Prognosztikai faktorok és pathogenetikai tényezők analízise psoriasisban. A szinkron balneofototerápia hatásmechanizmusának vizsgálata immunológiai és neuroendokrin paraméterekkel PhD értekezés dr Holló Péter Budapest, 2005. Semmelweis Egyetem Doktori Iskola Klinikai Orvostudományok Tudományági Doktori Iskola Programvezető: Témavezető: Dr Kárpáti Sarolta egyetemi tanár Dr Marschalkó Márta docens Opponensek: Dr Gyulai Rolland PhD Dr Werling Klára PhD A szigorlati bizottság elnöke:dr Rácz Károly egyetemi tanár A szigorlati bizottság tagjai: Dr Nagy Károly egyetemi tanár Dr Nébenführer László PhD
Összefoglalás Prognosztikai faktorok és pathogenetikai tényezők analízise psoriasisban. A szinkron balneofototerápia hatásmechanizmusának vizsgálata immunológiai és neuroendokrin paraméterekkel Klinikai Orvostudományok Tudományági Doktori Iskola Vezető: Prof Dr Tulassay Zsolt egyetemi tanár dr Holló Péter Programvezető: Témavezető: Prof Dr. Kárpáti Sarolta Ph.D., D.Sc. Dr Marschalkó Márta Ph.D. Bőrgyógyászat és Venerológia című program Budapest, 2005. A bőrgyógyászati megbetegedések súlyosság és gyakoriság alapján egyik legjelentősebb csoportját a psoriasis alkotja. Legújabb ismereteink szerint az immunrendszerrel összefüggő, de a bőrben autonóm módon működő immunológiai és neuroendokrin regulátor mechanizmusok lényeges szerepet játszanak a betegség pathomechanizmusában. Mind a mai napig nem ismeretes olyan jelentős klinikai vagy laboratóriumi paraméter, mely alkalmas lenne a betegség lezajlásának pontos monitorozására vagy prognosztizálására. Nagy beteganyagon végzett klinikai vizsgálataim célja a psoriasis egyes klinikai formáinak a szinkron balneofototerápiára mutatott válaszkészségének vizsgálata volt. Az egyes klinikai típusok szinkron balneofototerápiára mutatott válaszkészsége egyaránt jónak bizonyult, kivéve a konfluáló típust, mely betegeknél azt találtam, hogy gyengébb az esélyük a tünetmentesség elérésére. 2
Laboratóriumi kutatásaim során a mononukleáris sejt cutan lymphocyta asszociált antigén (CLA), illetve a perifériás vér beta-endorphin expresszió alakulását vizsgáltam a klinikai tünetek alakulásának függvényében. A mononukleáris sejt CLA expresszió és a klinikai tünetek összefüggésének elemzése alapján a betegek két csoportra oszthatók. Az utánkövetéses vizsgálat során tünetmentesen maradt csoport mononuklearis sejt CLA expressziója konzekvens csökkenést mutatott. Evvel szemben azon betegek, akiknek bőrtünetei recidiváltak, CLA expressziója nőtt a kezelés során, majd ismét csökkent a klinikai tünetek relapszusának idején. A tünetmentes betegek kiindulási CLA expressziója szignifikánsan magasabb volt. A perifériás beta-endorphin expresszióra irányuló vizsgálataim során kezelés előtt és után nem tapasztaltam szignifikáns változást. Vizsgálataim eredménye alapján a bőrtünetek klinikai típusa illetve a CLA expresszió kezdeti mértéke illetve annak kezelés során való megváltozása prognosztikai faktorként értékelhető a szinkron balneofototerápia során. 3
Summary Prognostic and pathogenetic factors in psoriasis. Analysis of the efficacy of synchronous balneofototherapy using immunological and neuroendokrin parameters Semmelweis University Ph.D. School Clinical Medicine Chairman: Prof Zsolt Tulassay M.D., Ph.D., D.Sc. Péter Holló M.D. Leader of the program: Prof Sarolta Kárpáti M.D., Ph.D., D.Sc. Tutor: Márta Marschalkó M.D., Ph.D. Dermatology and Venerology Program Budapest, 2005. Immunological and neuroendocrine local regulatory machanisms of the skin play an important role in the pathogenesis of psoriasis. No clinical or laboratory parameters are used widespread to monitorize and predict the clinical outcome of the disease. The aim of my clinical study was to find prognostic data for the outcome of the synchronous balneophototherapy treatment and find correlation between clinical subtypes of psoriasis and their answer to treatment. Except confluating type there was no significant difference between answer to synchronous balneophototherapy of the clinical subtypes, patients with confluating skin eruptions have worse chance to clear. Laboratory investigations targeting peripheral mononuclear cell cutaneous lymphocyte associated antigen (CLA) expression and peripheral blood beta-endorphin 4
level examined the correlation of this parameters with the clinical outcome of the disease. On the basis of the results of mononuclear cell CLA expression analyses, patients could be divided into two groups. Responder patients remained symptom-free at the follow-up control, their mononuclear cell CLA expression showed consequent decrease. The second group of patients had a clinical relapse at the follow-up control, their CLA expression increased during treatment and decreased while having clinical relapse. Responder patients showed a significant higher mononuclear cell CLA expression before treatment. Peripheral blood beta-endorphin level showed no significant change before and after synchronous balneophototherapy treatment. The results show that clinical type of the skin symptoms and initial CLA expression and its change are predictors of the disease outcome during synchronous balneophototherapy. 5
Tartalomjegyzék 1.0 Bevezetés 8 2.0 Történeti áttekintés 9 3.0 Elméleti alapok 11 3.1 A psoriasis pathogenezise A hámsejtproliferáció kialakulása, az angiogenezis szerepe 11 3.2 A bőr immunrendszerének normál működése 13 3.2.1 Az antigének eliminációja az ép bőrben, a T-sejtek őrjárata 13 3.2.2 A T-sejt aktiváció normális menete, 1-es típusú cytokin válasz 14 3.2.3 A T-sejtek normális proliferációja és differenciációja 17 3.2.4 A CLA szerepe a bőrben kialakuló immunválaszban 19 3.2.5 A CLA biokémiai jellemzői 20 3.2.6 A fucosyltransferase enzimek szerepe a CLA genezisében 21 3.3 A bőr immunrendszerének működése psoriasisban 22 3.3.1 A T-sejt aktiváció, proliferáció és differenciáció psoriasisban 22 3.3.2 A CLA szerepe a psoriasis immunpathomechanizmusában 24 3.3.2.1 Az extravasatio folyamata psoriasisban 24 3.4 A neuroendokrin rendszer szerepe a psoriasis pathomechanizmusában 25 3.4.1 Neuropeptidek szerepe a psoriasis pathogenezisében 25 3.4.2 A beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer a bőrben 26 3.4.3 A beta-endorphin szerepe az epidermalis hyperploriferációban 27 3.5 A phototherápia helye a psoriasis kezelésében 28 3.5.1 Szűk spektrumú UVB fény a psoriasis kezelésében 29 4.0 Célkitűzések 31 5.0 Saját klinikai és laboratóriumi vizsgálatok 32 5.1 Betegek és módszerek 32 5.1.1 A Szinkron Balneophototherápiás készülék és a kezelési protokoll 32 5.1.2 Betegek 34 5.1.2.1 Klinikai vizsgálatok 34 5.1.2.2 CLA vizsgálatok 35 5.1.2.3 Beta-endorphin vizsgálatok 35 6
5.1.3 Laboratóriumi módszerek 36 5.1.3.1 CLA vizsgálatok 36 5.1.3.2 Endorphin vizsgálatok 37 5.1.3.3 Statisztikai analízis 40 5.2 Eredmények 41 5.2.1 Klinikai vizsgálatok 41 5.2.1.1 A szinkron balneofototherápia hatékonysága nagy beteganyagon 41 5.2.1.2 A psoriasis különböző klinikai típusainak válaszkészsége a kezelésre 44 5.2.2 CLA mérések 45 5.2.2.1 A CLA vizsgálatban részt vevő betegek klinikai állapotának változása 45 5.2.2.2 Psoriasios betegek mononuclearis sejt CLA expressziója egészségesekéhez viszonyítva 46 5.2.2.3 A szinkron balneophototherápiás kezelés hatása a perifériás mononuklearis sejt CLA expresszióra 48 5.2.2.4 A perifériás mononukleáris sejt CLA expresszió alakulása báziskúra és utánkövetési periodus után 49 5.2.3 Beta-endorphin mérések 52 6.0 Megbeszélés 54 6.1 Klinkai vizsgálatok 54 6.2 Perifériás vér mononukleáris sejt CLA viszgálatok 56 6.2.1 A kezelések hatása a CLA expresszióra psoriasisban 65 6.2.1.1. MTX 65 6.2.1.2. Cyclosporin A 66 6.2.1.3. UV fény 67 6.2.2 Biológiai válaszmódosító therápia- a psoriasis modern kezelésének elvei 68 6.3 Beta-endorphin vizsgálatok 69 6.3.1 Az immunrendszer és a beta-endorphin kapcsolata 69 6.3.2 Az UV fény hatása a beta-endorphin szintre 73 7.0 Munka jelentősége 75 7.1 A jövő- CLA gátlás a biológiai terápia egyik lehetséges célpontja? 77 Köszönetnyilvánítás 79 Irodalom 80 Saját közlemények jegyzéke 89 7
1.0 Bevezetés A bőrgyógyászati megbetegedések súlyosság és gyakoriság alapján egyik legjelentősebb csoportját a psoriasis alkotja. Az európai országokban az össznépesség mintegy 1.4-2%-át érinti a megbetegedés. Magyarországon 140-200 ezerre tehető a betegségben manifeszt módon vagy látensen érintettek száma. A bőr mellett az ízületeket is érintheti, ilyen esetekben súlyos deformáló izületi gyulladás, mozgáskorlátozottság alakulhat ki. A betegség súlyossága és gyakorisága illetve krónikus volta mind a társadalom mind a betegek és közvetlen környezetük számára is jelentős terheket jelent. A betegség kezelésére rendelkezésre álló módszerek mindegyike a tünetmentességet hivatott elérni. Végleges, oki terápia a psoriasis kezelésére nem áll rendelkezésre mind a mai napig. A betegség több kromoszómát érintő genetikai hátteréről ma már számor adat áll rendelkezésre, ezen ismereteink az utóbbi időben mind szélesebb körűvé válnak. Ugyancsak rohamosan bővülnek a psoriasissal kapcsolatban az immunrendszer kóros működésére vonatkozó ismereteink is. Ismertté váltak azok az immunrendszeri és neuroendokrin rendszeri mechanizmusok, melyek a bőrben lokális regulátor szerepet töltenek be, és melyek a szervezet egésze szintjén működő hasonló rendszerekkel összefüggésben, de jelentős részben autonóm módon fejtik ki hatásaikat. Az új, molekuláris szintű ismereteken alapuló eredményeknek köszönhetően a legmodernebb biológiai válaszmódosító kezelési stratégiák már a normálistól eltérő funkciójú vagy eltérő mennyiségben jelentkező jelátvivő vagy sejtfelszíni receptor molekulák befolyásolását célozzák. A jelenleg rendelkezésre álló szerek specificitása azonban még nem megfelelő, a betegség tüneteinek gátlása mellett egyéb immunrendszeri funkciók is módosulnak. A kezelések hatásosságát pedig csak a klinikai tünetek alakulásából tudjuk nyomon követni. A számos rendelkezésre álló adat között mind a mai napig nem áll rendelkezésre olyan megbízható pontosságú klinikai vagy laboratóriumi paraméter, mellyel követni és prognosztizálni lehetne a betegség lezajlását, a klinikai tünetek várható alakulását. Szintén nem ismeretes olyan, az immunpathomechanizmusban központi szerepet játszó struktúra, melynek gátlásával a betegség úgy lenne kezelhető, hogy más immunrendszeri funkciók ne károsodjanak. 8
2.0 Történeti áttekintés Egészen az 1970-es évekig a kutatók a bőrben észlelhető változásokat vélték elsődlegesnek a psoriasis pathomechanizmusában. Az immunológia területén történt hatalmas fejlődés következtében a 70-es évek közepétől kezdődően egyre inkább a fehérvérsejtekre és az immunrendszerre terelődött az érdeklődés. Eleinte a betegség eredetét tisztán autoimmun eredetűnek gondolták, ahol a fiziológiásan is előforduló anti-stratum corneum antitestek reagálnak antigénjeikkel. A stratum corneum antigének az akkori feltételezések szerint a neutrophil lymphocyták lysosomális tevékenysége során kerültek az érdeklődés középpontjába. A rejtett stratum corneum autoantigen elmélet Beutner nevéhez fűződik és sok követője akadt. A hypothesis alapját az a kutatási eredmény adta, hogy autoantitestekből és complementből álló immunkomplex depozitumokat mutattak ki a psoriasisos bőr cornealis rétegében. Az intracornealisan talált neutrophil-chemoattraktáns anyagok, pl. C5a magyarázatot adtak a subcornealis neutrophil akkumulációra is. Az immunrendszer működésének mind részletesebb megismerése révén ma már azt is tudjuk, hogy az immunrendszer működése specifikus funkcionális receptor-ligand párok révén szervspecifikus részekből tevődik össze. Ezt a feltételezést magyarázza az area-code modell, mely a gyulladásos szövetekbe kilépő leukocyták homing folyamatát szemlélteti. (1) Így a bőrben is létezik egy jelentős részben autonóm működésű funkcionális egység, a bőr immunrendszer, a SIS (Skin Immune System). A gyulladásos sejtek specifikus populációi olyan molekulák sorát expresszálják, melyek lehetővé teszik számukra specifikus szerveik elérését. A bőrben számos adhéziós molekula, enzim és chemokin receptor együttesen szabályozza a T lymphocyták tropizmusát. Az 1980-as évek elején a pathogenezisben kiemelt szerephez jutott a psoriasisos bőrtünetek területén, a plakkokban nagy számban elhelyezkedő T-sejtek fontossága és funkciója. Ezen felismerés révén később azonban világossá vált, hogy miért is olyan hatékonyak a psoriasis terápiájában a T-sejt szuppresszív anyagok. A legelsőként használt szisztémás gyógyszer, a methotrexat támadáspontjának korábban a 9
hyperproliferativ epidermist gondolták, újabban kiderült, hogy számos más ponton is szerepet játszik a psoriasis pathomechanizmusának gátlásában. Végső soron mind a mai napig számos kérdés még nem teljesen tisztázott azzal kapcsolatban, hogy mi iniciálja a gyulladásos folyamat kialakulását, hogyan zajlik pontosan le, mely sejtek vesznek benne és milyen módon részt. Milyen mechanizmusok révén alakul ki a gyulladás egy adott helyen, és csak ott. Az immunrendszeren, illetve annak bőrre lokalizált egységén kívül mely más rendszerek, például a neuroendokrin rendszer részt vesz-e a folyamat beindításában és fenntartásában. 10
3.0 Elméleti alapok 3.1 A psoriasis pathogenezise A hámsejtproliferáció kialakulása, az angiogenezis szerepe A keratinocyták az epidermis fő alkotói, hosszú differenciálódási folyamat eredményeként érik el végső formájukat. Őssejtjeik a bazális rétegben helyezkednek el. Feltételezik, hogy a sok őssejtnek csak kis hányada vesz részt aktívan a sejtciklusban és megy át a differenciálódási folyamaton. Szükség esetén, megfelelő stimulusok hatására több őssejtet aktivizálva képes gyorsan megújulni az epidermis. Erre van szükség például a sebgyógyuláskor. A psoriasis szövettani képében már régen megfigyelték a nagyszámú mitosisokat. Van Scott 1963-ban észrevette, hogy a psoriaticus hámban sokkal több az egységnyi területre jutó osztódások száma az egészséges bőrhöz képest. Az ő nevéhez fűződik a psoriaticus hyperplasia kifejezés. Radioaktív izotópos technika segítségével nyert adatok szerint psoriasisban mindössze két-három napba telik a bazális sejtsorban elhelyezkedő sejtnek a stratum corneumba való eljutás, szemben az egészséges bőrrel, ahol ez a folyamat sokkal lassabb (körülbelül 21 napot vesz igénybe) és vékonyabb epidermisen keresztül történik. Más kutatócsoportok in vivo vizsgálatokkal a psoriaticus bőrbe thymidine-t injektálva kimutatták, hogy szemben a normális 300 órás sejtciklussal, itt csupán 37 órát vett igénybe a folyamat. A hám hyperproliferatioja psoriasisban régóta bizonyított tény. Amennyiben helytálló a feltételezés, hogy van egy nyugalomban lévő őssejt subpopulatio, egy osztódó, differenciálódó subpopulatio és egy már az apoptózis fázisában lévő subpopulatio, elképzelhető, hogy e sejtcsoport arányának eltolódása a hyperproliferáció oka. A cytokeratin-16 expressziójának vizsgálatával bebizonyították, hogy a psoriasisos bőrben túlsúlyban vannak a sejtciklusba már belépett, osztódó sejtek, szemben a nyugvó sejtekkel. Régen a psoriasis pathogenezisében a hámsejtek hyperproliferációját tartották elsődleges folyamatnak. Ma már tudjuk, hogy ez csak egy része és eredménye a bőrben zajló immunrendszeri folyamatoknak. A keratinocyták szaporodását számos növekedési faktor befolyásolja. A növekedési faktorok hatásukat vagy a G0 fázisban 11
lévő sejtek stimulálásán keresztül fejtik ki, vagy a G1- illetve S-fázisban lévők DNSszintézisét változtatják meg. Ilyen az epidermal growth factor (EGF), az insulin-like growth factor( IGF-I), a heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF), a savas és bázikus fibroblast growth factor (afgf,bfgf), a keratinocyte-growth factor (KGF) és az amphiregulin. A T-sejtek képesek HB-EGF-et és bfgf-et termelni. A keratinocyták mind EGF- mind IGF-receptor expressziója a psoriasisos léziók területén fokozott. Megfigyelték, hogy a bőrbe bejutó lymphocyták a hámsejtek közti dezmoszómákat szétroncsolják. A dezmoszómák sérülésével együtt a sejtmembrán folyamatossága is megszakad. Ezenkívül, hogy a T sejt az epidermalis rétegbe jusson, a basalis membránnak is meg kell nyílnia. A különféle sérülések következtében a hámsejt reparációs mechanizmusokba kezd. Ehhez nagy mennyiségű mitogen cytokin és receptor jelenléte szükséges. A folyamatos cytokin elválasztás és T sejtek folyamatos megjelenése krónikus stimulációt jelent az epidermis számára. Végső soron a gyulladásos cytokinek folyamatos termelődése és a T-sejtek folyamatos migrációja az epidermisbe a psoriasisos léziók területén a krónikus epidermális hyperplasia serkentői. Az angiogenezis is a T sejtek jelenlétéhez kötött folyamat. Az általuk termelt VEGF (vascular endothelial growth factor) és más angiogenetikus faktorok szabályozzák az erek normális növekedését és a plakkokban látható túlburjánzását is. A plakkokban lévő erekben olyan adhéziós faktorok termelését figyelték meg, ami normálisan csak a nyirokcsomók HEV (high endothelial venule)- jén látható. Ezek a molekulák, a CD31, a CD34 lehetővé teszik még éretlen T sejtek megtapadását is az erek falán. Ezen sejtek érése bekövetkezhet Langerhans sejtek jelenlétében a bőr másodlagos nyirokszerveiben is. Psoriasisban a CD11c+ APC (antigen presenting cell)-k koncentrációja megnőtt, így ezen sejtek segítségével is megtörténhet az érési folyamat. Normálisan a CD11c integrint viselő sejtek az elsődleges nyirokszervekben találhatóak. A VEGF fontos összekötő molekula lehet az angiogenezis és a sejt-mediált gyulladási folyamat között, ugyanis a VEGF által stimulált leukocyták fokozott adhéziós képességet mutatnak az új erek falán található selectinekhez és a VCAM-hez. Így a VEGF indirekt módon proinflammatorikus hatással rendelkezik. 12
3.2 A bőr immunrendszerének normál működése A psoriasis immunpathológiájának megértéséhez elengedhetetlen a bőrben zajló normális immunrendszeri folyamatok rövid vázolása. Az emberi bőr kiemelkedő jelentőségű a szervezet védekező rendszerében, ahol normális immunválasz esetén kizárólag T-lymphocyták találhatók. A T-lymphocyták és a keratinocyták egymás működésére kifejezett hatást gyakorolnak. 3.2.1 Az antigének eliminációja az ép bőrben, a T-sejtek őrjárata A T-sejtek az erek és a nyirokcsomók között folyamatosan ingáznak, mintegy őrjáratot tartanak. Antigénnel való találkozás esetén az immunválasz kiváltása egy többlépéses folyamat eredménye. Lényege, hogy a még éretlen T-sejteket az antigént elsőként felismerő Langerhans sejt megismerteti az antigénnel, az ily módon aktivált állapotba hozott T-sejtek feladata eljutni az antigének lelőhelyére. A kezdő lépés során az epidermalis Langerhans sejtek az antigénhez való kapcsolódást követően a környéki nyirokcsomóba jutnak. A nyirokcsomóba belépni képes sejtek általában CCR7+Lselectin+ centrális memóriasejtek, melyek a különböző specifikus migrációs képességeik révén a nonlymphoid szövetekben a gyulladás helyére eljutnak. A nyirokcsomókban zajlik le a Langerhans-sejt és a T-sejt találkozása, melynek során aktiválódik és differenciálódik a T-sejt és megváltozik a felszíni adhéziós molekulák expressziója. Az újonnan felszínre került molekulák segítségével a sejt képes lesz a gyulladás helyére találni. A bakteriális antigéneket a macrophagok pusztítják, melyeket a TH-1 sejtek által termelt cytokinek aktiváltak. Dermális antigének elpusztulhatnak a TH-2 sejtek cytokinjeitől. A virális eredetűeket pedig a fertőzött sejtekkel együtt maguk a cytotoxikus lymphocyták vagy termelt interferonjaik ölik meg. A T-sejtek által termelt IL-2 aktiválja az NK-sejteket, amelyek szintén részt vesznek a fertőzött sejtek elpusztításában. Az antigén pusztulása után az immunválasz lecseng, a klón nagyobb része apoptosis útján eliminálódik, de néhány memóriasejt a keringésben maradva folytatja őrjáratát. 13
A feltételezések szerint psoriasisban is hasonlóképpen indul a folyamat, de a krónikus plakkokkal járó formában, a bőr egyes régióiban az immunválasz lecsengése nem következik be. (2-4) 3.2.2 A T-sejt aktiváció normális menete, 1-es típusú cytokin válasz A bőrből a nyirokcsomókba érkező, aktivált Langerhans sejtek mind a Th1, mind a Th2 sejteknek tudnak antigént prezentálni. Az, hogy végül melyik típus dominálja az immunválaszt, a szabályozó cytokinek egyensúlyának valamelyik irányba való eltolódása alapján dől el. Az IL-12 jelenléte a differenciálódást az egyes típus felé viszi, az IL-4 pedig Th2/Tc2 érési utat stimulálja. (5) A sejtek cirkulációját a nyirokcsomó és a perifériás szövetek között számos sejtfelszíni adhéziós molekula szabályozza. A naiv T sejtek nagy mennyiségben expresszálnak L- selectint a felszínükön. Ez lehetővé teszi a nyirokcsomó venuláiban a naiv T-sejtek keringésben való lelassulását, az érfalon való gördülését. Itt az érfal luminalis felszínén kiválasztódó adhéziót-serkentő chemokin (6-C-kine) hatására szilárdan hozzákötődnek az LFA-1 nevű integrinhez, majd extravasálódnak a nyirokcsomó stromájába. Tekintettel arra, hogy az éretlen T-sejtek más szervekre jellemző adhéziós molekulát nem expresszálnak, csak a keringés és a nyirokcsomó között közlekednek. Alacsony számban T-sejtek jelen vannak a nem gyulladt bőrben is, ily módon biztosítva a folyamatos surveillance mechanizmust a potenciális antigének ellen. Ennek a migrációnak a legfőbb regulátora a bőrben a CTACK kemokin. Hatására a naiv T-sejtek képesek a bőrbe vándorolni, és ott a T-lymphocyta őrjárat funkciót ellátni. Aktiváció lezajlásakor a bőrből a drenáló nyirokcsomóba migráló antigén prezentáló sejtek az MHC I vagy II osztályú molekuláikhoz kapcsolódva szállítják az antigént. Az antigén elfogása után a Langerhans sejtek érési folyamaton mennek keresztül, melynek lényege, hogy képessé válnak a T-sejt aktiváció beindítására. (1. ábra) 14
Éretlen T-sejt Aktivált Langerhans-sejt peptid antigén Szolubilis cytokinek IL-12 IL-12 IL-2 IL-12R CD-4, TCR, CD-3 MHC-II IL-2R CD-8, TCR, CD-3 MHC-I Primer szignál Nukleáris szignálok LFA-1 ICAM-1 CD40L CD40 cd28 CTLA4 CD2 LFA3 CD80 CD86 Kostimuláció 1.ábra A T-sejt aktiválását az érett Langerhans-sejt végzi el, mely folyamatért három csoportba sorolható aktiváló jelek a felelősek: a primer szignál, a kostimuációs receptorok és a szolubilis, proliferációs és differenciációs jelet átvivő cytokinek. A bőrt drenáló nyirokcsomókban a T-sejt aktiváció során, azok felszínén új adhéziós molekula, a cutan lymphocytaasszociált antigén (CLA) jelenik meg, mely biztosítja az aktivált sejtek visszajutását a bőrbe. (2-5) Az aktivációban részt vevő receptorok és ligandok egymással szoros összefüggésben termelődnek. A Langerhans sejtek érésének kezdeti stádiumában legfontosabb az antigén jelenléte, majd a folyamat előrehaladtával a differenciálódást első sorban a a T- sejttel való kapcsolat serkenti. A CD40/CD40L interakció a CD40 termelés fokozásán kívül a B7 fehérjék szintézisét is stimulálja a dendritikus sejten. Ez a 15
folyamatos stimulációs szignálok felerősödéséhez vezet, beleértve a váltást a magas affinitású CD28-ra és a CTLA4 fokozott szintézisére a T-sejten. A CD28 a kétféle B7 molekulához képes kötődni: ezek a CD80 és a CD86, melyek a dendritikus sejtek felszínén kerülnek fokozott expresszióra az antigén kiváltotta érési folyamat során. A CD40 megkötése után, az érett dendritkus sejt magas koncentrációban termel IL-12-t. Ez fokozza a T-sejtek aktivációját és differenciálódását. Ezentúl az antigénprezentáló sejtek CD 40 általi aktivációja (csak az antigén által aktivált CD4+ T-sejt képes rá) képessé teszi a sejteket a CD8+ citotoxikus sejtek differenciálódásának fokozására. A Langerhans sejtek életbenmaradásában és aktivitásának fenntartásában még szerepet játszik a T-sejtek által szintetizált TRANCE (tumor necrosis factorrelated activation-induced cytokine) és receptorának interakciója. A T-sejt aktiváció a primer stimuláció és CD28 costimuláció folymatánál lényegesen komplexebb folyamat. Míg a B7-CD28 interakció pozitív, stimuláló jelként szerepel a T-sejtek számára, addig a B7 proteinek CTLA4 molekulával való interakciója növekedést szuppresszáló jelet közvetít. Ezen kívül egyéb akcesszorius vagy kostimulációs koreceptorok is befolyásolják az antigénprezentáló sejt T-sejtre kifejtett hatását, úgy mint a ICAM-1/LFA-1, CD2/LFA-3 és a CD40/CD40L. A T-sejtek felszíni receptorai ezen kívül a Langerhans sejtek és a már aktivált állapotba került T- sejtek által expresszált, első sorban IL-2 és IL -12 cytokineket is megkötik, így azok is befolyásolják a mitotikus aktivációt és a differenciációt. Mindezek a folyamatok, melyek a T-sejtek aktivációját jellemzik, időben elhúzódóan zajlanak. Az antigén prezentáló sejt korai maturációjának kontrolljában az antigén elfogása és egyes cytokinek, a GM-CSF, IL-4, és TNF-alfa játszanak szerepet. Evvel szemben a differenciáció későbbi lépéseit a T-sejttel való kontaktus regulálja főleg. Például a CD40 interakciója az aktivált T-sejt felszínén megjelenő CD40L receptorral pozitív visszacsatolást gyakorol az APC felszínén expresszálódó CD40 molekulákra, fokozva azok kifejezését. Emellett az APC felszínén a B7 molekulák expressziójára is serkentő hatással van. Ez pedig folyamatos stimulust jelent a T-sejtek felszínén megjelenő nagy affinitású CD28 molekulák és a CTLA4 expressziójára is. A CD40 kapcsolódása után a dendritikus sejtek nagy mennyiségű IL-12 termelést mutatnak. (2-4) 16
3.2.3 A T-sejtek normális proliferációja és differenciációja Az aktiváció után a T-sejt klónok szaporodnak és a megfelelő effektor sejtté differenciálódnak. A Th1 vagy a Tc1 (CD4+ ill. CD8+-ak lehetnek) effektor sejtek az 1-es típusú cytokineket termelik, ilyen az IFN-γ, az IL-2, a TNF-α, de például IL-4-et már nem állítanak elő. Ez az érési irány egyrészt az aktivált dendritikus sejtek IL-12 termelésének, másrészt maguknak az 1-es típusú cytokineknek tudható be. A T-sejtek érésének másik útja Th2 és Tc2 (szintén CD4+ ill. CD8+ sejtek is lehetnek egyaránt) effektor sejtek keletkezéséhez vezet. Ezek a sejtek a 2-es típusú cytokineket állítják elő, mint az IL-4, IL-6 és az IL-10. IFN-γ-t nem termelnek. Fő szerepük a szabályozásban van, ugyanis a 2-es típusú cytokinek gátolják az 1-es típusú effektorok tevékenységét, miközben fokozzák a B-sejtek immunglobulin termelését. (2.ábra) A harmadik lehetőség a T-sejt számára, ha NK T-sejtté alakul, és a nem fehérje eredetű antigének pusztításában vesz részt. Az aktiváció során a TCR receptorhoz és a CD28- hoz kötött folyamatok végső soron a különböző cytokinek transzkripciójának regulációjára is hatással vannak, így a TNA-alfa, az IFN-gamma és az IL-2, illetve ezen kívül a granulocyta-macrophag colonia stimuláló faktorra is (GM-CSF). CD28 kostimuláció hiányában csak csökkent T-sejt válasz váltható ki. (3,4) A cytokinek lokális koncentrációja tehát alapvető fontosságú a differenciáció irányának meghatározásában. Az egyes anatomiai régiók között is kimutatható bizonyos eltérés a cytokin mintázatban, mely végső soron eltérő differenciációt eredményez. A nem nyálkahártyát drenáló lymphoid szövetekben IL-2 túlsúlyát észlelték, míg a nyálkahártyákat drenáló lokalizációkban inkább az IL-4 produkciója dominál. (6) Egyes nagyhatású -például a mycobacteriumok vagy más pathogén baktériumok által kiváltott- immunválaszok jellemzően dominálóan 1-es típusúak. Számos autoimmun betegség, mint például a gyulladásos bélbetegség, a juvenilis diabetes mellitus, a 17
rheumatoid arthritis is az érintett szervek 1-es típusú T-sejtes infiltrátumával jellemezhető. Evvel szemben a 2-es típusú immunválaszok gyakran ineffektív immunitást eredményeznek, a 2-es típusú sejtek által vezérelt immunválaszok gyakran nem képesek a bakteriális antigének eliminációjára. Az allergiás és az egyes antitestek által mediált autoimmun betegségekre inkább a 2-es típusú sejtek által jellemzett immunválaszok a jellemzőek. aktivált Langerhans sejt bőr CD8 IFN-γ epidermis Ag IFN-γ dermis CD4 CLA Ag IL-12 CLA Th1 Langerhans sejt T-sejt IL-4 IL-10 IL-11 Th2 nyirokcsomó 2.ábra A bőrben létrejövő T-sejtes immunválasz: Az első lépésben a még éretlen Langerhans sejt antigént köt meg az epidermisben, ami beindítja a sejt érését és kivándorlását a bőrt draináló nyirokcsomókba. Itt találkozik a még éretlen T-sejttel, ahol aktiválódik a T-sejt. Az aktivált T-sejtek expresszálják a CLA homing antigént, és beindul 1-es típusú vagy 2-es típusú differenciálódásuk. A CLA+ memória T-sejtek bekerülnek a keringésbe majd kilépnek a bőrbe a gyulladás helyén. A dermisben ill. az epidermisben a T-sejtek cytokineket expresszálnak. 18
3.2.4 A CLA szerepe a bőrben kialakuló immunválaszban Az aktiváció során a T sejtek új sejtfelszíni proteineket expresszálnak, melyek lehetővé teszik számukra az erekből a bőrbe való kijutást. Ebből a szempontból a legfontosabb ilyen irányító szerepet játszó protein a memória T sejtek felszínén megjelenő cutan lymphocytaasszociált antigén, a CLA. (2,7,8) A CLA adhéziós molekula, mely beindítja a bőr postkapilláris venuláiban a T sejtek lelassulását, megállását és az endotheliumhoz való kihorgonyzását. Ez elengedhetetlen része a bőrbe való extravasatio folyamatának. A CLA specifikus ligandja az E-selectin, de gyengébben kötődik a P-selectinhez is. Mindkét receptor a bőrben lévő kapillárisok endotheljén alacsony koncentrációban folyamatosan expresszálódik. Gyulladásos folyamatokban expressziójuk jelentősen fokozódik. A CLA-selectin kapcsolódás eredményeként a T sejtek mozgása lelassul, az érfal endotheliuma mentén lassulva gördülnek és sodródnak tovább a kapillárisokban. Ilymódon lehetővé válik, hogy kifejtsék rájuk hatásukat az endothelium, a keratinocyták és más, a bőrben található sejtek által szecernált kemokinek. Tehát ebben a folymatban a CLA mellett még számos sejtfelszíni marker, adhéziós molekula, kemokin is részt vesz, de a bőrre lokalizált folyamat beindításában a CLA specificitást biztosító szerepe egyértelmű. A folyamat során a kemokinek modifikálják a T sejt felszínén található integrineket, úgy mint a VLA-4 (very late antigen-4) és a már korábban említett LFA-1-et. A T sejtek végső lehorgonyzásában ezen integrineknek jut a fő szerep, mikor az ICAM-1 és VCAM-1-hez kapcsolódnak. A perifériás vérben keringő T-lymphocyták csupán 20%-ban CLA pozitívak. A bőrt infiltráló T-sejtek azonban több mint 80%-a expresszálja a CLA-t. Az egyéb szerveket infiltráló T-lymphocyták CLA negatívak. Az extracutan szerveket infiltráló sejtek kevesebb mint 20%-a CLA pozitív. Arthropathia psoriaticaban szenvedő betegek synoviális folyadékát infitráló sejtek úgyszintén CLA negatívak. (9,10) 19
3.2.5 A CLA biokémiai jellemzői Az ma már bizonyos, hogy a bőrben észlelhető sejtszintű változások és a betegség klinikai aktivitása is a T-lymphocytáknak bőrelváltozások területén észlelhető folymatos jelenlététől függ. Az aktiváció során a T sejtek új sejtfelszíni proteineket expresszálnak, melyek lehetővé teszik számukra az erekből a bőrbe való kijutást. Ebből a szempontból az egyik legfontosabb ilyen irányító szerepet játszó protein a memória T sejtek felszínén megjelenő cutan lymphocyta asszociált antigén, a CLA. Hasonlóan a sialyl Lewis antigénhez, melyet szintén a memoria sejtek expresszálnak, a CLA is egy szénhidrát epitóp, amely a P-selectin glikoprotein ligand 1 ( PSGL-1) poszt-transzlációs glikozilációja útján keletkezik. A PSGL-1, ami csak a P-selectint köti, minden emberi T-lymphocytán megtalálható. A glikoziláció után a T-sejt E- selectin kötésére is alkalmas lesz. Ezt a fucosyltransferase VII enzim általi módosítást a szövet-specifikus T-sejt homing egyik regulátorának tartják (2). Ez a folyamat a naiv T-sejt memória sejtté (CD45RA+) alakulásával egyidőben, a nyirokcsomóban megy végbe. A CLA specifikus ligandjai -az E-selectin és a gyengébben kötődést mutató P- selectinhez is- a bőrben lévő kapillárisok endotheljén alacsony koncentrációban folyamatosan kimutatható. Gyulladásos folyamatokban expressziójuk IL-1 és TNFalfa hatás következményeként jelentősen fokozódik. A CLA e-selectin kapcsolódás eredménye lesz végső soron a T-lymphocyták adhezioja az endothelhez, majd az extravasatio folyamata. SCID egerekre transzplantált emberi bőrben mutatták ki, hogy a CLA+ T-sejtek migrációja a bőrbe e-selectin ellenes antitesttel gátolható. Ez a kísérlet megerősíti a CLA- e-selectin interakció kulcsfontosságú szerepét az extravasatio folyamatában. A CLA+ T-sejt populáció bőrre való specificitását más vizsgálati eredmények is alátámasztják. Atopiás dermatitises és asthmás betegek Dermatophagoides pteronyssimus extraktum által kiváltott memória T-sejt válaszát vizsgálták: atopiás dermatitises betegeknél a CLA+ T-sejt populációra korlátozódott az immunválasz, míg az asthma bronchialeban szenvedő betegek CLA- T-sejt populációja vett részt a kiváltott immunválaszban. (11) 20
Ez az eredmény azt igazolja, hogy a CLA+ T-sejt populáció nem vesz részt más szervek területén, így például a bronchialis mucosa területén kialakuló immunválaszban. Hasonló módon azt is kimutatták, hogy a bőrön kialakuló virusfertőzésekben, -például a herpes simplex fertőzésben- a CLA+ CD8 sejtek vesznek részt az immunválaszban. Evvel szemben más szerveket ért vírusfertőzések esetében, -például EBV vagy CMV fertőzésekben- a CLA- CD8 populáció felelős a kialakult immunreakcióért. (12) A CLA+ sejtek vér és bőr közötti recirkulációs kapacitását jellemzi az a vizsgálati eredmény, melyet aktív atopiás dermatitisben szenvedő betegeken észleltek. Ezek a sejtek spontán IL-4 termelést mutattak, és aktivált állapotra jellemző HLA-DR markert expresszáltak anélkül, hogy ehhez TCR dependens aktivációra lett volna szükségük. Ez az adat egybecseng avval a megfigyeléssel, mely szerint a bőrből a nyirokcsomóba érkező lymphocyták CLA expressziója kifejezett, és az allergén specifikus T sejtek életideje megnyúlt. (13,14) Nikkel kontakt dermatitis estében a hapténre adott proliferatív válasz is a CLA+ T-sejt populációt érintette. Ezen vizsgálati eredmények nagy mértékben hozzájárultak a CLA-val kapcsolatos elméletek pontosításához. 3.2.6 A fucosyltransferase enzimek szerepe a CLA genezisében Az utóbbi időben számos új ismeret keletkezett a CLA T-sejteken végbemenő szintézisével, különösen a lezajló enzimatikus folyamatokkal kapcsolatban. Több fucosyltransferase enzim létezik, melyek a CLA és a vele közeli rokonságban levő sialyl Lewis X szénhidrát struktúrák kialakulásában részt vesznek. Ezek a következők: 2ß1,6-N-acetylglucoseaminyltransferase-I, N-acetylglucosamine-6-0-sulfotransferase, ß1,4-galactosyltransferasok, alfa-2,3-sialyltransferase (ST3GaIIV), és az alfa1,3- fucosyltransferase IV, VII (FucTIV és FucTVII). Az ST3GaIIV, a FucTIV és FucTVII enzimek a PSGL-1 által expresszált e-selectin szintézisének végső sialofucosylatiojában vesznek részt. A bőrbe való homing folyamatának egyik legjobban körülírt és ismert enzimei a FucTIV és FucTVII. Az olyan egerek, melyek genetikusan FucTVII deficienciában szenvednek, csökkent kontakt hypersenzitivitást mutatnak, míg más szerveikben a 21
zajló gyulladásos folyamataik nem csökkentek. (15) Ugyanakkor az olyan olyan egerek, melyek FucTVII mellett FucTIV hiányban is szenvednek, teljesen képtelenek a kontakt hyperszenzitivitásra. (16) Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a FucTIV és FucTVII enzimek részt vesznek a E, L és P-selectin ligandok szintézisében, melyek fontos tényezői a lymphocyták nyirokcsomókba és bőrbe való kilépésének. Kérdéses az IL-12 szerepe a CLA expresszió mértékével kapcsolatosan. Az IL-12 a FucTVII szintézisét serkenti a T- sejtek naiv sejtből memóriasejtté történő alakulása folyamatának során. Ugyanakkor az IL-4 úgy tűnik, hogy gátolja a FucTVII expresszióját. (17,18,19) 3.3 A bőr immunrendszerének működése psoriasisban 3.3.1 A T-sejt aktiváció, proliferáció és differenciáció psoriasisban Valószínű, hogy psoriasisban is hasonló módon zajlik le a kezdeti T-sejt aktiváció. Az immunválasz fenntartásáért a krónikus plakkok területén a bőr körülírt regiói lehetnek a felelősek. Bőséges mennyiségű érett Langerhans sejt található az epidermisben és a dermisben a plakkok területén. Ilymódon a folyamatos T-sejt stimulust a plakkok területéről származó érett Langerhans sejtek tartják fenn, és közvetítik később a megfelelő sejtfelszíni CLA birtokában a bőrbe kilépni képes naiv T-sejtek felé. A psoriasis pathomechanizmusában az 1-es típusú cytokin válasz játszik szerepet, az 1- es típusú válasz kialakulásában a cytokinszabályozásnak van döntő szerepe. A psoriasisban észlelt emelkedett IL-12 és IL-12-receptor koncentráció megbontja a normális arányokat, és az 1-es típus kerül előtérbe. Az érett Langerhans sejtek jelentős IL-12 termelése megteremti a megfelelő hátteret a T-sejtek Th1 ill. Tc1 irányba való differenciálódásához. Psoriasisban döntően a Th1 effektor sejtek szaporodnak fel, az epidermisben legtöbbjük CD8 pozitív, a dermisben CD4 pozitív sejtek dominálnak. Mind a CD4, mind a CD8 sejtek 1-es típusú cytokineket termelnek, úgy mint IFNgamma, IL-2, TNF-alfa, nem termelnek viszont IL-4-et. Ezt a folyamatot az érett dendritikus sejtek által termelt, antigén indukálta IL-12 termelés stimulálja. 22
Az IFN-gamma és a TNF-alfa hatásos induktorai az epidermalis keratinocyták ICAM- 1, a CD-40, és az MHC-II expressziójának, míg az IFN-gamma a dermalis makrofágok és monocyták TNA-alfa termelését is serketni. Tény, hogy az egyik első megfigyelés, mely alátámasztotta a T-sejtek részvételét a pathológiás folymatokban psoriasisban, éppen a keratinocyták HLA-DR kifejeződésének detektálása volt a psoriasisos plakkok területében. Márpedig ha a keratinocyták képesek ICAM-1 szintetizálására és megjelenítésére a sejtfelszínükön, lehetővé válik, hogy az LFA-1+ T-sejtek a gyulladt epidermisbe vándoroljanak az LFA-1/ICAM-1 interakció révén. Ezt a folyamatot persze más, az epidermális keratinocyták által folyamatosan termelt molekulák, mint például az E-cadherin és a T-sejtek felszínén kifejeződő α E ß 7 ligandja is lehetővé teszik. A TNF-alfa emelkedett szintjét a psoriasisos bőrben, synoviális folyadékban és a betegek szérumában is emelkedettnek találták a kontrollokéhoz viszonyítva. A plakkos psoriasisos betegek szérumában mért TNF-alfa szintek a betegek klinikai állapotát tükröző PASI értékkel szignifikáns korreléciót mutattak, különösképpen az erythema korrelált a szérum TNF-alfa szinttel. (20,21) A K17 keratin az egyetlen keratin, melynek expresszióját az IFN-gamma fokozza, és érdekes, hogy pont az IFN-gamma intradermalis injekciója képes psoriasisos bőrtünet provokálására. (3.ábra) T-Lymphocyta Proinflammatorikus cytokinek Fokozott gyulladás Endothelium Adhezios molekulák Sejtes infiltráció TNF-α VEGF Angiogenezis Epidermis Keratinocyta hyperploriferáció Plakkok a bőrön 3. ábra A TNF-α szerepe a psoriasis pathomechanizmusában 23
3.3.2 A CLA szerepe a psoriasis immunpathomechanizmusában 3.3.2.1 Az extravasatio folyamata psoriasisban Az extravasatio folyamatának alapvető lépései a normális bőrben lejátszódóakhoz képest lényeges eltérést nem mutatnak. A lézionális bőrben a CLA expresszió fokozódása mutatható ki. Ennek egyik lehetséges oka a lokálisan termelődő, de a psoriasisosok szerumában is kimutatható TNF-alfa és IL-6 következménye. Az ICAM-1 expressziója nem csak a psoriasisos lézionális bőrben mutatható ki. Ép bőrben a dermalis kapillárisok endotheljében is expresszálódik. Hasonlóan, a VLA-4 integrin is fokozottan expresszálódik az infiltráló lymphocyták felszínén. Receptora a VCAM-1 diffusan fokozottan expresszálódik az endothel sejteken és a lézionális bőrbe kilépett lymphocyták egy részének felszínén is. Egyes vizsgálók szerint nem, mások szerint azonban foltokban VCAM-1 expresszió mutatható ki az ép bőrterületeken is (22). Lehetséges azonban, hogy ezek a területek a klinikailag még ép, ún. bevonódó területekhez tartoznak, melyeken hamarosan várható a klinikai tünetek megjelenése. Teraki és mtsai eredményei szerint ugyanakkor a VLA-4/VCAM-1 inkább CD8+ T- lymphocyták migrációjában játszik szerepet, mintsem a CD4+ sejtekében. Ugyanezek a szerzők ugyanakkor megkérdőjelezik a VLA-4 expressziójának kitüntetett szerepét psoriasisban, ugyanis a PASI értékkel való korrelációját nem tudták kimutatni. (23) Ismert még egy adhezios molekula, melynek szerepe van nagy valószínűséggel az extravasatioban, a VAP-1 (vascular adhesion protein 1) Ennek expressziója is lényegesen fokozódott a psoriasisos léziók területén. Anti-VAP-1 antitesttel a lymphocyta kötődés mintegy 60%-al csökenthető. Ezek alapján valószínű, hogy legalább három egymástól független adhéziós molekula kötődés szükséges az extravasatio megindulásához. A végül teljesen megállapodott sejt képes lesz az endotheliumon keresztüli extravasatiora és a kemotaktikus ingereknek megfelelően az epidermis irányában való vándorlásra. Kimutatták, hogy a plakktól távol, az ép bőrterületen, ahol az epidermális hyperproliferáció még nem indult el, szignifikáns CLA+ infiltráció mutatható ki, feltételezve, hogy a CLA+ sejteknek a psoriasisos plakkok iniciációjában van jelentős szerepe. 24
3.4 A neuroendokrin rendszer szerepe a psoriasis pathomechanizmusában 3.4.1 Neuropeptidek szerepe a psoriasis pathogenezisében Régóta ismert klinikai megfigyelés, hogy a pszichés stressz képes a psoriasisos bőrtünetek provokálására. A psoriasisos betegek mintegy 90% tartja úgy, hogy a pszichés stressz mindig, vagy legalábbis néha összefügg a bőrtüneteinek klinikai alakulásával. Ezen megfigyelés alapján joggal merül fel a kérdés, hogy milyen, molekuláris szinten is tetten érhető kapcsolat létezik a psoriasis pathomechanizmusa és a neuroendokrin rendszer között. Számos szerző feltételezte már korábban a neuropeptidek pathogenetikai fontosságát psoriasisban. A substance-p, VIP, calcitonine gene-related peptide neuropeptide Y somatostatinnak a bőr gyulladásos folyamataiban több ponton kifejtett hatásait Pincelli és mtsai részletesen vizsgálták (24). Ezen neuropeptidek IL-8/IL-8R rendszerre kifejtett hatásait magyar szerzők is vizsgálták (25). A Proopiomelanocortin (POMC) származék peptidek pontenciálisan a bőr immunrendszer modulátoraiként hathatnak, centrális szerepük lehet a bőr, az immunrendszer és a központi idegrendszer közti kommunikációban. A POMC származékok jelenlétét psoriasisos bőrben immunhisztokémiai módszerekkel igazolták (26,27,28). Beta-endorphin, ACTH és beta-msh ellenanyaggal a keratinocyták citoplazmájában az epidermis minden rétegében és a dermisben, szórványosan a follikuláris keratinocytákban észleltek pozitivitást (29,30). Egy másik opioid peptid, az ismert gyulladás moduláló és keratinocyta proliferációt és differenciációt befolyásoló hatású enkephalin emelkedett szintjét mutatták ki psoriasisos léziók területén. Habár, mint az eddigiek is igazolják, számos adat áll rendelkezésre, ezen peptidek pontos pathogenetikai szerepe a psoriasisban nem tisztázott. Számos kérdés merül fel: Mi a pontos szerepük, részt vesznek-e és hogyan a psoriasisos bőrtünetek iniciációjában és fenntartásában Az ACTH és az MSH mellett a beta-endorphin is a POMC egyik fontos derivátuma. A hypophysis mellékvese tengely stimulációja révén termelődik, de peripheriás szövetekben is elválasztódhat gyulladásos folyamatok révén lymphocytákból, macrofágokból, monocytákból, plasmasejtekből és keratinocytákból. Feltételezések szerint a létezik a szervezet egészét érintő beta-endorphin/mu-opiát rendszer mellett 25
egy lokalis rendszer a bőr szintjén. A két rendszer egymással oly módon van kapcsolatban, hogy a szervezet egészét érintő változások hatnak a lokális rendszerre, de a bőr beta-endorphin/mu-opiát rendszere nem vagy csak kismértékben befolyásolja a szisztémás rendszert. A sebgyógyulás során végzett több vizsgálat eredményei is indirekt módon alátámasztják a POMC derivátumok így a beta-endorphin- keratinizációban kifejtett hatását. Keloidos hajlammal gyógyult sebekben a keratinocytákban és monocytákban kimutatott emelkedett szintjük arra utal, hogy in situ termelődve folyamatos szignálként szerepelhetnek a proliferatív folyamatok számára (31). Mindezek alapján az a következtetés vonható le, hogy több ponton is közvetlen funkcionális kapcsolódás mutatható ki a beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer és az epidermalis hyperproliferációval járó állapotok között. Figyelembe véve azokat az elméleteket, melyek szerint psoriasisban is a sebgyógyuláshoz hasonló folyamatok fokozott szinten való játszódásának vagyunk tanúi, érthetővé válik a betaendorphinnak a psoriasis pathogenesisében betöltött lehetséges szerepe (32-34). A psoriasis esetében gyakori provokáló tényező a mechanikai inger kiváltotta Köbner jelenség. Keratinocyták mechanikai inger hatására képesek beta-endorphint szecernálni, illetve a bennük termelődött és raktározott beta-endorphin mechanikai inger hatására kiszabadul a sejtből. 3.4.2 A beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer a bőrben A stresszor indukálta kután fenotípus válaszokat egy lokális neuroendokrin rendszer koordinálja különböző receptorok expressziója révén. A sejtek ezek révén intra, para vagy autocrin úton érvényesítik hatásaikat. A lokális rendszer aktivitása különböző szinteken, sejt, szöveti vagy szerv szinten szerveződik, részben vagy egészben független a szisztémás megfelelőjétől. Az elmúlt évtiezedben igazolódott, hogy az embrionális bőr nem csak célpontja hanem expresszálja is a POMC gént és stochasztikus mennyiségben termelni is képes a POMC derivátum ACTH, alfa-msh és beta-endorphin peptideket. Ezek jelentős szerepet játszanak a bőr pigmentációs, immun, a bőrfüggelékek, vascularis rendszerek és a dermalis kompartment egyéb rendszereinek szabályozásában. 26
Kauser és mtsai molekulárbiológiai módszerekkel igazolták a humán melanocytákban a funkcionálisan teljes beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer expresszióját, illetve igazolták a teljes beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer létét a keratinocytákban. Mindezeket egybevetve avval a ténnyel, hogy a béta-endorphin az in vitro tenyésztett melanocytákra melanogenikus, mitogenikus és dendritogenikus hatást fejt ki, következtetni lehet a beta-endorphin/mu-opiát receptor rendszer szerepére a melanogenezisben. Lényeges, hogy az alacsony aktivitású bőrben működő lokális POMC rendszer szisztémás endokrin hatásokat nem vált ki (34,36,37). 3.4.3 A beta-endorphin szerepe az epidermalis hyperploriferációban A beta-endorphin hatását az opiát és a legújabb ismeretek szerint non-opiát receptorok révén fejti ki. Funkcionálisan aktív mu-opiát receptorok expresszálódnak a keratinocyták felszínén az epidermis minden rétegében, különösen a basalis és suprabasalis rétegben. A receptorok funkcionális aktivitását és azok agonistájának a beta-endorphinnak a keratinizációra kifejtett közvetlen hatását in vitro kísérletekben vizsgálták. Hatására a cytokeratin 16 expresszió dózisdependens fokozódását észlelték (31). A keratinocyták növekedési és differenciációs folyamatának egyik lényeges regulátora a TGF-ß (transforming growth factor ß). Hatását három különböző sejtfelszíni receptoron I, II, III - keresztül fejti ki. Beta-endorphin hatására keratinocyta tenyészetben a TGFß-II típusú receptor expressziójának fokozódását is leírták. Akut illetve krónikus sebek területén ahol egyébként a beta-endorphin szint emelkedett- a TGFß-II receptor expressziója a mu-opiát receptor expresszióval mutatott korrelációt (38). 27
3.5 A fototherápia helye a psoriasis kezelésében Évezredek óta ismerik és alkalmazzák a természetes napfény előnyös hatását a psoriasis kezelésében (39-41). Már közel 100 évvel ezelőtt próbálkoztak a természetes napfényt a kezelések során mesterséges fényforrásokkal pótolni. A különböző magas nyomású higanygőz lámpák, a higany-xenon lámpák, fluoreszcens lámpák által kibocsátott fény erythematogén dózisban többé-kevésbé hatásosnak bizonyult a psoriasis kezelésére. Az UVB (260-320 nm) fény egyike a legrégebben alkalmazott mesterséges fénykezeléseknek psoriasisban. Habár számos próbálkozás történt újabb és hatásosabb kezelések bevetésére, modern formájában mind a mai napig az egyik leghatásosabb eszköz maradt. Alkalmazásának legegyszerűbb módja a monotherápiában való felhasználása. Mindazon betegek esetében első választandó kezelésként szerepel, akiknél a bőrtünetek a testfelület jelentős részére kiterjednek. Szintén első választandó kezelés olyan betegeknél, akiknek bőrtünetei a hagyományos lokalis kezelésekre nem, vagy nem kielégítően reagálnak, illetve a manapság elérhető szisztémás, gyógyszeres kezelések egyéb betegségek vagy therápiarezisztencia miatt kontraindikáltak. A hagyományos UVB lámpák úgynevezett széles spektrumú, 260-320 nm közötti hullámhosszúságú UVB fényt sugároznak. Ezt a kezelési módot hatásosan lehet kombinált kezelésekben alkalmazni: Például a hagyományos Goeckerman kezelés során lokális kátránnyal való fényérzékenyítést követően. Később kezdték el alkalmazni a psoriasis kezelésére az UVA (320-400 nm) fényforrásokat. Ma leginkább lokális vagy szisztémás psoralénnal való fényérzékenyítést követően PUVA kezelés formájában kerülnek felhasználásra ezek a fényforrások. A PUVA kezelés mind a hagyományos UVA kezelésnél, mind a széles spektrumú UVB kezelésnél lényegesen hatásosabbnak bizonyult. Hatásossága nagyjából a szűk spektrumú UVB fényével esik egy tartományba. (42,43) Magyar szerzők körülírt, kis kiterjedésű bőrtünetek szelektív kezelésére újabban UVB tartományban sugárzó lézer fényforrást javasolnak (44,45). 28
3.5.1 Szűk spektrumú UVB fény a psoriasis kezelésében Parish és mtsai kimutatták, hogy a különböző hullámhosszúságú ultraibolya fény erythematogén és antipsoriatikus hatása eltérő (46). 296 nm alatti hullámhosszúságú fényt alkalmazva a fény által kiváltott késői erythema már lényegesen kisebb dózisoknál és sokkal kifejezettebben jelentkezik. Ugyanakkor a MED érték 50-szerese sem okozott a kezelt psoriasisos léziókban lényeges klinikai javulást. Ennek okára többféle magyarázat is lehetséges, melyek lényege jelentős részben a normál és a psoriasisos bőr közötti strukturális különbségekben rejtőzhet. A stratum corneum vastagsága megnőtt, a fokozott parakeratosis miatt, a pikkelyek közötti levegőréteg révén többszörös a szövet-levegő határfelület. Ez exponenciálisan csökkenti a fény áteresztését a mélyebben fekvő szövetek felé. A proliferáló réteg átlagosan mélyebben helyezkedik el az epidermisben. Az epidermális proteinek főleg a 295 nm alatti hullámhossz tartományban abszorbeálnak. A psoriasisos bőrtünetekre leghatásosabb hullámhossz tartomány az UVB 296-313 nm közé esik. Ebben a tartományban az erythematogén hatás lényegesen kisebb, a kiváltásához szükséges dózis nagyjából megegyezik a psoriasisos plakkokra előnyös hatást kifejtő dózissal. Az ennél hosszabb hullámhossz tartományokban az erythematogén hatás és az antipsoriatikus hatás is lényegesen csökken. Az UVA (320-400 nm közötti) tartományban ez akár több mint 100-szoros értéket is elérhet. Ezek az adatok érthetővé teszik, hogy a szűk spektrumú UVB fény miért annyival hatásosabban alkalmazható a psoriasis kezelésében, mint akár a széles spektrumú UVB, akár a fényérzékenyítés nélkül alkalmazott UVA kezelések. A természetes körülmények között fellelhető leginkább szűrt fény a Holt-tengernél található, köszönhetően az egyedülálló földrajzi viszonyoknak. A természetes napfény itteni hullámhossza is lényegesen nagyobb arányban ebbe a tartományba esik (42,43). Az ún. szűk spektrumú UVB lámpák döntően 311 nm hosszúságú hullámhosszon sugároznak fényt. (4.ábra) 29