Wie microRNA die Heilung von Hautwunden beeinflusst

Neue Erkenntnisse zeigen, welche Rolle die microRNA-29 bei der Wundheilung und Narbenbildung spielt. Eine Verbesserung der normalen Hautreparatur käme vielen Patienten zugute, die von großflächigen oder tiefen Wunden betroffen sind, die zu einer dysfunktionalen Narbenbildung neigen.

Da die Belastung durch nicht heilende Wunden so groß ist, wird sie manchmal als stille Pandemie bezeichnet. Es wird geschätzt, dass sich die mit der Wundversorgung verbundenen Kosten bis 2024 weltweit auf 15–22 Milliarden US-Dollar pro Jahr belaufen und damit die Kosten für die Behandlung von Gesundheitsproblemen im Zusammenhang mit Fettleibigkeit in einigen Teilen der Welt übersteigen werden.

Die leitende Forscherin Svitlana Kurinna von der University of Manchester, Großbritannien, erklärte: „Wir hatten Daten, die zeigten, dass microRNAs das Hautwachstum regulieren können. MicroRNAs codieren nicht für Proteine, sodass nicht genau klar war, wie diese kleinen Moleküle Veränderungen in der Haut bewirken können. Wir untersuchten daher die zugrundeliegenden Mechanismen, die gezielt zur Verbesserung der kutanen Wundheilung eingesetzt werden könnten.“

Die molekularen Vorgänge während der frühen Wundheilungsstadien der Entzündung und Gewebebildung sind mithilfe von Einzelzellsequenzierung und proteomischen Ansätzen gut beschrieben worden. MicroRNAs sind wichtige Faktoren bei der Heilung und regulieren möglicherweise Funktionen bei der Hautreparatur. Die Mechanismen, die dem Gewebeumbau zugrunde liegen, sind jedoch unklar. Forschende, die die Wundheilung in transgenen Mäusen mit microRNA-29-Gen-Knockout untersuchten, vermuten, dass die Freisetzung von microRNA-29-Targets die Wundheilung fördert, indem sie die Hautregeneration durch Bindung langer RNAs, die für das Strukturprotein Laminin C2 (LAMC2) der Haut codieren, reguliert. Dadurch wird die normale Hautstruktur wiederhergestellt, anstatt eine Bindegewebsnarbe zu bilden.

In der aktuellen Studie stellten die Forschenden fest, dass Wunden von Wildtyp-Mäusen recht gut heilten, die Haut von transgenen Mäusen ohne microRNA-29 sich jedoch noch besser regenerierte. Um die Gründe dafür zu verstehen, führten sie eine mikroskopische Analyse der transgenen Wunden durch. Sie beobachteten Ablagerungen von LAMC2, das bei wilden Mäusen normalerweise in der Haut zu finden ist, um die Blutgefäße in den Wunden von transgenen Mäusen mit microRNA-29-Mangel. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass microRNA-29 die Expression von LAMC2 hemmt, und dass die Deletion in den transgenen Mäusen diese Hemmung aufhebt, was zu einer schnelleren Wundheilung führt.

Diese Prozesse werden wahrscheinlich durch mircroRNAs vermittelt, die bei der Entfernung von microRNA-29 freigesetzt werden, um die Zellmatrixadhäsion zu verbessern. Die Ergebnisse deuten außerdem auf einen Zusammenhang zwischen LAMC2, verbesserter Angiogenese und Reepithelisierung hin. Die Forschenden hatten eine andere Veränderung bei der Hautregeneration erwartet. Sie dachten, die Entfernung von microRNA-29 würde dazu beitragen, dass die äußeren Schichten der Haut schneller wachsen, aber es war die tiefe Matrix der Wunde, die eine Verbesserung zeigte.

Diese Ergebnisse sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen belegen die Rolle der microRNA-29 bei der Reparatur der Epidermis und legen nahe, dass die Freisetzung von microRNA-29-Zielstrukturen, insbesondere LAMC2, die Wundheilung fördert. Die Hemmung von microRNA-29 und/oder die Überexpression von LAMC2 könnte eine neue und wirksame Strategie zur Verbesserung der Wundheilung sein.

Kurinna schloss: „Unsere Ergebnisse sind von besonderem Interesse, weil sie den Mechanismus zur Wiederherstellung der normalen Hautstruktur und nicht den Wundverschluss durch ein Bindegewebe (Narbe) aufzeigen. Eine Verbesserung der normalen Hautreparatur würde daher vielen Patienten helfen, die von großflächigen oder tiefen Wunden betroffen sind, die zu einer dysfunktionalen Narbenbildung neigen.“