Atopische Dermatitis (AD) ist eine nicht heilbare, chronisch-rezidivierende und entzündliche Hauterkrankung mit deutlich zunehmender Prävalenz in Verbindung mit einem hohen Leidensdruck der Patienten (Legat 2021; Akdis et al. 2006). Der Hautbarriere wird inzwischen eine Schlüsselrolle bei der Initiation der Erkrankung zugesprochen (Hatano und Elias 2023; Elias et al. 2008). Da Patienten mit Netherton Syndrom (NS) in nahezu 100 % der Fälle mit AD-typischen Hautläsionen auffallen (Hovnanian 2013) und die Proteaseaktivität bei Patienten mit AD deutlich erhöht nachgewiesen wurde (Voegeli et al. 2009), wurde vermutet, dass der Proteaseinhibitor Lympho-epithelial Kazal-type-related inhibitor (LEKTI-1) positive Effekte in diesem Zusammenhang haben könnte. Insbesondere topische Behandlungsmöglichkeiten der AD sind auch trotz Einführung der Januskinase-Inhibitoren im Hinblick auf die Hautbarriere limitiert und fallen v.a. durch unerwünschte Arzneimittelwirkungen auf (Lee et al. 2016). Ziel der Studie war, den Einfluss der LEKTI-Domäne 6 (LD6) auf die Proteaseaktivität im Kontext der AD zu untersuchen, um so zu überprüfen, ob LD6 eine neue Behandlungsoption für Patienten mit AD darstellen könnte. In diesem Zusammenhang wurden an der Pathogenese beteiligte Zellen in vitro untersucht. Um den Einfluss der Proteaseaktivität und v.a. das inhibitorische Potenzial von LD6 weiterführend zu untersuchen, wurden LD6 und Betamethasondipropionat (Betamethason) topisch in einem etablierten NC/Nga-Mausmodell angewendet. Spinalganglienneuronen (dorsal root ganglia, DRGs) wurden im Hinblick auf Pruritus untersucht. In vitro reduzierte LD6 signifikant die durch den PAR-2-Agonisten SLIGRL und durch die Protease KLK5 vermittelten Signale auf DRGs und zeigte somit eine hemmende Wirkung auf PAR-2-mediierten Juckreiz. Interessanterweise wurde erstmals auch eine signifikant reduzierende Wirkung von LD6 auf histaminergen Juckreiz durch Untersuchungen in vitro festgestellt. Sowohl die Keratinozyten-Zelllinie N/Tert-1 als auch primäre Keratinozyten (NHEK) wurden isoliert und im Hinblick auf die Hautbarriere als 3D-Hautmodelle, bestehend aus Keratinozyten, Fibroblasten und Endothelzellen untersucht. LD6 zeigte deutliche positive Effekte auf die Zytokin-Expression und v.a. Struktur der Modelle nach Behandlung mit KLK5. In vivo wurde die Sensibilisierung und Stimulation der NC/Nga-Mäuse mit Hausstaubmilbenallergen (HDM) durchgeführt und führte zu AD-ähnlichen Läsionen. Das Auftreten von Symptomen stellte den Startzeitpunkt für die Behandlung der Gruppen dar. LD6 und Betamethason wurden topisch angewendet und mit einer Vehikel- und Basalkontrolle verglichen. LD6 zeigte deutliches anti-inflammatorisches Potenzial und sowohl klinisch als auch histologisch eine deutliche Verbesserung der Integrität der Hautbarriere. Betamethason war LD6 in der Wirkung überlegen. Überraschenderweise konnte der antipruritische Effekt durch LD6 trotz vielversprechender invitro-Daten in vivo auch nach Konzentrationserhöhung innerhalb des Versuches nicht nachgewiesen werden und erfordert weitere Untersuchungen, insbesondere im Hinblick auf den Wirkmechanismus von LD6 im Zusammenhang mit Juckreiz. Auffällig war jedoch, dass anders als bereits beschrieben durch die gewählte Positivkontrolle Betamethason keine signifikante Reduktion des Juckreizes erzielt werden konnte (Fukuyama et al. 2018b). Die reduzierte Frequenz der Betamethason-Behandlung alle zwei Tage (Fukuyama et al. 2018b) könnte den ausgebliebenen Effekt erklären. Weitere Studien mit höheren Konzentrationen von LD6 oder die systemische Verabreichung werden benötigt, um das therapeutische Potenzial weiterführend zu bewerten. Ebenso bedarf es weiterer Untersuchung im Hinblick auf das Immunsystem, da die Untersuchung von humanen peripheren mononukleären Zellen des Blutes keine zuverlässigen Daten liefern konnte. Zusammenfassend lässt die vorliegende Studie vermuten, dass eher Subpopulationen von Patienten mit AD von einer Behandlung mit LD6 profitieren, und weitere Untersuchung vielversprechend sind. Insbesondere bei reduzierter LEKTI-Aktivität und erhöhter Proteaseaktivität erscheint LD6 als alternative oder zusätzliche topische Behandlungsoption für Patienten mit AD v.a. in früheren Phasen der Erkrankung möglich. Subtypen von Patienten mit NS könnten zudem ebenfalls, v.a. bei erhöhter Th17-Antwort, von einer Behandlung mit LD6 antiinflammatorisch und im Hinblick auf die Integrität der Hautbarriere profitieren.
Atopic dermatitis (AD) is an incurable, chronic-relapsing and inflammatory skin disease with a significantly increasing prevalence together with intense distress among patients (Legat 2021; Akdis et al. 2006). By now the skin barrier is considered to play a key role in the initiation of the disease (Hatano und Elias 2023; Elias et al. 2008). Almost all patients with Netherton Syndrome (NS) present with AD-associated skin lesions (Hovnanian 2013) and protease activity has been shown to be significantly increased in patients with AD (Voegeli et al. 2009).Therefore, it has been hypothesized that the protease inhibitor Lympho-epithelial Kazal-typerelated inhibitor (LEKTI-1) could have beneficial effects in this context. Despite the introduction of Janus kinase inhibitors, topical treatment options for AD in particular are limited concerning the skin barrier and are prone to adverse drug reactions (Lee et al. 2016). The aim of the study was to investigate the effect of LEKTI-domain 6 (LD6) concerning protease activity in the context of AD to test whether LD6 could offer a new treatment Option for patients with AD. In this context, cells involved in the pathogenesis were initially examined in vitro. To further investigate the effect of protease activity and especially the inhibitory potential of LD6, LD6 and betamethasone-diproprionate were applied topically in an established NC/Nga mouse model. Dorsal root ganglia (DRGs) were analysed regarding pruritus. In vitro LD6 significantly reduced signalling in DRGs mediated by the PAR-2 agonist SLIGRL and by the protease KLK5 and thus showed an inhibitory effect on PAR-2-mediated pruritus. Interestingly, a significantly reducing effect of LD6 on histaminergic pruritus was also found for the first time by testing DRGs in vitro with histamine and LD6. Both the keratinocyte cell line N/Tert-1 and primary keratinocytes (NHEK) were isolated and analysed with regard to the skin barrier as 3D-skinmodels consisting of keratinocytes, fibroblasts and endothelial cells. LD6 showed clear positive effects on the cytokine expression and especially structure of the models after treatment with KLK5. Sensitisation and stimulation with house dust mites (HDM) was performed in vivo in NC/Nga mice and led to AD-like lesions. The onset of symptoms was the starting point for treatment of the groups. LD6 and betamethasone diproprionate were applied topically and compared to a vehicle and basal control. LD6 showed clear anti-inflammatory potential and a significant improvement in the integrity ofthe skin barrier both clinically and histologically. The effect of betamethasone diproprionate was superior to LD6. Surprisingly, despite promising in-vitro-data, the antipruritic effect of LD6 could not be demonstrated in vivo even after increasing the concentration within the trial and requires further investigation, particularly with regard to the mechanism of action of LD6 in connection with pruritus. However, it was also striking that, contrary to what has already been described, no significant reduction in itching could be achieved with the selected positive control betamethasone (Fukuyama et al. 2018b).The reduced frequency of betamethasone treatment every other day (Fukuyama et al. 2018b) could explain the milder effect in the present study. Additional studies with higher concentrations of LD6 or systemic administration are needed to further evaluate the therapeutic potential. More investigation is also required regarding the immune system, as the study of human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) was in vitro unable to provide reliable data concerning possible positive effects by LD6. In summary, the present study suggests that subpopulations of patients with AD are more likely to benefit from treatment with LD6 and further investigation appears promising. Particularly in cases of reduced LEKTI activity and increased protease activity, LD6 appears to be a possible alternative or additional topical treatment option for patients with AD, especially in the earlier stages of the disease. Subtypes of patients with NS could also benefit from treatment with LD6 in terms of anti-inflammatory and skin barrier integrity, especially in the case of an increased Th17 response.
