Was steckt hinter der Hautkrankheit Vitiligo? Neue Erkenntnisse zu nichtkodierenden RNAs
Vitiligo ist eine häufige Hauterkrankung, die durch den Verlust von Pigmentzellen (Melanozyten) gekennzeichnet ist. Sie betrifft weltweit etwa 0,5 % bis 1 % der Bevölkerung. Die Ursachen dieser Erkrankung sind komplex und umfassen Autoimmunreaktionen, oxidativen Stress, genetische und Umweltfaktoren sowie Stoffwechselstörungen. Doch keine dieser Ursachen kann allein das Fortschreiten der Krankheit erklären. Neue Studien zeigen, dass nichtkodierende RNAs (ncRNAs) eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Vitiligo spielen könnten. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die neuesten Erkenntnisse zu Mikro-RNAs (miRNAs), langen nichtkodierenden RNAs (lncRNAs) und zirkulären RNAs (circRNAs) im Zusammenhang mit Vitiligo.
Mikro-RNAs und Vitiligo
Mikro-RNAs (miRNAs) sind kurze RNA-Moleküle, die etwa 22 Nukleotide lang sind. Sie regulieren die Genexpression, indem sie an das RNA-induzierte Silencing-Komplex (RISC) binden, was zur Unterdrückung der Genaktivität führt. Bei Vitiligo wurden unterschiedliche miRNA-Profile in Hautläsionen, Blutzellen, Serum und Exosomen (kleine Vesikel, die von Zellen freigesetzt werden) von Keratinozyten (Hautzellen) gefunden. Diese miRNAs beeinflussen oxidativen Stress, Autoimmunreaktionen und die Funktion von Pigmentzellen.
Oxidativer Stress und miRNAs
Oxidativer Stress spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Vitiligo. Studien zeigen ein Ungleichgewicht zwischen prooxidativen und antioxidativen Systemen bei Patienten. Beispielsweise ist die Expression von miR-211 in Zellen von Vitiligo-Patienten reduziert, während ihr Zielgen, PPARG Coaktivator 1 Alpha (PGC1A), erhöht ist. Die Wiederherstellung von miR-211 kann den Sauerstoffverbrauch in diesen Zellen teilweise normalisieren, und die Hemmung von PGC1A reduziert den erhöhten Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS). Eine andere miRNA, miR-421, ist in einem Modell für Stress im endoplasmatischen Retikulum (ER) von Melanozyten erhöht. Die Hemmung von miR-421 reduziert Stress-bedingte Zellschäden und aktiviert Signalwege, die das Überleben der Zellen fördern. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass miR-421 ein potenzielles Ziel für die Behandlung von Vitiligo sein könnte.
Autoimmunität und miRNAs
Vitiligo wird auch als Autoimmunerkrankung angesehen. Die Expression von miR-155 ist in T-Zellen von Patienten reduziert, was zu einer Abnahme von regulatorischen T-Zellen (Tregs) und einer Zunahme von CD8+ T-Zellen führt. Ähnlich ist die Expression von miR-21-5p in Blutzellen reduziert, während das Signalprotein STAT3 erhöht ist. Die Überexpression von miR-21-5p erhöht das Verhältnis von Tregs zu Effektor-T-Zellen, indem sie STAT3 hemmt. Eine weitere Studie zeigt, dass miR-3940-5p in Blutzellen von Patienten mit nicht-segmentaler Vitiligo reduziert ist, was zu einer erhöhten Anzahl von T-Zellen und höheren Werten des Interleukin-2-Rezeptors (IL-2RG) führt. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die miR-3940-5p-IL-2RG-Achse die T-Zell-Proliferation beeinflusst und zur Entstehung von Vitiligo beiträgt.
Melanozytenbiologie und miRNAs
Die Funktion von Melanozyten wird durch genetische und nicht-genetische Faktoren beeinflusst, was letztlich zur Depigmentierung bei Vitiligo führt. Die Expression von miR-21-5p ist bei Patienten erhöht, und ihre Überexpression in Melanozyten reduziert die Expression von Genen wie SOX5, b-Catenin und Cyclin-abhängiger Kinase 2. Dies deutet darauf hin, dass miR-21-5p als Schutzmechanismus für Melanozyten wirken könnte, obwohl dies nicht ausreicht, um andere schädliche Prozesse zu verhindern. Darüber hinaus reduzieren Exosomen von Keratinozyten aus Vitiligo-Läsionen die Melaninproduktion in Melanozyten, indem sie miR-200c enthalten, was die Expression von SOX1 erhöht und die Melanogenese hemmt. Exosomen, die miR-330-5p enthalten, reduzieren ebenfalls die Melaninproduktion und die Expression von Tyrosinase (TYR), einem Schlüsselenzym der Melaninsynthese. Die p53-miR-211-Matrix-Metalloprotease-9-Achse spielt eine Rolle bei der Migration von Melanozyten, was die Repigmentierung bei Vitiligo-Patienten verbessern könnte. Erhöhte miR-9-Spiegel in Vitiligo-Läsionen reduzieren die Adhäsionsmoleküle E-Cadherin und b1-Integrin, aber eine UVB-Behandlung kehrt diesen Zustand um und fördert die Migration von Melanozyten.
Lange nichtkodierende RNAs und Vitiligo
Lange nichtkodierende RNAs (lncRNAs) sind RNA-Moleküle mit mehr als 200 Nukleotiden. Die Forschung zu lncRNAs bei Vitiligo ist noch jung, aber einige lncRNAs wurden bereits mit der Krankheit in Verbindung gebracht. MALAT1 ist eine 8000 Nukleotide lange lncRNA, die die Genexpression reguliert. Erhöhte MALAT1-Expression und reduzierte miR-211-Expression in Keratinozyten aus Vitiligo-Läsionen deuten darauf hin, dass MALAT1 miR-211 bindet und dessen Expression hemmt, was zu erhöhten SIRT1-Spiegeln führt. SIRT1 schützt Keratinozyten vor UVB-induzierten DNA-Schäden, was erklären könnte, warum Hautkrebspatienten seltener an Vitiligo erkranken. Die Expression von TUG1 ist bei Vitiligo-Patienten reduziert und steht in Zusammenhang mit der Krankheitsaktivität. Ein bestimmter genetischer Marker (SNP rs10087240) im PVT1-Gen ist signifikant mit Vitiligo assoziiert, was PVT1 als Risikogen für Vitiligo in der europäischen Bevölkerung bestätigt.
Zirkuläre RNAs und Vitiligo
Zirkuläre RNAs (circRNAs) sind eine besondere Art von ncRNAs, die durch eine geschlossene Schleifenstruktur gekennzeichnet sind. Neue Studien haben gezeigt, dass circRNA-miRNA-mRNA-Netzwerke eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Vitiligo spielen könnten. Beispielsweise ist die circ_0087961-miR-27a-3p-PAXILLIN-Achse mit Vitiligo assoziiert. Paxillin ist ein Protein, das die Adhäsion von Melanozyten fördert, was darauf hindeutet, dass dieses Netzwerk an der Pathogenese von Vitiligo beteiligt sein könnte.
Fazit
Die Forschung zu ncRNAs bei Vitiligo steckt noch in den Kinderschuhen, insbesondere bei lncRNAs und circRNAs. Dennoch gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass ncRNAs oxidativen Stress, Autoimmunreaktionen und die Funktion von Melanozyten bei Vitiligo regulieren könnten. MiRNAs aus Exosomen spielen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Kommunikation zwischen Zellen. Mit Fortschritten in der Grundlagenforschung könnten ncRNAs zukünftig neue Möglichkeiten für die Diagnose und Behandlung von Vitiligo bieten.
For educational purposes only.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001900