(Wien, 09-11-2021) Hypertrophe Narben mit verdickten, oft schmerzhaften und juckenden Narbensträngen sind nach Unfällen, Operationen und besonders nach Verbrennungsverletzungen eine schwere Belastung für PatientInnen. Obwohl verschiedene, leider oft unbefriedigende Therapiekonzepte zur Verfügung stehen, sind bis jetzt keine Wirkstoffe bekannt, die hypertrophe Narben schon während ihrer Bildung verbessern oder verhindern können. Vera Vorstandlechner von der Universitätsklinik für Plastische, Rekonstruktive und Ästhetische Chirurgie, Hendrik Jan Ankersmit von der Universitätsklinik für Thoraxchirurgie sowie Michael Mildner von der Universitätsklinik für Dermatologie haben nun mit ihren Teams mittels Einzelzell-Sequenzierung neue Angriffspunkte und Wirkstoffe zur Prävention von hypertrophen Narben entdeckt.
Die Studie wurde mit Unterstützung der Aposcience AG, der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft, der Wiener Wirtschaftsagentur und des Sparkling Science Programms des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung durchgeführt und nun im Top-Journal Nature Communications publiziert.
Die genetische Landkarte von hypertrophen Narben
Mittels Einzelzellsequenzierung haben die ForscherInnen in dieser Studie sowohl das Genmuster ausgereifter humaner hypertropher Narben, als auch der Narbenreifung im Mausmodell, analysiert. Dabei wurde in humaner Haut ein bestimmter Subtyp von Fibroblasten identifiziert, der maßgeblich an der Narbenentwicklung beteiligt war. Der Vergleich dieses Narben-spezifischen Fibroblasten-Typs mit Fibroblasten im Zuge der Narbenreifung in Mäusen führte zur Identifikation von einer Gruppe von Serinproteasen, die in beiden experimentellen Ansätzen gleichermaßen erhöht waren. Zwei dieser Serinproteasen konnten im Mausmodell, mit kommerziell erhältlichen Inhibitoren, gehemmt werden, wodurch die Narbenbildung deutlich verbessert wurde.
Zwei neue Therapieansätze in der Narbenbildung
Die Hemmung von Dipeptidyl-Peptidase IV (DPP4) mit dem Wirkstoff Sitagliptin und von Urokinase (PLAU) mit BC-11 verhinderten in vitro die Bildung von Myofibroblasten, welche in Narben und anderen fibrosierenden Pathologien für Kontraktion und übermäßige Matrix-Deposition verantwortlich sind. Die Zugabe von Sitagliptin und BC-11 zu Fibroblastenkulturen reduzierte dabei deutlich die Ausschüttung von Matrix-Komponenten wie Kollagen und Fibronektin und verringerte die Kontraktilität der Fibroblasten. Im Maus-Wundmodell zeigte sich durch die topische Anwendung der Inhibitoren, bei gleich guter Wundheilung, eine Verbesserung der Narbenqualität mit verringerter Parallelität der Kollagenfasern und reduzierter Akkumulierung von extrazellulären Matrixproteinen.
Die Studie ermöglicht somit einerseits völlig neue Einblicke in die Genaktivität in Narbengewebe, und zeigte Wirkstoffe zur möglichen Therapie von hypertrophen Narben.
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Nature Communications: The serine proteases dipeptidyl-peptidase 4 and urokinase are key molecules in human and mouse scar formation. Vera Vorstandlechner, Maria Laggner, Dragan Copic, Katharina Klas, Martin Direder, Yiyan Chen, Bahar Golabi, Werner Haslik, Christine Radtke, Erwin Tschachler, Konrad Hötzenecker, Hendrik Jan Ankersmit and Michael Mildner
doi: 10.1038/s41467-021-26495-2.