3D-Hautmodelle aus dem Reagenzglas
Laserwirkungen in einer neuen Perspektive
Im Reagenzglas kultivierte dreidimensionale humane Hautäquivalente sind vielversprechende Modelle, um Lasereffekte auf die menschliche Haut unter standardisierten Bedingungen nachvollziehen, besser verstehen und damit auch optimieren zu können.
Die für seine Untersuchungen in Aachen entwickelten dreidimensionalen humanen Hautäquivalente hat Professor Jens Malte Baron von der Dermatologischen Klinik des Universitätsklinikums Aachen bei einer Veranstaltung im Rahmen der DDL- Jahrestagung in München wie folgt beschrieben: Die Dermis der in vitro-Haut besteht aus humanen dermalen Fibroblasten, die in eine Kollagenmatrix eingebettet sind. Auf diese Unterlage werden epidermale Keratinozyten ausgesät, die sich während einer mehrtägigen Kultivierung differenzieren und eine mehrschichtige Epidermis mit Stratum basale, Stratum spinosum, Stratum granulosum, Stratum lucidum und Stratum corneum aufbauen.
Die so “gezüchtete“ Haut reagiert auf Dermatologika, sie kann etwa für Untersuchungen zur Tattooentfernung sogar tätowiert werden und sie ist geeignet, erwünschte und unerwünschte Lasereffekte unter hochstandardisierten Bedingungen abzubilden. Dabei können Effekte nicht nur bis auf die histologische, sondern unter Einsatz von Microarrays bis auf die molekularbiologische Ebene verfolgt werden, so Baron. Die im klinischen Alltag bewährte Unterscheidung zwischen ablativen und nicht-ablativen, fraktionierten und unfraktionierten Lasern spiegelt sich dabei in reproduzierbaren unter- schiedlichen Genexpressionsmustern wider. Dabei unterscheiden sich solche Genexpressionsmuster nicht nur in Abhängigkeit vom Lasertyp, sondern auch in Abhängigkeit von verschiedenen Einstellungen des gleichen Lasers, z.B. je nach Länge der Impulsdauer.
Baron und Mitarbeiter hoffen, mit ihren Forschungsarbeiten am 3D- Hautmodell zu einem besseren Verständnis biologischer Lasereffekte und damit nicht zuletzt zu einem differenzierteren, Risiko-Nutzen-optimierten Einsatz der verschiedenen Systeme in unterschiedlichen Indikationen beizutragen. Aktuell untersuchen sie beispielsweise kombinierte Behandlungsstrategien und fanden u.a., dass eine ablative fraktionierte Laserbehandlung in Kombination mit Hyaluronsäureinjektionen die epidermale Proliferation der Modell- haut stärker anregt als die gleiche Laserbehandlung allein.
Altes Präparat auf modernem Prüfstand
Die über 60-jährige klinische Erfahrung, wonach Dexpanthenol die Heilung oberflächlicher Wunden beschleunigt, wurde von ihm und Mitarbeitern auch am vorgestellten Hautmodell bestätigt, erklärte Baron in seinem zweiten Vortrag. Mit einem ablativen Laser unter standardisierten Bedingungen beigebrachte Verletzungen der Modellhaut heilten unter einer unmittelbar danach begonnenen Behandlung mit einer Dexpanthenolhaltigen Wund- und Heilsalbe (Bepanthen®) deutlich schneller ab als unbehandelte, mit Vaseline oder der Salbengrundlage nachbehandelte identische Modellverletzungen. Genexpressionsanalysen zeigten einen Einfluss von Dexpanthenol besonders auf die Hochregulation von Genen, die in der Frühphase der Wundheilung involviert sind. Eine zweimal tägliche topische Behandlung mit Dexpanthenol sollte deshalb wenn, dann sofort nach einer spontanen oder iatrogenen (z.B. Lasertherapie) Hautverletzung begonnen und für drei bis fünf Tage fortgesetzt werden; dies selbst dann, wenn die Wunde noch leicht blutet, so Barons Konsequenz für die Praxis.
Tattooentfernung im Modellversuch
Was passiert eigentlich bei Tätowierungen molekularbiologisch in der Haut? Laut Genexpressionsanalysen am tätowierten Hautmodell erstaunlich wenig, so Baron. Dagegen einiges mehr, wenn das Tattoo etwa mittels Pikosekundenlaser wieder zum Verschwinden gebracht wird. Auch in diesem Setting konnte eine beschleunigte Regeneration iatrogen beschädigter Hautstrukturen unter einer Nachbehandlung mit Dexpanthenol bestätigt werden.
Quelle: Vorträge von Prof. Jens Malte Baron, Aachen, im Rahmen der 28. Jahrestagung der Deutschen Dermatologischen Lasergesellschaft (DDL), 31. Mai 2019, München; Veranstalter (zweite Veranstaltung): Bayer Vital
