Das veränderte Hautmikrobiom bei Neurodermitis

Patienten mit Neurodermitis haben im Vergleich zu gesunden Menschen ein deutlich verändertes und weniger vielfältiges bakterielles Besiedlungsmuster der Haut. Bislang war dies bereits für die Körperstellen bekannt, die vorwiegend von akuten oder chronischen Ekzemen betroffen sind. Allerdings stellte sich nun heraus, dass auch nicht entzündete Hautareale ein verändertes Mikrobiom aufweisen.

Die menschliche Haut ist auf ihrer Oberfläche zahlreichen Infektionserregern ausgesetzt. Gesunde Haut bietet gegenüber dem Eindringen von Pathogenen einen effektiven Schutz, der sich aus vier synergistisch wirkenden Elementen zusammensetzt:

  • einer physikalischen Barriere aus Zellen und Proteinen des Stratum corneum und des Stratum granulosum,
  • einer chemischen Barriere aus unterschiedlichen Peptiden, die z.B. anti­mikrobiell wirken,
  • einer immunologischen Barriere aus der sofortigen, nicht-spezifischen (angeborenen) und der spezifischen, langfristigen (adaptiven) Immunantwort
  • sowie einer großen Anzahl an Mikro­organismen zum Schutz vor Patho­genen und zur Unterstützung bei einer inflammatorischen Immunantwort.

Die Gesamtheit dieser Mikroorganismen bezeichnet man als Mikrobiom. Dieses setzt sich an verschiedenen Körper­stellen unterschiedlich zusammen. Temperatur, pH-Wert, Feuchtigkeit, Lipidgehalt oder die Menge an Haarfollikeln und Drüsen beeinflussen die bakterielle Zusammensetzung, aber auch das Alter und die Gesundheit des Menschen sowie genetische Faktoren und Umwelteinflüsse spielen eine Rolle. Körperstellen mit ähnlicher Charakteristik beherbergen also auch ein ähnliches Mikro­biom, andere Regionen unterscheiden sich erheblich in ihrer ­bakteriellen Besiedlung.


Wann führt Filaggrinmangel zu Neurodermitis?

Das feine Zusammenspiel von Hautzellen, Immunzellen und den Mikroben sorgt also dafür, dass die Haut ihre Barriere­funktion ausübt. Veränderungen im Mikrobiom können diese Funktion beeinflussen.

Die am besten beschriebene Ursache für eine generelle Barrierestörung der Haut ist ein Mangel am Hauteiweiß Filaggrin. Bei etwa zehn Prozent der Bevölkerung ist dieser Mangel durch vererbte Mutationen entstanden. Diese Personen leiden an einer allgemeinen Hauttrockenheit und verminderter Barrierefunktion, das heißt die Haut ist durchlässiger für Einflüsse von außen. Der angeborene Filaggrinmangel führt nicht zwangsläufig zu ­Neurodermitis, geht aber mit einem deutlich erhöhten Erkrankungsrisiko einher. Eine Ursache dafür könnte ein verändertes Hautmikrobiom sein. Eine kürzlich veröffentlichte Studie* des Exzellenzclusters Entzündungs­forschung stützt diese Vermutung:

Die Haut von Menschen mit Filaggrinmangel zeigte im Vergleich zur Haut gesunder Menschen eine verringerte Bakteriendiversität und eine veränderte bakterielle Besiedlung. Ein ähnlich verändertes Hautmikrobiom weisen auch Neurodermitis-Patienten auf.

Kommt es dann zum Ausbruch der ­Erkrankung, verändert sich das Mikrobiom weiter. Bislang war dies nur an den typischerweise betroffenen Körperstellen wie Armbeugen und Kniekehlen gut untersucht. Die Wissenschaftler fanden nun heraus, dass dort die für die Neuro­dermitis typischen Veränderungen des Haut­mikrobioms zwar am deutlichsten ausgeprägt sind, aber auch nicht betroffene Haut­areale typische Veränderungen aufweisen. Zu diesen Besonderheiten zählen eine verminderte Vielfalt von ­Bakterien und eine unterschiedliche Zusammen­setzung von Staphylokokken-Stämmen.


Verändertes Mikrobiom zugunsten von Staphylococcus aureus

„Die Diversität, also die Bakterienvielfalt, und der Anteil bestimmter Staphylo­kokken nimmt von gesunder über trockene zu entzündeter Haut sukzessive ab, während bestimmte andere Stämme, insbesondere Staphylococcus aureus (S. aureus) immer mehr dominieren“, betont Dr. Hansjörg Baurecht, Mitarbeiter in der ­Arbeitsgruppe von Clustermitglied Professor Stephan Weidinger an der Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie des UKSH Kiel. „Wirklich überraschend war, dass wir die für Gesunde typischen körperstellenspezifischen Unterschiede im Haut­mikrobiom auf akuten und chronischen Ekzemen von Neurodermitis-Patienten nicht mehr finden. Die Entzündung verändert das Hautmikrobiom massiv, unabhängig von der Körperstelle. Das hatten wir in dem Ausmaß nicht erwartet.“

„Unsere neuen Daten vertiefen das Verständnis der wechselseitigen Abhängigkeit zwischen Hautfunktion und bakterieller Besiedlung“, betont Prof. Dr. Stephan Weidinger, stellvertretender Direktor der Universitäts-Hautklink Kiel und Leiter der Abteilung für entzündliche Hautkrankheiten.

„Das Besiedlungsmuster der Haut ist bei Patienten mit Neurodermitis generell verändert, und ist sowohl Ausdruck als auch Triggerfaktor der Entzündung und kann Ausgangspunkt für echte Infektionen sein“, erklärt Weidinger.


Infektionsrisiko steigt

Infektionsrisiko bei Neurodermitis61. Sekundärinfektionen mit Bakterien (zumeist Staphylokokken):
Es ist darauf hinzuweisen, dass ca. 90 Prozent aller Patienten eine Besiedlung mit Staphylococcus aureus aufweisen, was eine pathogenetische Bedeutung für die Ausprägung des Ekzems haben kann, nicht jedoch mit den klinischen Zeichen einer Hautinfektion verbunden sein muss. Klinisch sichtbare Sekundärinfektionen sind bei Kindern wesentlich häufiger als bei Erwachsenen .

2. Virale Infektionen:
Eczema herpeticatum (Bläschen, meist hohes Fieber und Lymphknotenschwellung), Dellwarzen (Mollusca contagiosa), Eczema coxsackium (Bläschen, meist guter Allgemeinzustand, meist keine ausgeprägte Lymphknotenschwellung) sowie ausgeprägte Verrucae vulgares.

3. Mykotische Infektionen:
Tinea (vor allem durch Trichophyton rubrum), Malassezia-Spezies (wahrscheinlich für die Head-Neck-Shoulder-Variante der Neurodermitis von Bedeutung).

Neurodermitis-Patienten neigen eher zur Besiedlung und/oder Infektion mit Pathogenen – vor allem mit S. aureus und Herpes simplex virus (HSV). 20–40 Prozent der gesunden Menschen sind mit S. aureus besiedelt, unter Neurodermitis-Patienten sind es bis zu 90 Prozent1, von denen etwa die Hälfte Infektionen aufweist, die eine antibiotische Behandlung erfordern2. Eine Besiedlung oder Infektion der Haut mit S. aureus kann das Krankheitsbild verschlimmern, indem Toxine die Immun­regulation so verändern, dass eine chronische Neurodermitis entsteht3.

Auch virale Infektionen können den klinischen Verlauf einer Neurodermitis verschlechtern. Am häufigsten sind Infektionen mit HSV die Ursache. Das durch HSV ausgelöste Eczema herpeticatum (EH) beispielsweise tritt bei Gesunden kaum auf, findet sich jedoch bei circa drei Prozent der AD-Patienten4. Es kann schwerwiegende Komplikationen wie Keratokonjunktivitis, Virämie, Meningitis, Enzephalitis oder eine sekundäre bakterielle Sepsis zur Folge haben. Zusätzlich sind Neurodermitis-Patienten mit EH besonders anfällig für Infektionen mit S. aureus. Umgekehrt kann eine S. aureus-Infektion bei Neurodermitis-
Patienten ein EH auslösen. Neurodermitis hat bei Kindern und Jugendlichen eine Lebenszeitprävalenz von 14,3 Prozent5 – sie ist damit die häufigste chronische Erkrankung bei Kindern.

Ein besseres Verständnis der Rolle von Mikroorganismen bei AD soll zukünftig eine gezieltere Behandlung der Krankheit und die Prävention von Krankheitsausbrüchen ermöglichen.
 


Empfehlungen6

  • Die Komplikationen der Neurodermitis wie virale (z. B. Eczema herpeticatum) und bakterielle (z. B. Staphylodermie) Superinfektionen müssen den behandelnden Personen geläufig sein.
  • Es wird empfohlen, betroffene Patienten und deren Angehörige über mögliche Komplikationen der Neurodermitis zu informieren (zu schulen).


► Das Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert; derzeit befindet es sich in der zweiten Förderphase. Die rund 300 Clustermitglieder an den insgesamt vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Muthesius Kunsthochschule), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) forschen in einem innovativen, systemischen Ansatz an dem Phänomen Entzündung, das alle Barriereorgane wie Darm, Lunge und Haut befallen kann.


* Baurecht H et al. 2018. J Allergy Clin Immunol. doi: 10.1016/j.jaci.2018.01.019
1 Howell MD et al. 2006. J. Allergy Clin. Immunol. doi: 10.1016/j.jaci.2005.12.1345
2 Leung DY et al. 2014. J. Allergy Clin. Immunol. doi: 10.1016/j.jaci.2014.08.008
3 Breuer K et al. 2005. Clin. Exp. Allergy. doi: 10.1111/j.1365-2222.2005.02295.x
4 Bin L et al. 2014. J. Allergy Clin. Immunol. doi: 10.1016/j.jaci.2014.07.018
5 Robert Koch-Institut (Hrsg) (2014) Neurodermitis. Faktenblatt zu KiGGS Welle 1: Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland – Erste Folgebefragung 2009–2012. doi: 10.25646/2996
6 Werfel T et al. 2016. Leitlinie Neurodermitis. Journal Der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. doi: 10.1111/ddg.12884


Quelle: Exzellenzcluster Entzündungsforschung

Dr. Katharina Thier

► Die Illustration wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von: Holly McKelvey, science & nature illustrator, www.holly-draws.com