Räumliche Transkriptomik bringt verborgene Merkmale der Psoriasis ans Licht

Schätzungen zufolge leiden rund 125 Millionen Menschen weltweit an Psoriasis. Forschende der NYU Grossman School of Medicine haben nun mithilfe der räumlichen Transkriptomik bisher verborgene Merkmale der Entzündung kartiert und untersucht, wie diese sich mit zunehmendem Schweregrad der Psoriasis verändern.

Die Ergebnisse des Teams können helfen zu erklären, wie kleine Entzündungsherde in der Haut weitreichende Auswirkungen in anderen Teilen des Körpers haben können. Die Forschenden stellen fest, dass bis zu einem Fünftel der an der Hautkrankheit Erkrankten später eine Psoriasis-Arthritis entwickelt. Die Studienergebnisse liefern auch Hinweise, warum Psoriasis diese und andere Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes, Herzerkrankungen und entzündliche Darmerkrankungen auslösen kann.

Die neuen Analysen, die in der Fachzeitschrift Science Immunology online veröffentlicht wurden, zeigen, dass die Position der Fibroblasten und Makrophagen variiert und bei schwereren Fällen von Psoriasis häufiger in den oberen Hautschichten zu finden ist.

Darüber hinaus stellte das Forschungsteam fest, dass in Hautproben von Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Psoriasis die Genaktivität in mehr als drei Dutzend molekularen Signalwegen, die mit dem Stoffwechsel und der Kontrolle des Lipidspiegels zusammenhängen, erhöht war – Faktoren, die bekanntermaßen bei Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen aus dem Gleichgewicht geraten. Diese erhöhte Genaktivität trat sogar in reiner Haut auf, weit entfernt von jeglichen Läsionen.

„Unser ursprüngliches Ziel war es, messbare molekulare Signale zu finden, die uns Aufschluss darüber geben könnten, wer mit größerer Wahrscheinlichkeit eine schwere Psoriasis entwickelt und wer ein höheres Risiko hat, damit zusammenhängende Erkrankungen wie Arthritis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu entwickeln, die häufig mit Psoriasis einhergehen”, so der leitende Studienarzt Dr. Jose Scher.

Nachdem die Forschenden Signale mit potenziellen systemischen Folgen gefunden hatten, arbeiten sie daran, zu verstehen, wie eine Hautentzündung zu einer weitverbreiteten Erkrankung führen kann, die andere Organe betrifft.

„Unsere Studie ist eine wertvolle Ressource für die wissenschaftliche Gemeinschaft, denn sie bietet das umfassendste Archiv zellulärer und molekularer Merkmale, die sowohl bei kranker als auch bei gesunder Haut eine Rolle spielen“, so Dr. Shruti Naik, die an der Studie mitwirkte.

Scher weist darauf hin, dass die neue Studie durchgeführt wurde, um über die derzeitigen Diagnoseinstrumente hinausgehen zu können, die sich stark auf die sichtbaren Zeichen der Hautläsionen konzentrieren. Viele der verfügbaren Therapien, darunter Steroide und Immunsuppressiva, reduzieren zwar die Entzündung und die Symptome, gehen aber nicht auf die Ursachen der Krankheit ein.

Die neue Studie nutzte die räumliche Transkriptomik, mit der die molekularen und zellulären Interaktionen in einem bestimmten Gewebe aufgezeichnet werden können. Die Forschenden analysierten intakte Hautproben von elf Männern und Frauen mit leichten bis schweren Fällen von Psoriasis sowie von drei gesunden Erwachsenen ohne Psoriasis. Die räumliche Transkriptomik ist leistungsfähiger als andere übliche Techniken, die einzelne Zellen verfolgen, da sie eine umfassende bildbasierte Karte erstellt, die zeigt, wo sich Zellen im Gewebe befinden und mit welchen anderen Zellen sie kommunizieren.

Laut Naik plant das Team als Nächstes, ihre neueste Analyse zu nutzen, um die biologischen Mechanismen zu identifizieren, die an einer Hautentzündung in einem bestimmten Bereich beteiligt sind, und wie sie sich auf die Haut oder andere Organe in einem anderen Teil des Körpers auswirken. Weitere Untersuchungen sind auch an größeren Patientengruppen sowie an läsionierter und nicht läsionierter Haut derselben Patienten geplant, um festzustellen, wie die Krankheit bei einigen von selbst abklingt und warum Patienten unterschiedlich auf dieselben entzündungshemmenden Medikamente ansprechen.

Zum Nutzen von Forschenden auf der ganzen Welt hat der Co-Leiter der Studie Ikjot Sidhu die räumliche Transkriptomanalyse online unter https://zenodo.org/record/7813973 und https://zenodo.org/record/7562864 archiviert.