In einer bahnbrechenden Studie haben Wissenschaftler die zentrale Rolle des IL-17-Proteins bei der Hautalterung identifiziert. Forscher haben herausgefunden, dass einige Immunzellen in der Haut während des Alterungsprozesses einen hohen IL-17-Spiegel aufweisen, was zu einer Entzündungserkrankung beiträgt. Durch die Hemmung von IL-17 beobachteten sie Symptome einer verzögerten Alterung, wie etwa schlechtes Haarfollikelwachstum, transkutaner Wasserverlust, langsame Wundheilung und genetische Marker des Alterns.
Eine wissenschaftliche Zusammenarbeit ergab, dass das Protein IL-17 eine Schlüsselrolle bei der Hautalterung spielt und seine vorübergehende Hemmung zu Symptomen verzögerter Hautalterung führt. Zukünftige Forschungen werden die Rolle von IL-17 bei den Alterungsprozessen anderer Gewebe und Organe untersuchen.
- Ein Forscherteam des IRB Barcelona und der CNAG hat das IL-17-Protein als eine Determinante der Hautalterung identifiziert.
- Die Blockierung der IL-17-Funktion verringert den entzündungsfördernden Status und verzögert das Auftreten altersbedingter Merkmale in der Haut.
- In der Zeitschrift veröffentlicht Alterung der NaturDie Arbeit eröffnet neue Wege bei der Entwicklung von Therapien zur Verbesserung der Gesundheit alternder Haut.
Ein Team von Wissenschaftlern des Instituts für Biomedizinische Forschung (IRB Barcelona) hat in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Zentrum für Genetische Analyse (CNAG) herausgefunden, dass das Protein IL-17 eine Schlüsselrolle bei der Hautalterung spielt. Die Studie, die von Dr. Guiomar Solanas, Dr. Salvador Aznar Benitah, beide vom IRB Barcelona, und Dr. Holger Heyn vom CNAG geleitet wurde, beleuchtet den durch IL-17 vermittelten Alterungsprozess bis hin zu einem entzündlichen Zustand.
Die Hautalterung ist durch eine Reihe struktureller und funktioneller Veränderungen gekennzeichnet, die nach und nach zu einer altersbedingten Verschlechterung und Brüchigkeit führen. Die Regenerationsfähigkeit alternder Haut nimmt ab, die Heilungsfähigkeit wird beeinträchtigt und die schützende Barrierefunktion lässt nach. In der Zeitschrift veröffentlicht Alterung der NaturDiese Arbeit beschreibt die Veränderungen, die verschiedene Zelltypen mit zunehmendem Alter erfahren, und identifiziert, wie bestimmte Immunzellen in der Haut hohe Mengen an IL-17 exprimieren.
Immunfluoreszenzfärbung für IL-17 (weiß) in gealterter Mäusehaut. Bildnachweis: IRB Barcelona
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass IL-17 an verschiedenen Funktionen im Zusammenhang mit dem Altern beteiligt ist. Wir haben beobachtet, dass die Blockierung der Funktion dieses Proteins das Auftreten vieler mit der Hautalterung verbundener Mängel verlangsamt. Diese Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten, bestimmte Symptome zu behandeln oder zu lindern.“ Hauterholung nach einer Operation beispielsweise, wie Dr. Aznar Benyetah, ICREA-Forscher und Leiter des Krebs- und Stammzelllabors am IRB Barcelona, erklärt.
„Durch die Einzelzellsequenzierung konnten wir tiefer in die Komplexität der Zelltypen und -zustände eintauchen, aus denen die Haut besteht, und wie sich diese im Laufe des Lebens verändern. Wir fanden nicht nur Unterschiede in der Zusammensetzung gealterter Haut, sondern auch Veränderungen in der Zellaktivität.“ „Vor allem Immunzellen zeigten spezifische altersbedingte Merkmale“, sagt Dr. Holger Heine, Leiter des Single-Cell Genomics Laboratory am CNAG.
Immunzellen, Entzündungen und Alterung
Neben einer Vielzahl von Epithelzellen, Haarfollikelzellen und anderen Bestandteilen beherbergt die Haut auch Immunzellen, die eine wichtige Rolle bei der Infektionsprävention und dem Schutz vor verschiedenen Schäden spielen.
Die Studie beschreibt, wie die Präsenz einiger dieser Immunzellen im Laufe des Alterns, wie etwa Gamma-Delta-T-Zellen, angeborene Lymphozyten und CD4+-T-Zellen, in der Haut deutlich zunimmt. Dieselben Zellen beginnen auch, sehr hohe Mengen des entzündungsfördernden Zytokins IL-17 zu exprimieren.
Erklärt Dr. Paloma Sola, Erstautorin der Forschungsarbeit, zusammen mit Dr. Mereu, jetzt Forscher am Josep Carreras Institute for Leukemia Research.
Umkehrung der Symptome der Hautalterung
Frühere Studien hatten beschrieben, dass IL-17 mit bestimmten Autoimmunerkrankungen der Haut wie Psoriasis in Zusammenhang steht, und es gibt bestehende Behandlungen, die dieses Protein blockieren. Das Forscherteam untersuchte die Reaktion verschiedener Aspekte auf die Blockierung der IL-17-Aktivität, darunter Haarfollikelwachstum, transkutaner Wasserverlust, Wundheilung und genetische Marker des Alterns. Diese vier Parameter zeigten nach der Behandlung eine Verbesserung, da sich der Erwerb von Alterungsmerkmalen deutlich verzögerte.
„IL-17 ist für lebenswichtige Körperfunktionen wie die Abwehr von Mikroben und die Wundheilung unerlässlich, daher wäre eine dauerhafte Blockierung keine Option. Wir haben beobachtet, dass eine vorübergehende Hemmung Vorteile bietet, die für ein Therapeutikum von Interesse sein könnten.“ Ebene“, sagt Dr. Joyomar Solanas, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRB Barcelona.
Die zukünftige Arbeit der Forscher wird sich auf die Aufklärung der Alterungsprozesse konzentrieren, die mit entzündlichen Erkrankungen der Haut einhergehen, und auf deren Zusammenhang mit IL-17. Das Team wird sich auch mit der Frage befassen, ob IL-17 an der Alterung und dem Verfall anderer Gewebe und Organe beteiligt ist.
Referenz: „Targeting Lymphozyten-derived IL-17 Signaling to Delay Skin Aging“ von Paloma Sola, Elisabetta Mirio, Julia Bongoch, Marta Casado-Pelaez, Neos Prats, Menica Aguilera, Oscar Reyna, Enrique Blanco, Manel Esteller, Luciano de Croce, Holger Heine, Guimar Solanas, Salvador Aznar Bennettah, 8. Juni 2023, hier verfügbar. Alterung der Natur.
DOI: 10.1038/s43587-023-00431-z
Diese Forschung wurde vom Europäischen Forschungsrat (ERC), der katalanischen Regierung, dem spanischen Ministerium für Wissenschaft und Innovation, der Lilliane Bettencourt-Stiftung, der staatlichen Forschungsagentur (AEI) und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.