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02.11.2020 | Onlineartikel

Hautmodell und Genexpression

Evidenz für innovative Einsatzgebiete der Wund- und Heilsalbe

Studien mit 3D-Modellsystemen der menschlichen Haut, bei denen unter anderem eine atopische Dermatitis simuliert wird oder die eine Lasertherapie erfahren, unterstreichen den Wert von Dexpanthenol-haltigen Topika [1]. Genexpressionsanalysen bestätigen antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften sowie eine Erhöhung der Zellproliferation unter dem Einfluss von Dexpanthenol [1, 2].

Bepanthen® Wund- und Heilsalbe kann auch in Anwendungsgebieten erfolgreich eingesetzt werden, die über die klassische Wundbehandlung hinausgehen – beispielsweise zur Nachbehandlung einer Lasertherapie aufgrund einer aktinischen Keratose oder zur Tattoo-Entfernung. Die dafür nötige Evidenz liefern eine Reihe aktueller Studien. Zum Einsatz kommen dabei auch Untersuchungen an 3D-Vollhautmodellen.

Vollhautmodelle aus Keratinozyten und Fibroblasten

„Seit einigen Jahren werden in der dermatologischen Forschung vermehrt dreidimensionale Hautäquivalente eingesetzt, die in ihrer speziellen Funktion und Beschaffenheit mit der menschlichen Haut vergleichbar sind. Eines der Ziele ist es dabei, Untersuchungen an Tieren und Menschen zu vermeiden“, erklärte Professor Dr. Jens-Malte Baron, Aachen, und ergänzte: „An der Klinik für Dermatologie und Allergologie am Uniklinikum Aachen ist es uns gelungen, ein 3D-Hautmodell mit einem mehrschichtigen verhornenden und nicht verhornenden Epithel zu entwickeln.“

Yvonne Marquardt, Aachen, erklärte: „Dreidimensionale Vollhautmodelle aus Keratinozyten und Fibroblasten normaler humaner Haut sowie aus Zellen der humanen Mundschleimhaut entsprechen weitgehend den anatomischen und physiologischen Eigenschaften menschlicher Haut beziehungsweise Schleimhaut. Die Modelle bieten ein besseres Verständnis der Hautphysiologie und ermöglichen die Untersuchung verschiedener Erkrankungszustände und ihrer Behandlung.“

Nach CO2- oder Picosekunden-Lasertherapie: Patienten profitieren von Dexpanthenol-haltigen Externa

In einer 2015 publizierten Studie wurde das 3D-Hautmodell mit einer ablativen CO2-Lasertherapie geschädigt – einem chirurgischen Verfahren zur Abtragung oberflächlicher Gewebeschichten – und dann mit der Bepanthen® Wund- und Heilsalbe oder Vaseline behandelt. Unter der Salbe mit 5% Dexpanthenol kam es zu einer deutlichen Besserung des Wundverschlusses [1]. „Die Hautmodelle unterstreichen den wundheilungsfördernden und antiinflammatorischen Einfluss einer topischen Behandlung mit Bepanthen® Wund- und Heilsalbe im Vergleich zu Vaseline“, betonte Baron [1].

„Neben ablativen CO2-Lasern kommen eine Reihe weiterer Lasersysteme in der Dermatologie zum Einsatz – beispielsweise der Picosekunden-Laser zur Entfernung von Tattoos“, so Baron und ergänzte: „In einer noch nicht publizierten Untersuchungen konnten wir im Hautmodell demonstrieren, dass auch beim Einsatz dieses Lasertyps eine einmal tägliche Nachbehandlung mit Bepanthen® Wund- und Heilsalbe über fünf Tage mit einer schnelleren Heilung des Hautmodells assoziiert ist.“

Hautmodelle mit Neurodermitis oder Radiodermatitis

Untersuchungen am 3D-Hautmodell wurden auch mit anderen Dexpanthenol-haltigen Bepanthen-Topika durchgeführt:  Beispielsweise wurde durch Zugabe von Interleukin 31 eine deutliche Schädigung der Hautbarriere, wie sie bei der atopischen Dermatitis auftritt, simuliert. Das Hautmodell wurde dann mit Bepanthen® Sensiderm Creme oder einem Ceramid-freien Vergleichs-Basistherapeutikum behandelt. Es zeigte sich, dass die Behandlung des Modells mit Bepanthen® Sensiderm, dem Ceramid- und Dexpanthenol-haltigen Topikum, über einen Zeitraum von sechs Tagen mit einer deutlich besseren Regeneration von Barrierestruktur und -funktion assoziiert war als das Vergleichs-Basistherapeutikum [3].

Eine weitere – erst kürzlich abgeschlossene – Studie widmete sich dem Einsatz von Dexpanthenol bei Schädigungen an Haut und Schleimhaut durch Strahlentherapie, wie sie beispielsweise bei einer Tumorerkrankung angewendet wird und als Nebenwirkung die Radiodermatitis bzw. Radiomukositis auslöst. Zum Einsatz kamen ein Vollhaut- sowie ein Schleimhautmodell, bei denen durch Bestrahlung eine Radiodermatitis bzw. eine Radiomukositis simuliert wurde. Die Läsionen wurden mit Bepanthen® Wund- und Heilsalbe bzw. Bepanthen® Lösung behandelt. „In beiden Modellen konnte unter dem Einfluss von Dexpanthenol im Vergleich zu Placebo eine bessere Regeneration der Hautintegrität und der Basalzellschicht erzielt werden. Unter dem Einfluss von Dexpanthenol war außerdem die Aktivität der proliferierenden basalen Keratinozyten erhöht,“ so Baron.

Positive Effekte von Dexpanthenol in Genexpressionsanalysen bestätigt

Die Untersuchungen an 3D-Hautmodellen wie die „CO2-Laser-Studie“ demonstrierten darüber hinaus, dass die Behandlung mit Dexpanthenol die Expression von Genen, die insbesondere in die frühen Phasen der Wundheilung involviert sind, positiv beeinflusst – darunter Gene, die inflammatorische Mediatoren wie Interleukin(IL)-1, IL-6 und IL-8, das Enzym Hämoxygenase (HMOX1), CXCL1 und -16 sowie die Matrix-Metallo-Proteinase MMP3 kodieren (siehe Abb. 1). MMP3 ist dabei involviert in die Reepithelisierung und initiiert Wundkontraktion und Angiogenese [1].

Der positive Einfluss von Dexpanthenol auf die Wundheilung bestätigte sich auch einer Studie mit einem Picosekunden-Laser: In der noch nicht publizierten Untersuchung ergab die Genexpressionsanalyse, dass Dexpanthenol regenerative Prozesse wie Gefäßneubildung und Entwicklung anatomischer Strukturen fördert und Stressantwort sowie Zellbewegung reguliert. Die Mikroarray-Analyse der Genexpression zeigte 5 Tage nach Entfernung der Tätowierung mittels Picosekunden-Laser und anschließender topischer Nachbehandlung mit einer Dexpanthenol-haltigen Salbe, die Hochregulation unter anderem von Lipoxygenase (LOX), die eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Hautpermeabilitätsbarriere zukommt; außerdem von Leptin (LEP), das die Wundheilung der Haut durch Beschleunigung der Proliferation fördert sowie von weiteren wundheilungsassoziierten Genen.

Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Untersuchungen, die belegen, dass Dexpanthenol und Pantothenat in in-vitro-Zellkulturuntersuchungen einen signifikanten Einfluss auf die Zellproliferation humaner dermaler Fibroblasten und epidermaler Keratinozyten haben und darüber hinaus einen antioxidativen Effekt auf die dermalen Fibroblasten zeigen [2]. „Dass der stimulierende Einfluss auf die Wundheilung insbesondere auf dem Wirkstoff Dexpanthenol beruht, belegen neben der histologischen Untersuchung auch modulierende Effekte auf die Expression von Genen, die im Zusammenhang mit der Wundheilung stehen,“ [2] erklärte Baron.

Literatur

[1] Marquardt Y et al., Laser Surg Med 2015;47:257-265
[2] Wiederholt T et al., Exp Dermatol 2009; 18(11)969-978
[3] Huth S et al., Exp Dermatol 2018;27(9):1009-1014

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