Rolle von IL-13 bei AD


Bedeutung von IL-13 in der Haut1

Die Überexpression von IL-13 führt zu Störungen in der Hautbarriere, erhöht das Risiko für Hautinfektionen und verstärkt außerdem Entzündungen, Jucken – und, in der chronischen Phase, das Remodelling und die Verdickung der Haut.2-9

 

Auch IL-4 kann Jucken fördern, allerdings sind die Konzentrationen von IL-4 in der AD Haut relativ gering im Vergleich zu IL-13.7,12 

ILC, innate lymphoide Zelle; TEWL, transepidermaler Wasserverlust; TSLP, thymic stromal lymphopoietin.

  • IL-13 hat einen direkten Effekt auf Keratinozyten:
    • Reduktion der Expression von Hautbarriere-Proteinen und -Lipiden, wodurch die Hautbarriere weiter geschädigt wird und der transepidermale Wasserverlust steigt2-4
    • Herabregelung der Expression antimikrobieller Peptide, was häufig zu einer starken Besiedlung durch Staphylococcus aureus führt und das Risiko sekundärer Hautinfektionen steigert5
    • Stimulation der Sekretion von Chemokinen und Zytokinen, welche mehr Immunzellen anziehen und damit die Entzündung verstärken6
  • IL-13 stimuliert die peripheren sensorischen Neuronen der Haut, welche Juckreiz-Signale aussenden dadurch kommt es zum Kratzen7
  • IL-13 reguliert die Matrix-Metalloproteinase-13 Expression in humanen dermalen Fibroblasten herunter, was zu Fibrose und Ablagerungen von Kollagen führen kann, wie es z.B. in lichenifizierten Hautregionen vorkommt8
  • Chronischer Juckreiz und das assoziierte Kratzen sind Komponenten eines dynamisch pathologischen Prozesses - dem Juck-Kratz-Kreislauf9
    • Kratzen verstärkt den Juckreiz über die Schädigung der Hautbarriere und erhöht zudem die Exposition gegenüber Allergenen und Mikroben, die die Entzündung weiter verstärken können
    • Die epitheliale Stressantwort setzt Zytokine frei, die ihrerseits Immunzellen aktivieren und so die Entzündung weiter fördern
    • Die ausgeschütteten Zytokine stimulieren periphere sensorische Neuronen, welche Juckreiz-Signale aussenden und dadurch das Kratzen verstärken

Studien weisen auf eine Überexpression von IL-13 gegenüber IL-4 in der Haut von Menschen mit AD hin13,14

ÜBEREXPRESSION VON IL-13

Referenzen

  1. Bieber T. Interleukin-13: targeting an underestimated cytokine in atopic dermatitis. Allergy. 2019. doi:10.1111/all.13954.
  2. Howell MD, Kim BE, Gao P, et al. Cytokine modulation of atopic dermatitis filaggrin skin expression. J Allergy Clin Immunol. 2007;120(1):150-155.
  3. Kim BE, Leung DY, Boguniewicz M, Howell MD. Loricrin and involucrin expression is down-regulated by Th2 cytokines through STAT-6. Clin Immunol. 2008;126(3):332-337.
  4. Berdyshev E, Golvea E, Bronova I, et al. Lipid abnormalities in atopic skin are driven by type 2 cytokines. JCI Insight. 2018;3(4):e98006.
  5. Nomura I, Goleva E, Howell MD, et al. Cytokine milieu of atopic dermatitis, as compared to psoriasis, skin prevents induction of innate immune response genes. J Immunol. 2003;171(6):3262-3269.
  6. Purwar R, Werfel T, Wittmann M. IL-13-stimulated human keratinocytes preferentially attract CD4+CCR4+ T cells: possible role in atopic dermatitis. J Invest Dermatol. 2006;126(5):1043-1051.
  7. Oetjen LK, Mack MR, Feng J, et al. Sensory neurons co-opt classical immune signaling pathways to mediate chronic itch. Cell. 2017;171(1):217-228.e13.
  8. Moriya C, Jinnin M, Yamane K, et al. Expression of matrix metalloproteinase-13 is controlled by IL-13 via PI3K/Akt3 and PKC-δ in normal human dermal fibroblasts. J Invest Dermatol. 2011;131(3):655-661.
  9. Mack MR, Kim BS. The itch-scratch cycle: a neuroimmune perspective. Trends Immunol. 2018;39(12):980-991.
  10. Bao K, Reinhardt RL. The differential expression of IL‐4 and IL‐13 and its impact on type‐2 immunity. Cytokine. 2015;75(1):25‐37.
  11. Salimi M, Barlow JL, Saunders SP, et al. A role for IL‐25 and IL‐33‐driven type‐2 innate lymphoid cells in atopic dermatitis. J Exp Med. 2013;210(13):2939‐2950.
  12. Tsoi LC, Rodriguez E, Degenhardt F, et al. Atopic dermatitis is an IL-13-dominant disease with greater molecular heterogeneity compared to psoriasis. J Invest Dermatol. 2019;139(7):1480-1489.
  13. Tazawa T, Sugiura H, Sugiura Y, Uehara M. Relative importance of IL-4 and IL-13 in lesional skin of atopic dermatitis. Arch Dermatol Res. 2004;295(11):459-464.
  14. Bieber T. Interleukin-13: Targeting an underestimated cytokine in atopic dermatitis. Allergy 2020 J;75:54-62

IL: Interleukin
IL-13: Interleukin 13
IL-4: Interleukin 4
mRNA: messenger RNA
IL13: mRNA für IL-13
IL4: mRNA für IL-4