therapie zielen in erster Linie auf eine Drosselung der Hyperepidermopoese und auf eine Entzündungshemmung. Lokal eignen sich dazu Dithranol (Anthralin, Cignolin ) in Vaseline im Salbentuch oder als Kurzbehandlung (sog. Minutentherapie : Minuten). Ebenso können Calcipotriol (ein Vitamin-D-Analogon) und natürlich Retinoide zur topischen Behandlung verwendet werden. Eine Normalisierung der Hyperproliferation und Hemmung der Neutrophilen- Chemotaxis kann z.b. mit dem oralen Retinoid Neotigason (Acitretin) erreicht werden. Eine Kombinationsbehandlung, z.b. simultane Gabe von Dithranol und Retinoiden, ist auch möglich und effizient (112). Lokale und systemische Steroide in Salben- oder Cremegrundlagen führen ebenfalls zu einer wirksamen Reduktion der Hyperproliferation und wirken überdies stark antientzündlich. Sie kommen v.a. initial in besonders schweren Fällen zur Normalisierung des Hautstatus zur Anwendung. Wegen der drohenden Gefahr 17

28 der Epidermisatrophie und einer Rarefizierung des dermalen Bindegewebes sind sie jedoch nicht für eine längerfristige Anwendung geeignet. In seltenen und besonders schweren Fällen kann auch das Zytostatikum Methotrexat (z.b. Lantarel ) (2) oder Fumarsäure (8, 88) eingesetzt werden. Hierbei zeigt sich ein sehr gutes Ansprechen innerhalb weniger Wochen, allerdings kommt es häufig zu starken Reboundphänomen, die einen stationären Aufenthalt erforderlich machen. Eine weitere Therapieoption stellt die UV-Behandlung, meist in Kombination mit einer Lokaltherapie, dar. Zur Anwendung kommen die sog. selektive Ultraviolett-Phototherapie (SUP) sowie die Photochemotherapie mit UV-A- Bestrahlungen, meist nach oraler Einnahme oder lokaler Applikation von 8- Methoxypsoralen (z.b. Meladinine ), welches zu einer Photosensibilisierung der Haut führt (PUVA). Je nach Ausprägung des Krankheitsbildes und individuellem Thearpieansprechen werden die genannten Verfahren kombiniert Retinoide Definition Synthetische Derivate der Vitamin-A-Säure (Tretinoin, all-trans-retinsäure), wie zum Beispiel Isotretinoin oder Acitretin Herkunft und Geschichte Vitamin-A umfaßt die Substanzen Retinol (Vitamin-A-Alkohol), 3-Dehydroretinol bzw. Retinal (Vitamin-A-Aldehyd) und Retinsäure (besitzt nur einen Teil der Vitaminwirkung). Es handelt sich um ein fettlösliches Vitamin, welches auch in Form seines Provitamins (Betacarotin) aufgenommen werden kann. Zur intestinalen Resorption im Darm sind Gallensäuren nötig. Retinol kann als Fettsäureester in der Leber in großen Mengen gespeichert und durch Esterase wieder freigestzt werden. Im Blut ist es an ein spezifisches Transportprotein, an alpha-1-globulin, gebunden. Man findet Vitamin A v.a. in Gemüse, Obst, Milch und Eiern. Der tägliche Bedarf liegt bei ca IE / d. Symptome eines Mangels sind Nachtblindheit (Nyktalopie), später Atrophie und Verhornung der Haut und 18

29 Schleimhaut, die dadurch leichter von Mikroorganismen angegriffen wird. In der Folge können Xerophthalmie, Glossitis oder Vulvadystrophie auftreten. Bei Heranwachsenden kommt es zu Störungen des Wachstums und der Knochenbildung, während der Gravidität zu Mißbildungen des Feten. Auch Hypervitaminosen sind jedoch möglich. Die akute Form (über 1Mio IE / d) manifestiert sich in Schmerzen, Schwindel und Erbrechen. Die chronische Form zeigt sehr schmerzhafte Schwellungen des Periosts, Hämorrhagien, Haarausfall, Reizbarkeit und laborchemisch einen Anstieg der alkalischen Phosphatase im Serum, wahrscheinlich bedingt durch eine Freisetzung lysosomaler Enzyme. Teratogene Wirkungen sind bekannt. Das Retinol ist in seinen verschiedenen Formen an der Regulation vieler physiologischer Funktionen beteiligt, so an der Hämatopoese, Knochenbildung, am programmierten Zelltod, dem Sehvorgang sowie der Immunabwehr. Darüberhinaus ist es für die Stabilität der Zellmembranen wichtig (Zellmembranen und Membranen der subzellulären Partikel, wie Lysosomen und Mitochondrien) (12). Auch bezüglich der Zellproliferation und -differenzierung haben Retinol und seine Derivate eine Schlüsselfunktion. Daher spielen sie sowohl bei normalen Wachstumsprozessen, als auch bei Entwicklung und Suppression der Karzinogenesis eine wichtige Rolle (12, 72). Die physiologischen Wirkungen entfaltet das Retinol allerdings nicht selbst, sondern in Form der Retinolsäure. Die einzige Ausnahme stellt der Sehprozess dar, bei welchem sich 11-cis- oder all-trans-retinal mit dem Protein Opsin verbinden und so das sog. Sehpurpur Rhodopsin bilden, das in den Stäbchen und Zapfen des Auges zu finden ist (72). Synthetische Retinoide wurden erstmals Mitte der 70er Jahre auf experimenteller Ebene eingeführt und zur systemischen Behandlung der Psoriasis Anfang bis Mitte der 80er Jahre eingesetzt. Dies basierte v.a. auf der Tatsache, daß Retinoide sehr effektiv die drei pathologischen Hauptkennzeichen der Psoriasis zu beseitigen vermögen, d.h. also die gesteigerte Keratinozytenproliferation, die abnormale Keratinozytendifferenzierung sowie die Infiltration inflammatorisch wirkender Komponenten in die Haut. Auch topische Anwendugen gibt es seit dieser Zeit (Tretinoin) (38, 99), allerdings wurde die Entwicklung der entsprechenden Substanzen aufgrund zu starker lokaler Irritation (Brennen, Rötung, Pruritus) zunächst nicht weiter verfolgt (36, 46, 73). Trotz des Nutzens distanzierte man sich auch wieder von einer systemischen Retinoid-Therapie, da die orale Gabe mit einer Reihe schwerer Nebenwirkungen vergesellschaftet war. Dazu zählen toxische Effekte auf 19

30 Fett-, Knochen- und (Schleim-)hautgewebe sowie teratogene Wirkungen. Seit Entdeckung und Charakterisierung der Retinoid-Rezeptoren 1987 jedoch, wuchs das Wissen über die Wirkungsweise dieser Pharmaka immer weiter an, sodaß es möglich wurde Retinoide mit definierter Rezeptorselektivität zu entwickeln. Darauf begründete sich die Renaissance der Retinoid-Therapie Retinoid-Rezeptoren Retinoide vermitteln ihre biologischen Effekte durch Aktivierung nukleärer Rezeptoren und sich anschließender Regulation der Gen-Transkription (75). Man unterscheidetet prinzipiell zwei Familien von Retinoidrezeptoren: die Retinoid-Säure-Rezeptor (RAR (Retinoic acid receptor)-familie (40, 101) und die Retinoid-X-Rezeptor (RXR)-Familie (74). Beide Gruppen enthalten drei Subtypen (alpha, beta, gamma), welche durch verschiedene Gene kodiert sind (102). Die Existenz mehrerer Rezeptortypen ist dabei wahrscheinlich die Ursache für die unterschiedlichen Wirkungen der therapeutisch genutzten, neuerdings auch rezeptorselektiven Retinoide. Der dominierende Rezeptortyp in der Haut ist RAR-gamma. Die RARs und RXRs existieren als Dimere, also in Form einer Verbindung zweier gleichartiger Moleküle. Die RARs kommen immer als Heterodimere zusammen mit den RXRs vor (75), wohingegen die RXRs als Homodimere oder als Heterodimer mit RARs, Vitamin-D3-Rezeptoren, Thyroid-Hormon-T3-Rezeptoren und einigen anderen Kernrezeptoren vorkommen (64, 102). Die Existenz dieser Heterodimere ist daher verantwortlich für die Kreuzreaktion mit hormonellen Signalwegen und den daraus resultierenden Nebenwirkungen einer, v.a. systemischen, Retinoidtherapie. Die Aktivierung der Rezeptoren erfolgt durch unterschiedliche Agenzien. So werden die RARs durch all-trans-retinoidsäure aktiviert, während 9-cis-Retinoidsäure der physiologische Ligand für die RXRs ist (43). 20

31 Wirkungsweise der Retinoide Der aktivierte Retinoid-Rezeptor-Komplex kann die Genregulation auf zwei Arten beeinflussen: einen direkten und einen indirekten Weg. Der direkte Weg wird zunächst über sog. retinoid acid response elements in der Promotorregion der Zielgene vermittelt. RAR / RXR - Heterodimere binden direkt an diese Region, welche aus kurzen Nukleotidsequenzen wie AGGTCA oder AGTTCA besteht. Es handelt sich um Wiederholungssequenzen, welche durch zwei bis fünf Nukleotid-Spacer voneinander getrennt sind (75). Eine Aktivierung dieser response elements resultiert dann in einer Induktion der Gentranskription, welche zu den physiologischen Effekten führt. Man nimmt an, daß dieser Typ der Aktivierung für die Wirkung der Retinoide auf die zellulären Differenzierungsmechanismen verantwortlich ist (30, 72). Der zweite, indirekte Effekt resultiert aus der Fähigkeit der Retinoide zur negativen Genregulation, wodurch Gene reguliert werden können, die keine retinoid acid response elements haben. Der Retinoid-Rezeptor-Komplex antagonisiert wahrscheinlich bestimmte Transkriptionsfaktoren wie AP1 durch einen Konkurrenzmechanismus, der normalerweise ein co-activator-protein erfordert. AP1 ist ein onkogenes Protein, welches unter hyperproliferativen und inflammatorischen Bedingungen stark erhöht ist. Es reguliert die Transkription vieler Gene, die mit solchen Prozessen (Proliferation, Entzündung) einhergehen. Durch die Verbindung mit dem Retinoid-Rezeptor-Komplex entsteht ein inaktiver Komplex, welcher zur Down-Regulation der Transkription AP1-regulierter Gene führt. Man geht davon aus, daß die antiproliferativen und antiinflammatorischen Wirkungen der Retinoide in erster Linie durch diesen Wirkmechanismus zu erklären sind (50, 90, 139). Eine Zusammenfassung der verschiedenen Mechanismen zeigt Abb.1. Abschließend muß man sagen, daß die Komplexität der Retinoid-assoziierten Signalwege sowohl für die Vielzahl der möglichen Nebenwirkungen, als auch für die breite therapeutische Anwendung verantwortlich ist. So sind Retinoide unter spezifischindividueller Indikation nicht nur zur Psoriasistherapie geeignet, sondern auch zur Behandlung anderer Dermatosen (38) sowie Krebsleiden (71, 91, 139), Arthritis (139) und möglicherweise zur Krebsprävention(10, 113). 21

32 Abb.1: Genregulationsmechanismen des Tazarotensäure-Rezeptor-Komplexes. (nach Chandraratna, R.A.S.: Tazarotene - first of a new generation of receptorselective retinoids., B. J. Dermatol. 135, (1996)) 22

33 Entwicklung von Tazarotene - Die verschiedenen Retinoidgenerationen Das Basismolekül der Retinoidsäure besteht aus einer cyclischen Endgruppe, einer mehrfach ungesättigten polyenen Seitenkette und einer polaren Endgruppe (Abb.2). Abb.2: Strukturelle Modifikationen des Retinolmoleküls resultieren in der Bildung dreier Retinoidgenerationen. (nach Chandraratna, R.A.S.: Rational design of receptor-selective retinoids., J. Am. Acad. Dermatol. 39, (1998)) Zur ersten Generation der Retinoide, die diese Charakteristika aufweisen, zählen Tretinoin (all-trans-retinoidsäure) sowie das leicht modifizierte Isotretinoin (13-cis-Retinoidsäure) (43). Durch Umbau der cyclischen Endgruppe entstanden die Retinoide der zweiten Generation wie z.b. Etretinat. (aktiver Metabolit: Acitretin). Infolge einer weiteren 23

34 Modifikation der polyenen Seitenkette (Zyklisierung) wurden Substanzen wie die Arotinoide, welche zu den Retinoiden der dritten Generation zählen, kreiert (43). Die Erstund Zweitgenerationsretinoide enthalten mehrere, sich mit Einfachbindungen abwechselnde, Doppelbindungen im Molekül. Diese verleihen dem Pharmakon eine große Flexibiltiät bezüglich seiner Konformation, sodaß das Molekül mit vielen Rezeptoren interagieren kann. Doch genau darin liegt die Problematik, da so eine selektive Therapie im Sinne großer Rezeptorselektivität nicht ereicht werden kann. Eine große Anzahl verschiedener Rezeptoren wird stimuliert, was eine enorme Spanne an topischen oder systemischen Nebenwirkungen - je nach Applikationsart - zur Folge hat. Obwohl die Arotinoide schon eine rigidere Struktur aufweisen, sind auch sie noch derart flexibel, daß sie mit mehr als einem Rezeptortyp reagieren können. Infolge weiterer Reduzierung der molekularen Flexibilität durch Erhöhung der Rigidität des eigentlichen Moleküls konnte die Rezeptorselektivität immer weiter verbessert werden, was schließlich zur Entwicklung von Tazarotene geführt hat. Tazarotene und Tazarotensäure, der eigentlich wirksame Metabolit, gehören zu einer neuen Klasse von Retinoiden, den sog. azetylierten Retinoiden. Wie kam es zur Entwicklung von Tazarotene? Wie anhand von Abb. 3 zu erkennen, wurde zunächst die Flexibilität des Moleküls durch Integration der Doppelbindungen der Seitenkette in zwei Ringstrukturen und eine lineare Dreifachbindung reduziert, wodurch die Grundstruktur von Tazarotene entstand. Weitere Modifizierungen folgten, um eine bessere topische Anwendung möglich zu machen. So erfolgte zunächst die Umwandlung des Moleküls in eine Ethylester-Vorstufe, wodurch Hautirritationen weiter reduziert werden konnten, da das Pharmakon in Esterform natürlich wesentlich besser vertragen wird als in Säureform. Weiterhin wurde ein Stickstoffatom eingeführt, um sicherzustellen, daß die Ethylestervorstufe schnell systemisch in ihre polarere Säureform umgewandelt werden kann. Dies ist wichtig, um eine Akkumulation besonders in fetthaltigen Geweben, wie sie bei einigen Retinoidestern, z.b. bei Etretinat, auftritt, zu vermeiden und dadurch die Halbwertszeit zu verkürzen (37). Weiterhin wurde ein Schwefelatom in den lipophilen Teil des Moleküls eingebracht, um eine leichte und schnelle oxidative Metabolisierung zu gewährleisten. Abbildung 3 gibt einen Überblick bezüglich dieses Entstehungsprozesses. 24

35 Abb.3: Die Entstehung von Tazarotene: Strukturelle Progression von Retinoidsäure zu Tazarotene. (nach Chandraratna, R.A.S.: Tazarotene - first of a new generation of receptor-selective retinoids., B. J. Dermatol. 135, (1996)) Tazarotene selbst bindet an keinen Rezeptor. Der aktive Metabolit ist die Tazarotensäure (Abb.4), welche mit hoher Affinität an die RARs bindet. In abnehmender Affinität bindet sie an RAR-beta, RAR-gamma und RAR-alpha (90), wobei allerdings die Wirkung auf die beiden erstgenannten im Vordergrund steht. RXR werden nicht aktiviert (90). Tazarotene und Tazarotensäure enthalten keine isomerisierbaren Doppelbindungen mehr und können daher auch nicht in andere Formen umgewandelt werden, sie können also keine anderen Retinoidrezeptoren aktivieren. Im Gegensatz dazu ist die all-trans-retinoidsäure, das Mutterhormon, zu sehen, welches mit annähernd gleicher Affinität an alle drei RAR-Typen bindet und darüberhinaus in Formen umgewandelt werden kann, die zur Aktivierung von RXRs führen. 25

36 Abb.4: Strukturformel von Tazarotene und Tazarotensäure. (nach Chandraratna, R.A.S.: Tazarotene - first of a new generation of receptorselective retinoids., B. J. Dermatol. 135, (1996)) Tazarotene-induzierte Gene Mittlerweile sind drei Tazarotene-induzierbare Gene bekannt, die man als TIG-1, -2 und -3 bezeichnet. TIG-1 scheint selektiv durch RAR-spezifische und nicht durch RXR-assoziierte Retinoide stimuliert zu werden (93). Es handelt sich um eine komplementäre DNA (cdna), die für ein Protein aus 228 Aminosäuren (AS) kodiert. TIG-1 selbst scheint ein transmembranäres Protein zu sein, welches als ein Zelladhäsionsmolekül wirken könnte, um so Zell-zu-Zell- Kontakte zu vermitteln. Wahrscheinlich reduziert es die Keratinozytenproliferation (93). Bei TIG-2 handelt es sich ebenfalls um eine cdna. Sie kodiert für ein Protein bestehend aus 164 AS. TIG-2 ist in hoher Konzentration in nichtaffektierter psoriatischer Haut und in 26

37 geringer Konzentration in psoriatischen Läsionen zu finden. Unter Tazarotene-Therapie steigt der TIG-2-Wert innerhalb von drei Tagen massiv an (94). Es wird angenommen, daß TIG-2 ein löslicher Ligand für Zell-Oberflächenrezeptoren sein könnte. TIG-3 wiederum ist in hoher Konzentration in nichtläsionalen psoriatischen Zellen und nur in geringen Konzentrationen in akut psoriatisch affektierter Haut zu finden. Unter Umständen handelt es sich hierbei um neues Tumor-Suppressor-Gen (33) Pharmakokinetik von Tazarotene Tazarotene (Molekülstruktur Abb.4) ist das erste synthetisch entwickelte rezeptorselektive Retinoid zur topischen Behandlung von Patienten mit Psoriasis vulgaris. Die Molekülformel lautet C 21 H 21 NO 2 S (=Ethyl 6-[2-(4,4-dimethylthiochroman-6-yl)-Ethynyl)- Nikotinat), das Molekulargewicht beträgt 351,46 KD. Die dermatologische Darreichungsform stellt ein durchscheinendes, Wasser-basiertes Gel, welches 1%igen Benzylalkohol als Konservierungsmittel enthält, dar (31). Die perkutane Penetration von Tazarotene und damit die systemische Absorption ist limitiert. Studien haben gezeigt, daß der Großteil der Substanz auf oder in der Haut verbleibt (77). Die totale systemische Absorption von [ 14 C]-Tazarotene unter okklusiven Bedingungen auf normaler gesunder Haut war dabei annähernd 5,3% (2,7% der Dosis wurden mit den Fäzes, 2,6% mit dem Urin ausgeschieden). Die systemische Absorption unter nichtokklusiven Bedingungen auf psoriatisch affektierter Haut lag bei unter 1% (77). Tazarotene als Ethylester-Prodrug wird in der Haut schnell durch Esterasen ( aktivierende Metabolisierung) in den aktiven Metaboliten, die stärker Wasser-lösliche freie Säure, die Tazarotensäure, überführt, sodaß die Halbwertszeit nur 2 bis 18 Minuten beträgt. Weitere deaktivierende oxidative Metabolisierungsschritte resultieren in der Bildung von Sulfoxiden, Sulfonen und polareren Konjugaten. Die Tazarotensäure selbst hat somit ebenfalls eine kurze Eliminationshalbwertszeit von ein bis zwei Stunden (80, 81). Das pharmakokinetische Profil folgt dabei einem linearen Verlauf. Besonders im Hinblick auf Retinoide früherer Generationen zeigt sich hierbei die fortgeschrittene Entwicklung, da z.b. die Halbwertszeit von Acitretin noch bei zwei Tagen und die von Etretinat sogar bei 120 Tagen liegt (37). 27

38 Diese schnelle Metabolisierung hat zur Folge, daß weder Prodrug noch die freie Säure im Gewebe akkumulieren. Die Elimination erfolgt in Form o.g. Sulfoxide und Sulfone über Urin, Galle und Fäzes. Die Rate der fäkalen Elimination erreicht ihren Höhepunkt 2,5 Tage nach Gabe des Medikaments und ist nach insgesamt sieben Tagen abgeschlossen. Die Ausscheidung über den Urin ist nach zwei bis drei Tagen abgeschlossen. Die Eliminationshalbwertszeit liegt insgesamt bei ca. 16 Stunden (77). Topisch angewendete Tazarotene und Tazarotensäure sind weder zytotoxisch (99), mutagen noch üben sie chromosomen-aberrierende Wirkungen aus (25). Auch gibt es keine Hinweise auf eine mögliche Karzinogenität (25). Ebenfalls hat Tazarotene keinen Einfluß auf Fertilität und Reproduktion. Desweiteren ist es, im Gegensatz zu den oralen Retinoiden Etretinat und Acitretin, nicht teratogen (53, 63). Auch längerfristige topische Anwendung führte bei Studien mit Meerschweinchen zu keinen systemisch-toxischen Effekten und bewirkte allenfalls eine lokale reversible Irritation (25). Die topische Anwendung führt in diesem Sinne dosisabhängig zu leichten Hautreizungen wie Juckreiz, Entzündungen, Brennen oder Schälen der Haut (59). Darüberhinaus konnten bisher keine Tazarotene-induzierten Kontaktallergien bzw. phototoxischen und photoallergischen Reaktionen festgestellt werden. Allerdings erhöht Tazarotene, wie andere Retinoide auch, die Photokarzinogenität der Haut (25). Orale Gabe von Tazarotene wiederum führte bei Studien mit Ratten, ähnlich den herkömmlichen Retinoiden, zu Schwächungen des Individuums bis hin zu letalem Ausgang. Desweiteren traten Knochen- und Fettgewebsanomalien auf. Auch wurden teratogene Effekte dokumentiert. Allerdings können Plasmalevel, welche diese Wirkungen hervorrufen, nicht durch eine lokale Therapie erreicht werden (77). Zusammenfassend kann gesagt werden, daß Tazarotene, verglichen mit anderen topischen Retinoiden wie Tretinoin, bei gleicher oder höherer Effektivität weniger und schwächere Nebenwirkungen aufweist und daher für eine lokale Therapie bestens geeignet ist. Die Behandlung spricht innerhalb einer Woche an, wobei ein klinischer Nutzen bis zu 12 Wochen nach Beendigung der Therapie besteht, so daß auch eine Intervalltherapie möglich und sinnvoll ist (59). Treten Hautreizungen auf, so können diese leicht durch Wahl einer schwächeren Form kontrolliert und beseitigt werden. Tazarotene ist unter dem Handelsnamen Zorac in 0,05% bis 0,1%iger Konzentration als Gel erhältlich. 28

39 Eine Kombinationsbehandlung mit anderen Pharamka ist möglich. So stellt sich die kombinierte Anwendung von Tazarotene z.b. mit topischen Kortikoiden als sehr effektive Therapieform dar. Dies ist durch die unterschiedlichen Wirkmechanismen zu begründen. Beide Substanzen zeigen in der Psoriasistherapie einen synergistischen Effekt. So bewirken die Kortikosteroide einerseits ein initial schnelles Ansprechen der psoriatisch affektierten Haut bei gleichzeitiger Minimierung erthyematöser Nebenwirkungen des Retinoids, während dieses andererseits die therapeutische Wirkung verlängert und so die Gefahr eines Relapse, wie unter isolierter Kortikoidtherapie relativ häufig zu sehen, verringert (70). Desweiteren scheint auch eine kombinierte Phototherapie effektiv zu sein. Eine zweiwöchige Vorbehandlung mit 0,1%igem Tazarotene-Gel, gefolgt von einer zehnwöchigen Kombination von Tazarotene und UVB-Bestrahlung (sog. Tazarotene-UVB) zeigt in diesem Zusammenhang bessere Ergebnisse hinsichtlich der Reduzierung vorhandener Plaques, Hautschälung und Rötung als eine isolierte UVB-Therapie oder Kombination mit einem Placebogel. Die Kombinationsbehandlung wird dabei gut vertragen. Phototoxische Effekte sind nicht dokumentiert (51) Immunhistochemie Die Immunhistochemie begann 1941 mit der Verwendung Fluoreszenzfarbstoffgekoppelter Antikörper (Coons) und wurde seither in Sensitivität und Spezifität immer weiter verbessert. Eine wesentliche Weiterentwicklung erfuhr die Technik der Immunmarkierung durch die Einführung monoklonaler Antikörper, welche durch die sog. Hybridisierungstechnik in großer Menge hergestellt werden konnten. Immunisiert man eine Maus mit den nachzuweisenden Zellen oder Membranbestandteilen, wird die Bildung spezifischer Antikörper gegen die der Maus injizierte Zellpopulation angeregt. Durch Fusion der den spezifischen Antikörper produzierenden Milzzellen der Maus mit einer sich rasch teilenden Myelom- oder Lymphomzellreihe lassen sich größere Mengen chemisch, physikalisch und immunologisch völlig identischer Antikörper herstellen. Somit wurde die kommerzielle Produktion ermöglicht. 29

40 1.14. Zielsetzung In dieser Arbeit sollen die immunologischen, (anti)-proliferativen und dermatohistopathologischen Auswirkungen einer lokal-topischen Behandlung der Psoriasis vulgaris mit dem rezeptorselektiven Retinoidgel Tazarotene (Zorac ) untersucht werden. Da die Psoriasis gleichermaßen durch epidermale und koriale Störungen charakterisiert ist, wird sich die Untersuchung auch auf diese beiden Areale beziehen. Ziel ist es in erster Linie zu klären, inwiefern eine quantitative Beeinflussung immunologisch kompetenter Zellen wie T-Helfer-Lymphozyten (CD4-positiv) und antigenpräsentierender Zellen wie die epidermalen Langerhans-Zellen (S-100-positiv) in Epidermis und Korium auftritt. In diesem Zusammenhang soll eruiert werden, ob antiinflammatorische Wirkungen, wie von anderen Retinoiden bekannt, zu verzeichnen sind. Darüber hinaus sollen Tazaroteneassoziierte antiproliferative Wirkungen betrachtet und in einen Gesamtzusammenhang gebracht werden: Gibt es möglicherweise einen pharmakologisch induzierten gemeinsamen Wirkmechanismus zwischen immunkompetenten Zellen und der Anzahl proliferativ aktiver Zellsubpopulationen sowie zwischen Epidermis und Korium? Inwiefern können Effekte auf Psoiasis-typische Entzündungsinfiltrate verzeichnet werden? Weiterhin stellt sich die Frage, ob unter Therapie die Dicke der Epidermis sowie die Gesamtzellzahl in Epidermis und Korium beeinflußt werden und wie dies möglicherweise zu erklären ist. Letztendlich muß geklärt werden, ob eine solche topische Retinoidbehandlung überhaupt zu einer Normalisierung der hier untersuchten gegebenenfalls pathologischen Parameter führt und wie schwer mögliche Nebenwirkungen auf den Behandlungsverlauf Einfluß nehmen. 30

41 2. Material und Methode 2.1. Patientenkollektiv Bei dem untersuchten Krankengut handelt es sich um stationär aufgenommene Patienten der Dermatologischen Klinik des St. Joseph-Hospitals Bochum, welche sich in der Zeit zwischen 1997 und 1999 einer ausschließlich externen Therapie der Psoriasis vulgaris vom chronisch - stationären Typ unterzogen haben. Es handelt sich um zehn Patienten, wobei ein Patient aufgrund erneuter Exazerbation der Hautveränderungen nach 15 Monaten erneut in die Studie aufgenommen wurde. Zum besseren Verständnis sollen die untersuchten Personen von 1 bis 10 durchnummeriert werden, wobei o.g. doppelt integrierter Patient zum ersten Einschlußzeitpunkt die Fallnummer 3a, zum zweiten die Nummer 3b zugewiesen bekommt. Daher ergibt sich ein Gesamtkollektiv von elf Fällen. Sofern die Anzahl der Untersuchungen nicht der Anzahl der Patienten entspricht (siehe doppelt aufgenommener Patient (3a, 3b)), wird entsprechend auf diesen Umstand hingewiesen. Die Daten dieses Kollektiv werden auf zweierlei Weisen analysiert, um eine individuellere Betrachtung zu ermöglichen. Einerseits wird im folgenden nach individuellem Verlauf differenziert (Longitudinalstudie, longitudinaler Ansatz), d.h. wir betrachten bei wievielen Patienten definierte Laborparameter zu- oder abnehmen, andererseits werden die histologischen Zellzählungen pauschal gemittelt (Querschnittsstudie). Die Patienten wurden - neben ihrer festgelegt stationären Therapie - jeweils an einem vorher bestimmten Hautareal lokal morgens und abends mit 0,1%igem Tazarotene-Gel (Zorac 0,1%) über einen durchschnittlichen Zeitraum von 24,9 Tagen (arithmetischer Mittelwert) behandelt. Erfolgte eine zusätzliche Bestrahlung der Patienten (UVB isoliert : 5Pat., PUVA isoliert : 1Pat., UVB/PUVA : 1Pat.), wurden die Studienareale unter Folie abgedeckt. Eine zum Studienzeitpunkt initial stationär neu angeordnete Therapie mit Tazarotene lag bei fünf Patienten vor. Der untersuchte Herd durfte nur mit Tazarotene in o.g. Wirkkonzentration behandelt werden. Andere Externa kamen am Studienareal nicht zum Einsatz, um eine Beeinflussung durch nicht studienreleante Substanzen zu vermeiden und eine einheitliche Behandlungsgrundlage für die spätere Analyse zu schaffen. 31

42 Über Ziel und Vorgehensweise der Untersuchung wurden die Patienten vor Beginn unterrichtet. Eine Einwilligungserklärung bezüglich der notwendigen Hautbiopsien lag vor. Nach Zulassung des Präparats wurden die Patienten entsprechend der Deklaration von Helsinki (revidierte Version beschlossen von der 48. Generalversammlung des Weltärztebundes im Oktober 1996 in Somerset West (Südafrika)) untersucht und behandelt. Darüber hinaus lag im Rahmen einer klinisch-pharmazeutischen Studie ein Votum der Ethik-Kommission vor. Weiterhin wurden alle Ergebnisse der Longitudinal- und Querschnittsstudie in Kooperation mit dem Institut für medizinsche Informatik, Biometrie und Epidemiologie der Ruhr- Universität Bochum analysiert und interpretiert Gewebegewinnung Jeweils vor Therapie sowie am letzten Behandlungstag unter Tazarotene wurde eine Hautbiopsie analog Tabelle 1 durchgeführt. Tab.1: Zeitpunkt der Abschlußbiopsie (AB) unter Tazarotene in Tagen. Patient Biopsiezeitpunkt, AB (Tage) a 29 3b Mittelwert 24,9 32

43 Um eine nicht durch Artefakte beeinträchtigte histologische Aufarbeitung und anschließende computergestützte Analyse der Schnitte zu ermöglichen, mußten die zur Biopsie vorgesehenen Psoriasisherde möglichst atraumatisch entnommen werden. Dazu wurden sie derart lokalanästhesiert - z.b. mit Lidocain -, daß die interessierenden Bereiche nicht durch die Kanülenverletzungen beeinträchtigt werden konnten. Anschließend wurden diese Areale durch vorsichtige Stanzbiopsie entnommen. Mittels eines Stanzzylinders (Biopsie Punch, Stiefel Laboratorium GmbH, Offenbach) wurde durch Drehbewegung unter Druck die Haut kreisförmig eingeschnitten, der so enthaltene Stanzzylinder mit einer Pinzette gefaßt, behutsam angehoben und mit einem Skalpell an der Basis abgetrennt. Der Durchmesser der Biopsien betrug dabei 3-4 mm. Die entnommenen Bioptate wurden sofort in die entsprechende Fixierlösung - 5%iges Formalin für die Paraffineinbettung - gegeben. Die Adaptation der Wundränder wiederum erfolgte mit Einzelkopfnaht. Das Nahtmaterial wurde je nach Lokalisation am 5. bis 10. postoperativen Tag entfernt Gewebeaufbereitung Paraffineinbettung Die Präparate wurden nach 12-stündiger Formalinfixierung (5%) in Paraffin (Schmelzpunkt < 60 Grad Celsius) eingebettet. Dies geschah halbautomatisch mittels des Autotechnikons duo der Firma Technicon Instruments Corporation, Targ Town, New York. Bis zur Weiterverarbeitung wurden die Paraffinblöcke bei Raumtemperatur in lichtgeschützten Kästen aufbewahrt. Die Biopsien wurden im weiteren Verlauf horizontal eingebettet, so daß beim späteren Anschneiden die Hornschicht zuerst, danach das Epithel und zuletzt das Korium angeschnitten wurden. Die Einbettung in Paraffin (nach Fixierung) beeinträchtigt zwar diskret die Antigenität, hat aber den Vorteil guter Strukturerhaltung und Beurteilbarkeit (11). 33

44 Aufbereitung der Schnitte Paraffinschnitte Mittels des Rotationsmikrotoms der Firma Jung-Reichert (Histocut ) wurden von den Paraffinblöcken Schnitte mit einer Dicke von 4µm gefertigt. Anschließend wurden die Schnitte in einem C warmen Wasserbad zur Vermeidung von Schrumpfartefakten gestreckt. Das Aufbringen auf die Objektträger erfolgte durch Aufkleben mittels Eiweißglycerin. Auf jedem Objektträger wurden zwei bis drei Schnitte plaziert Entparaffinierung Die Paraffin-eingebetteten Schnitte wurden vor dem Färben und vor der Immunmarkierung zunächst mindestens 60 Minuten bei 55 C inkubiert. Durch eine Fällung des Eiweißes im Eiweißglycerin resultierte hieraus eine verbesserte Haftung der Biopsien am Objektträger. Es folgte eine Entparaffinierung in absteigender Alkoholreihe. Dazu wurden die Präparate in folgende Tauchbäder gebracht: - Xylolbad 5 Minuten - Xylolbad 5 Minuten - absoluter Alkohol 10 Minuten - 90%-iger Alkohol 5 Minuten - 70%-iger Alkohol 5 Minuten - 50%-iger Alkohol 5 Minuten - 30%-iger Alkohol 5 Minuten - Spülung mit fließendem Wasser 10 Minuten 34

45 Hämalaun-Eosin-Färbung Bei der sog. HE-Färbung wurden die entparaffinierten Schnitte in folgende Tauchbäder eingebracht: - Hämatoxylinlösung 5 Minuten - Leitungswasser (1x wechseln) - HCL kurze Spülung - Leitungswasser - Kaliumacetat 2 Minuten - Leitungswasser - Eosinlösung 10 Minuten (frische Lösung mit Eisessig) - Leitungswasser - 50%-iger Alkohol 2 Minuten - 70%-iger Alkohol 2 Minuten - 96%-iger Alkohol 2 Minuten - absoluter Alkohol 2 Minuten - absoluter Alkohol 5 Minuten - Xylol 5 Minuten Im Anschluß erfolgte die Abdeckung der gefärbten Schnitte mit mittels Eukitt aufgeklebter Deckgläschen. 35

46 2.4. Immunmarkierungen Allgemeines Immunhistochemische Färbemethoden spielen in der morphologischen Diagnostik eine wesentliche Rolle. Ziel dieser Techniken sind Nachweis und Identifikation antigener Komponenten in Zellen und Gewebsschnitten durch spezifische Antikörper, die durch Fluoreszenzfarbstoffe, Enzyme, partikuläres Material (z.b. Goldpartikel) oder Isotope markiert sind Antikörper (Ak) Für die routinemäßige Anwendung eignen sich kommerziell erhältliche poly- oder monoklonale Ak. Polyklonale Antikörperpräparationen sind heterogen, d.h. sie enthalten Ak gegen unterschiedliche Determinanten des Antigens. Sie haben den Nachteil eventueller unerwünschter Immunreaktionen mit falsch-positiven Ergebnis (z.b. durch Kreuzreaktion), aber den Vorteil der größeren Reaktivität bedingt durch die mögliche Erkennung unterschiedlicher antigener Determinanten. Monoklonale Ak wiederum sind homogen. Sie sind nur gegen eine antigene Struktur gerichtet und damit sehr spezifisch, haben jedoch den Nachteil geringerer Sensitivität und Stabilität. In dieser Arbeit sollen ausschließlich monoklonale Antikörper verwendet werden Immunhistochemische Methodik Man unterscheidet sog. konjugierte von unkonjugierten Methoden. Bei ersteren werden z.b. Enzyme direkt an den Antikörper gekoppelt. Dies hat den Vorteil der einfacheren Anwendung, aber den Nachteil, daß chemische Kopplungsreaktionen sowohl die Aktivität 36

47 des Ak, als auch des Enzyms beeinträchtigen können. Bei letzteren wiederum wird das Markerenzym über (Anti-Enzym-)Antikörper an den Ort der Ag-Ak-Reaktion fixiert. Diese Methode ist sehr sensitiv und ermöglicht den Ag-Nachweis auch in suboptimalem Erhaltungszustand, wie z.b. in routinemäßig fixierten und eingebetteten Geweben. Weiterhin differenziert man zwischen direkter und indirekter Methode Direkte Immunmarkierung Der direkt mit einer Markersubstanz, z.b. Fluoreszenzfarbstoff (Fluochrom) oder, wie in dieser Studie verwendet, Enzyme, konjugierte Antikörper bindet an das Antigen. Die Inkubation mit einem Substrat, einem sog. Chromogen, das durch das an den dritten Ak gebundene Enzym in einen Farbstoff umgesetzt wird, ermöglicht die optische Detektion des gesamten Ag-Ak-Komplexes. Wird ein Fluochrom verwendet, reicht die Benutzung eines Fluoreszenzmikroskops zur visuellen Erkennung (11). Abb.5.: Prinzip der direkten Immunmarkierung (nach Naish, S.-J.: Handbuch II immunchemischer Färbemethoden, 2.Auflage, 1989, DAKO Corporation, Hamburg) Indirekte Immunmarkierung Das Prinzip dieser Vorgehensweise entspricht dem der o.g. unkonjugierten Methode. Auch hier lassen sich verschiedenste Markersubstanzen wie Fluochrome oder Enzyme 37