Entzündung tritt auf, wenn einer der unten diskutierten Wege aktiviert wird. Es ist ein komplizierter Prozess, da sich alle Pfade gegenseitig beeinflussen und so einen Dominoeffekt verursachen. Dies ist eine kurze Diskussion der Wissenschaft darüber, was Hautentzündungen verursacht.

Dieses Material ist eine Adaption von Anti-Inflammatory Ingredients in Kap. 38 von Baumann’s Cosmetic Dermatology (McGraw Hill 2022)

Phospholipide in der Zellmembran werden durch Phospholipase A2 (PLA2) hydrolysiert, wodurch freie Arachidonsäure (AA) freigesetzt wird. Diese Fettsäure ist der Hauptvorläufer der Eicosanoide. Eicosanoide sind Entzündungsmediatoren. Arten von Eicosanoiden sind:

Prostaglandine

Thromboxane

Leukotriene

Prostacycline

Es gibt zwei verschiedene Wege bei der Synthese von Eicosanoiden aus AA:

1. Cyclooxygenase (COX)-Weg: Prostaglandine, Thromboxane und Prostacycline

werden über den Cyclooxygenase-Weg synthetisiert. Zwei Cyclooxygenasen wurden identifiziert: COX-1 und COX-2. COX-1 ist allgegenwärtig. COX-2 wird als Reaktion auf Entzündungsreize induziert.

2. Lipoxygenase-Weg: Lipoxygenase-Enzyme können auf AA einwirken und Hydroperoxyeicosatetraensäure (HPETE) (5-HPETE, 12-HPETE und 15-HPETE) bilden. HPETEs werden dann schnell zu hydroxylierten Derivaten (HETEs), LTs oder Lipoxinen reduziert.

Zytokine sind Signale, die Zellen produzieren. Zytokine, die bei Entzündungen eine Rolle spielen, werden von verschiedenen Zelltypen produziert, die wichtigste Quelle sind jedoch die Immunzellen: Makrophagen und Monozyten, die in den Entzündungsbereichen vorkommen. Sehen Sie sich die Tabelle „Entzündungsassoziierte Zytokine“ an, um herauszufinden, welche Zytokine eine wichtige Rolle bei Entzündungen spielen.

Wie in der Tabelle zu sehen ist, spielen zahlreiche Arten von Zytokinen eine Rolle bei Hautentzündungen. Zwei davon steuern Entzündungen: Interleukin-1 (IL-1) und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α). Diese beiden Zytokine induzieren die Produktion von Lipidmediatoren, Proteasen und freien Radikalen. Die Zytokine Interferon-γ (INF-γ) und Granulozytenkolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) verstärken die Entzündungsreaktion, indem sie die Produktion von IL-1 und TNF-α durch Makrophagen erhöhen.

Chemokine (chemotaktische Zytokine) sind kleine Proteine, die die Bewegung zirkulierender weißer Blutkörperchen zu Bereichen entzündeter Haut lenken.

Mastzellen werden durch die Bindung des Immunglobulins E (IgE) oder durch physikalische Reize (z. B.G, Hitze, Kälte und Sonnenlicht), von Makrophagen abgeleitete Zytokine, bakterielle Toxine, Gifte, Traumata und das Vorhandensein von Allergenen.

Wenn eine mit IgE-Antikörpern bewaffnete Mastzelle erneut einem Allergen ausgesetzt wird, treten mehrere Reaktionen auf, die schließlich zur Freisetzung verschiedener wirksamer Mediatoren führen, die für die klinische Ausprägung sofortiger entzündlicher Überempfindlichkeitsreaktionen verantwortlich sind wird allgemein als „allergische Reaktion“ oder „Nesselsucht“ bezeichnet. Im ersten Schritt dieser Sequenz binden Antigene an die zuvor an die Mastzellen gebundenen IgE-Antikörper. Die Verknüpfung von IgE-Molekülen mit den zugrunde liegenden IgE-Fc-Rezeptoren aktiviert Signaltransduktionswege, die zu drei Ergebnissen führen:

1) Degranulation mit der Sekretion vorgebildeter Mediatoren wie vasoaktiver Amine (z.G, Histamin), neutrale Proteasen (z.G, Chymase, Tryptase, Hydrolase) und Proteoglykane (z.G, Heparin, Chondroitinsulfat);

2) De novo Synthese proinflammatorischer Lipidmediatoren (d. h.e, LTs C₄, D₄ und B_4, und PG D₂)

3) Synthese und Sekretion von Zytokinen (d. h.e, TNF-α, IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 und GM-CSF) sowie Chemokine wie das Makrophagen-Entzündungsprotein (MIP)-1α und MIP-1β .

Histamin und Hautentzündung

Histamin wird in Mastzellen gespeichert. Wenn Mastzellen degranulieren, setzen sie Histamin frei. Wenn Histamin den H₁-Rezeptor bindet, werden Zytokine und lysosomale Enzyme aus Makrophagen freigesetzt und Zelladhäsionsmoleküle exprimiert, was die Aktivität von Basophilen, Eosinophilen und Fibroblasten beeinflusst. Sowohl der H₁- als auch der H₃-Rezeptor spielen beim Juckreiz bei einer Hautallergie eine Rolle.

Freie Radikale und Hautentzündungen

Weiße Blutkörperchen setzen aus Sauerstoff gewonnene freie Radikale frei, wenn sie Herausforderungen wie Mikroben, Chemokinen oder Immunkomplexen ausgesetzt sind. Freie Radikale bewirken die Expression von Chemokinen, Zytokinen und endothelialen Leukozytenadhäsionsmolekülen, verstärken die Entzündungskaskade und verschlimmern die Entzündung. Ein hoher Gehalt an freien Radikalen führt zu Zellschäden, was zu einer stärkeren Entzündung und Zerstörung der extrazellulären Matrix sowie zum Verlust von Hyaluronsäure, Kollagen und Elastin führt.

Das Kinin-Kallikrein-System ist ein Netzwerk zirkulierender Proteine, die Entzündungen, Blutdruckkontrolle, Gerinnung und Schmerzen beeinflussen. Kinine [Bradykinin (BK) und Kallidin (KD)] sind Polypeptide, die aus Kininogen hergestellt und durch Kininasen abgebaut werden. Sie entstehen nach einer Gewebeverletzung schnell und beeinflussen den Entzündungsprozess, indem sie die Freisetzung von Arachidonsäure und die Produktion von Eicosanoiden erhöhen und den Kernfaktor κB (NF-κB) aktivieren, wodurch sie weiter zur Entzündungsreaktion beitragen. Kinine verursachen auch Schmerzen.